Curso Online de NR-13 CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO, CURSO INTRODUTÓRIO, CONFORME SOLICITADO POR NORMA.
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NR-13
Caldeiras e
Vasos de pressão.
Curso IntroduçãoCURSO
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NR-13
CALDEIRAS, VAZOS DE PRESSÃO.
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Alguns podem confundir a pressão com força, porém, aponta-se que não seja exatamente a mesma coisa. Para uma compreensão mais clara, é possível citar alguns exemplos. Ao fazer a tentativa de martelar um pino de boliche na parede, a maior probabilidade é que nada aconteça, porém, com um prego, o cenário muda. Neste contexto, deve-se considerar que por mais que a mesma força seja utilizada, é preciso notar como essa força atua e sua distribuição na superfície que está sofrendo o impacto.
CURSO INTEGRAÇÃO
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FormulaPressão= F/AÉ importante citar também que a unidade de medida utilizada para a pressão é Newton por metro quadrado (n/m2). Ainda mais, como visto, a pressão pode ser exercida entre dois sólidos, porém, com fluídos (gases e líquidos), o Newton por metro quadrado também recebe o nome de pascal (Pa), por exemplo, a pressão da água e a atmosférica.Resumindo:P= Pressão (Pa)F=Força (N)A=Área (m²)
CURSO INTEGRAÇÃO
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CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO.
CURSO INTEGRAÇÃO
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A pressão atmosférica é a força exercida pela massa de gases da atmosfera sobre uma determinada superfície.O valor da pressão atmosférica não é constante. Varia em função da altitude do local, sendo menor a medida que a altitude aumenta.Além da variação com relação a altitude, seu valor também sofre alterações ao longo do tempo e em locais de mesma altitude.Isto se deve ao fato da pressão atmosférica estar intimamente relacionada com a temperatura, a densidade e o volume da massa de ar.
CURSO INTEGRAÇÃO
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Os vasos de pressão são reservatórios, com tipos, dimensões e finalidades diferentes, essenciais para os processos industriais que envolvam a utilização de fluidos ou gases, devendo ser projetados para resistir com segurança a pressões internas diferentes da pressão normal do ambiente, preservando os fluidos e gases em seu interior.
CURSO INTEGRAÇÃO
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Os vasos de pressão necessitam de projetos específicos para sua construção, mantendo cuidados especiais na fabricação, na montagem e nos testes, uma vez que podem trazer riscos aos operadores, por operar com altas pressões e temperaturas elevadas. Normalmente, os vasos de pressão também possuem um custo unitário elevado, daí vindo tantos cuidados em sua montagem, precisando assim que operem pelo máximo de tempo possível dentro das estritas condições de segurança, sem a necessidade de paradas do equipamento para manutenção, reduzindo assim os custos operacionais.
CURSO INTEGRAÇÃO
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Modelo de vaso de pressão.
CURSO INTEGRAÇÃO
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Em sua classificação geral, podemos encontrar os seguintes tipos de vasos de pressão: Vasos não sujeitos a chama; Vasos de acumulação e armazenamento; Torres de destilação, podendo ser fracionadoras, retificadoras e absorvedoras; Reatores; Esferas de armazenamento de gases; Permutadores de calor.
CURSO INTEGRAÇÃO
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Nessa classificação também podemos considerar os vasos de pressão segundo sua capacidade de suportar diferenças de pressão com relação à pressão normal atmosférica: Vasos atmosféricos, quando a pressão interna é a mesma da externa; Vasos de baixa pressão, quando não existe muita diferença entre a pressão interna e a externa; Vasos de alta pressão, quando se exige maior concentração dos fluídos e gases dentro dos vasos, em diferenças mais acentuadas entre as pressões interna e externa.
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- NR-13
- Alguns podem confundir a pressão com força, porém, aponta-se que não seja exatamente a mesma coisa. Para uma compreensão mais clara, é possível citar alguns exemplos. Ao fazer a tentativa de martelar um pino de boliche na parede, a maior probabilidade é que nada aconteça, porém, com um prego, o cenário muda. Neste contexto, deve-se considerar que por mais que a mesma força seja utilizada, é preciso notar como essa força atua e sua distribuição na superfície que está sofrendo o impacto.
