Avaliação da Integridade Estrutural de Vasos de Pressão com a Utilização dos Diagramas de Análise de Falhas
DOI:
https://doi.org/10.15392/2319-0612.2025.2781Palavras-chave:
failure assessment diagram, fitness-for-service, BS-7910, API-579, trinca, vaso de pressãoResumo
Muito se discute atualmente, acerca da possibilidade da extensão da vida útil de componentes de plantas industriais motivado por fatores econômicos. Os vasos de pressão são os componentes de maior custo e a sua substituição pode impactar o funcionamento de toda a planta. Nesse contexto várias metodologias de adequação ao serviço “Fitness For Service” (FFS) podem ser utilizadas para a avaliação da integridade estrutural, não somente visando a aspectos econômicos, mas também aumento da segurança. Os diagramas de análise de falhas “Failure Assessment Diagram” (FAD), são os mais empregados nas metodologias FFS para prevenção futura de uma falha a partir da consideração de um defeito do tipo trinca, estabelecendo um critério para aceitabilidade dos defeitos baseados na razão de tenacidade do material e razão de carregamento. As práticas recomendadas que utilizem as metodologias da BS-7910, API-579 e R6 foram abordadas neste trabalho, além de disciplinas no campo da mecânica da fratura, propriedades dos materiais, e mecânica dos sólidos, tendo como objetivo principal a elaboração de programas computacionais utilizando a linguagem Matlab, no estudo de caso de um vaso de pressão fabricado em aço SA-516 Gr 70 para determinar as dimensões críticas de trinca semi elíptica, dispostas nos sentido longitudinal e circunferencial da seção cilíndrica. O nível de avaliação dois que é o mais empregado nas metodologias FFS foi utilizado para elaboração dos programas computacionais. Este trabalho possibilitou o desenvolvimento de ferramentas para automatizar os cálculos e apresentação dos gráficos FAD, considerando a profundidade e comprimento crítico da trinca, favorecendo a tomada de decisão nos requisitos do projeto estrutural assim como proporcionar meios de avaliação de equipamento em serviço, com defeito do tipo trinca na extensão de sua vida útil. É possível observar também que as metodologias FFS estudadas são fundamentadas nos Códigos ASME para vasos de pressão e tubulações, principalmente nas Seções III e XI. Na análise das metodologias API-579, BS-7910 e R6 considerando as condições de operação do estudo de caso são possíveis concluir que para avaliações normais o valor de (2c) =40.64 mm e (a) =10,16 mm respectivamente para comprimento e profundidade críticos pode ser admitido, porém em um uma avaliação com requisitos de segurança do procedimento R6, referente a equipamento da classe de serviço A da área nuclear, somente pode ser aceito (l) =5 mm e (a) =2,5 mm respectivamente para comprimento e profundidade críticos.
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