- Formula Pressão= F/A É importante citar também que a unidade de medida utilizada para a pressão é Newton por metro quadrado (n/m2). Ainda mais, como visto, a pressão pode ser exercida entre dois sólidos, porém, com fluídos (gases e líquidos), o Newton por metro quadrado também recebe o nome de pascal (Pa), por exemplo, a pressão da água e a atmosférica. Resumindo: P= Pressão (Pa) F=Força (N) A=Área (m²)
- CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO.
- A pressão atmosférica é a força exercida pela massa de gases da atmosfera sobre uma determinada superfície. O valor da pressão atmosférica não é constante. Varia em função da altitude do local, sendo menor a medida que a altitude aumenta. Além da variação com relação a altitude, seu valor também sofre alterações ao longo do tempo e em locais de mesma altitude. Isto se deve ao fato da pressão atmosférica estar intimamente relacionada com a temperatura, a densidade e o volume da massa de ar.
- Os vasos de pressão são reservatórios, com tipos, dimensões e finalidades diferentes, essenciais para os processos industriais que envolvam a utilização de fluidos ou gases, devendo ser projetados para resistir com segurança a pressões internas diferentes da pressão normal do ambiente, preservando os fluidos e gases em seu interior.
- Os vasos de pressão necessitam de projetos específicos para sua construção, mantendo cuidados especiais na fabricação, na montagem e nos testes, uma vez que podem trazer riscos aos operadores, por operar com altas pressões e temperaturas elevadas. Normalmente, os vasos de pressão também possuem um custo unitário elevado, daí vindo tantos cuidados em sua montagem, precisando assim que operem pelo máximo de tempo possível dentro das estritas condições de segurança, sem a necessidade de paradas do equipamento para manutenção, reduzindo assim os custos operacionais.
- Modelo de vaso de pressão.
- Em sua classificação geral, podemos encontrar os seguintes tipos de vasos de pressão: Vasos não sujeitos a chama; Vasos de acumulação e armazenamento; Torres de destilação, podendo ser fracionadoras, retificadoras e absorvedoras; Reatores; Esferas de armazenamento de gases; Permutadores de calor.
- Nessa classificação também podemos considerar os vasos de pressão segundo sua capacidade de suportar diferenças de pressão com relação à pressão normal atmosférica: Vasos atmosféricos, quando a pressão interna é a mesma da externa; Vasos de baixa pressão, quando não existe muita diferença entre a pressão interna e a externa; Vasos de alta pressão, quando se exige maior concentração dos fluídos e gases dentro dos vasos, em diferenças mais acentuadas entre as pressões interna e externa.
- Para apresentar maior segurança, os vasos de pressão precisam ter: Uma válvula ou dispositivo de segurança com pressão de abertura ajustada em valor igual ou inferior à PMTA, instalada diretamente no vaso ou no sistema onde ele está inserido (PMTA é a Pressão Máxima de Trabalho Permitida pelo equipamento, que é acionado automaticamente em caso de riscos); Dispositivo de segurança contra bloqueio inadvertido da válvula, quando esta não estiver instalada diretamente no vaso de pressão; Um manômetro, instrumento que indica a pressão de operação do vaso.
- Além dos equipamentos, é necessário que os vasos de pressão também tenham alguns documentos, na falta dos quais também recaem penalidades, como multas e possíveis embargos do equipamento: Placa de identificação e categoria; Prontuário fornecido pelo fabricante ou pelo responsável pela sua reconstituição; Registro de segurança, ou livro de ocorrências; Relatórios de inspeção.
- Pressão interna de um vaso. É a pressão interna resultante, que é a pressão interna acima da pressão agindo no exterior do vaso. Se as pressões internas e externas forem as mesmas, nenhuma tensão é desenvolvida na parede do vaso. Devido a simetria, a tensão de tração é uniforme ao redor da circunferência.
- Pressão manométrica, relativa e absoluta.
- Pressão manométrica.
- A pressão manométrica é a pressão absoluta no sistema de interesse menos a pressão atmosférica no ambiente do sistema de interesse. Por exemplo, se a pressão absoluta dentro de um pneu de automóvel é 3,0atm, a pressão manométrica (supondo que o pneu se encontre em uma região onde a pressão atmosférica é 1,0atm) é 2,0atm.
- Para calcularmos a pressão absoluta sobre um corpo, devemos levar em conta a atuação de duas pressões distintas: a pressão atmosférica e a pressão manométrica (exercida por um fluido). A pressão absoluta exercida sobre um corpo imerso em um fluido é a soma da pressão atmosférica com a pressão hidrostática.
- O que é pressão atmosférica. A pressão atmosférica é a força exercida pelo ar em qualquer ponto da atmosfera da Terra. Esta pressão sofre flutuações dependentes do clima, e varia de acordo com a altitude (quanto maior a altitude, menor a pressão atmosférica). O valor médio da pressão atmosférica ao nível do mar é de 1,01325 bar.
- O que é pressão relativa. A pressão relativa ou pressão manométrica, é a medição da pressão tendo como referência (ponto zero) a pressão atmosférica ambiente. Variações na pressão atmosférica devido a alterações climáticas ou altitude, influenciam diretamente o valor medido pelo sensor de pressão manométrica.
- O que é pressão absoluta À ausência completa de pressão, existente no espaço sem ar do universo, dá-se o nome de zero absoluto ou vácuo perfeito. A pressão absoluta é medida, utilizando este zero absoluto como ponto de referência. Um bom exemplo de medição da pressão absoluta, é a medição da pressão atmosférica.
- Unidades de pressão.
- A unidade de pressão no sistema internacional (SI) é o N/m² (Newton por metro quadrado), que também pode ser chamada de pascal, cujo símbolo é Pa.
- Pressão é a relação entre a intensidade de uma força que age perpendicularmente sobre uma superfície e a área dessa superfície. Matematicamente, temos que a pressão é dada por: Essa equação implica que a pressão é inversamente proporcional à área e diretamente proporcional à força aplicada em uma determinada superfície.
- Pressão é uma medida da força exercida por unidade de área nos limites de uma substância. A unidade padrão de pressão no sistema SI é o Newton por metro quadrado ou pascal (Pa) . Matematicamente: P = F / A. Onde P é a pressão F é a força normal A é a área do limite
- Pascal é definido como a força de 1N exercida na área da unidade. 1 Pascal = 1 N / m 2 No entanto, para a maioria dos problemas de engenharia, é uma unidade relativamente pequena, portanto, é conveniente trabalhar com múltiplos do pascal: o kPa , a barra e o MPa . 1 MPa 10 6 N / m 2 1 bar 10 5 N / m 2 1 kPa 10 3 N / m 2
- CALOR E TEMPERATURA.
- Calor: Definição de calor. Calor é a energia trocada entre um sistema e o ambiente, devido a uma diferença de temperatura. Ao contrário da temperatura, da pressão ou do volume (que são propriedades do próprio sistema), o calor tem significado apenas quando descreve a transferência de energia para dentro e para fora de um sistema.
- Temperatura. A temperatura é uma grandeza física utilizada para medir o grau de agitação ou a energia cinética das moléculas de uma determinada quantidade de matéria. Quanto mais agitadas essas moléculas estiverem, maior será sua temperatura.
- MODOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR.
- Condução.
- A condução é um processo pelo qual o calor flui de uma região de alta temperatura para outra de temperatura mais baixa, dentro de um meio (sólido, líquido ou gasoso) ou entre meios diferentes em contato físico direto. No fluxo de calor por condução a energia é transmitida por meio de comunicação molecular direta, sem apreciável deslocamento das moléculas.
- Radiação.
- A radiação é um processo pelo qual o calor flui de um corpo de alta temperatura para um de baixa quando os mesmos estão separados no espaço, ainda que exista um vácuo entre eles. O termo radiação é, geralmente aplicado para todas as espécies de fenômenos de ondas eletromagnéticas, mas, na transmissão de calor, são de interesse apenas os fenômenos que resultam da diferença de temperatura e podem transportar energia através de um meio transparente ou através do espaço. A energia transmitida desta maneira é chamada de Calor Radiante. Todos os corpos emitem continuamente calor radiante. A intensidade das emissões depende da temperatura e da natureza da superfície. A energia radiante tem a velocidade da luz (300.000 km/s) a se assemelha à radiação da luz. De fato, de acordo com a teoria eletromagnética, a luz e a radiação térmica diferem apenas nos respectivos comprimentos de onda. O calor radiante é emitido pelo corpo na forma de impulsos ou ?quantum? de energia.
- Convecção.
- A convecção é um processo de transporte de energia pela ação combinada da condução de calor, armazenamento de energia e movimento de mistura. A convecção é mais importante como mecanismo de transferência de energia (calor) entre uma superfície sólida e um líquido ou gás. A transferência de energia por convecção de uma superfície cuja temperatura está acima daquela do fluído envolvente, tem lugar em várias etapas. Primeiro, o calor fluirá por condução da superfície para as partículas adjacentes do fluido. A energia assim transferida servirá para aumentar a temperatura e a energia interna destas partículas. Então as partículas fluidas se movem para uma região de menor temperatura no fluido, onde elas se misturarão e transferirão uma parte de sua energia, para outras partículas fluidas. O fluxo neste caso é de fluido, assim como a energia realmente é armazenada nas partículas fluidas e é levada como resultado do movimento de sua massa. Este ?mecanismo? não depende, para sua operação, meramente da diferença de temperatura e, desta forma, não preenche estritamente a definição de transmissão de calor. O efeito resultante, entretanto, consiste no transporte de energia e como ele ocorre na direção de um gradiente de temperatura.
- Calor específico e calor sensível.
- O calor específico (c) é uma grandeza física que está relacionada com a quantidade de calor que produz uma variação térmica, sendo uma característica de cada material. Dessa forma, ele determina a quantidade de calor necessária para a variação de 1 °C de 1g da substância.
- Calor sensível diz respeito à forma de calor que produz uma mudança na temperatura de um corpo. Calor sensível é a quantidade de calor que é transferida entre os corpos, produzindo, assim, uma variação em sua temperatura. O calor sensível é transferido até que os corpos atinjam o equilíbrio térmico.
- Transferência de calor a temperatura constante.
- Transferência de Calor. A primeira lei da termodinâmica diz que a energia é conservada. A energia total do sistema e das suas vizinhanças permanece constante. Diferentes formas de energia podem se transformar, mas sua soma permanece constante. A termodinâmica diz que o calor flui espontaneamente a partir de um corpo de uma temperatura mais elevada para a mais baixa. Dois sistemas estão em equilíbrio térmico, quando as suas temperaturas são iguais. Isto é diferente de estado estacionário. Em estado estacionário, as temperaturas não devem mudar com o tempo. Em equilíbrio, não existem fluxos de calor. A transferência de energia (calor) ocorre apenas quando dois corpos não estão em equilíbrio.
- VAPOR SATURADO E VAPOR SUPERAQUECIDO.
- O vapor saturado é um vapor com a temperatura necessária para a substância mudar de fase a uma certa pressão. O vapor superaquecido é um vapor mais quente do que o vapor saturado à mesma pressão. Ele também pode ser entendido como um vapor com uma pressão menor do que a pressão de saturação.
- A tabela de vapor saturado é uma ferramenta indispensável para todos engenheiros que estiverem trabalhando com vapor. Ela é tipicamente utilizada para determinar a temperatura do vapor saturado a partir da pressão do vapor ou vice-versa, pressão a partir da temperatura do vapor saturado.
- Fim.
