Ao projetar um sistema de tubulação pressurizada, o engenheiro responsável geralmente especifica que a tubulação deve estar em conformidade com uma ou mais partes do Código ASME B31 para Tubulações Pressurizadas. Como os engenheiros seguem corretamente os requisitos do código ao projetar sistemas de tubulação?
Primeiramente, o engenheiro deve determinar qual especificação de projeto deve ser selecionada. Para sistemas de tubulação pressurizada, isso não se limita necessariamente à ASME B31. Outros códigos emitidos pela ASME, ANSI, NFPA ou outras organizações reguladoras podem ser regidos pela localização do projeto, aplicação, etc. Na ASME B31, existem atualmente sete seções separadas em vigor.
ASME B31.1 Tubulação Elétrica: Esta seção abrange tubulações em usinas de energia, instalações industriais e institucionais, sistemas de aquecimento geotérmico e sistemas de aquecimento e resfriamento centralizados e distritais. Isso inclui tubulações externas e não externas de caldeiras usadas para instalar caldeiras ASME Seção I. Esta seção não se aplica a equipamentos cobertos pelo Código ASME de Caldeiras e Vasos de Pressão, certas tubulações de distribuição de aquecimento e resfriamento de baixa pressão e vários outros sistemas descritos no parágrafo 100.1.3 da ASME B31.1. As origens da ASME B31.1 remontam à década de 1920, com a primeira edição oficial publicada em 1935. Observe que a primeira edição, incluindo os apêndices, tinha menos de 30 páginas, e a edição atual tem mais de 300 páginas.
ASME B31.3 Tubulações de Processo: Esta seção abrange tubulações em refinarias; plantas químicas, farmacêuticas, têxteis, de papel, de semicondutores e criogênicas; e plantas e terminais de processamento associados. Esta seção é muito semelhante à ASME B31.1, especialmente no cálculo da espessura mínima da parede para tubos retos. Esta seção fazia parte originalmente da B31.1 e foi lançada separadamente pela primeira vez em 1959.
ASME B31.4 Sistemas de Transporte por Tubulação para Líquidos e Polpas: Esta seção abrange tubulações que transportam principalmente produtos líquidos entre plantas e terminais, e dentro dos terminais, estações de bombeamento, condicionamento e medição. Esta seção fazia parte originalmente da B31.1 e foi lançada separadamente pela primeira vez em 1959.
ASME B31.5 Tubulação de Refrigeração e Componentes de Transferência de Calor: Esta seção abrange tubulações para refrigerantes e fluidos de arrefecimento secundários. Esta parte fazia originalmente parte da norma B31.1 e foi lançada separadamente em 1962.
ASME B31.8 Sistemas de Tubulação para Transmissão e Distribuição de Gás: Inclui tubulações para o transporte de produtos predominantemente gasosos entre fontes e terminais, incluindo compressores, estações de condicionamento e medição; e tubulações para coleta de gás. Esta seção fazia parte originalmente da norma B31.1 e foi lançada separadamente em 1955.
ASME B31.9 Tubulações para Serviços Prediais: Esta seção abrange tubulações comumente encontradas em edifícios industriais, institucionais, comerciais e públicos; e em edifícios residenciais multifamiliares que não requerem as faixas de tamanho, pressão e temperatura cobertas pela ASME B31.1. Esta seção é semelhante às ASME B31.1 e B31.3, mas é menos conservadora (especialmente no cálculo da espessura mínima da parede) e contém menos detalhes. Ela se limita a aplicações de baixa pressão e baixa temperatura, conforme indicado no parágrafo 900.1.2 da ASME B31.9. Esta norma foi publicada pela primeira vez em 1982.
ASME B31.12 Tubulação de Hidrogênio e Tubulação: Esta seção abrange tubulações para serviço com hidrogênio gasoso e líquido, e tubulações para serviço com hidrogênio gasoso. Esta seção foi publicada pela primeira vez em 2008.
A escolha do código de projeto a ser utilizado é, em última análise, de responsabilidade do proprietário. A introdução da norma ASME B31 afirma: “É responsabilidade do proprietário selecionar a seção do código que melhor se aproxime da instalação de tubulação proposta”. Em alguns casos, “diversas seções do código podem ser aplicáveis ​​a diferentes seções da instalação”.
A edição de 2012 da ASME B31.1 servirá como referência principal para as discussões subsequentes. O objetivo deste artigo é orientar o engenheiro responsável pela designação em algumas das principais etapas do projeto de um sistema de tubulação pressurizada em conformidade com a ASME B31. Seguir as diretrizes da ASME B31.1 proporciona uma boa representação do projeto geral do sistema. Métodos de projeto semelhantes são utilizados se a ASME B31.3 ou B31.9 forem seguidas. O restante da ASME B31 é utilizado em aplicações mais específicas, principalmente para sistemas ou aplicações específicas, e não será discutido em detalhes. Embora as principais etapas do processo de projeto sejam destacadas aqui, esta discussão não é exaustiva e o código completo deve sempre ser consultado durante o projeto do sistema. Todas as referências ao texto referem-se à ASME B31.1, salvo indicação em contrário.
Após selecionar o código correto, o projetista do sistema também deve revisar quaisquer requisitos de projeto específicos do sistema. O parágrafo 122 (Parte 6) fornece requisitos de projeto relacionados a sistemas comumente encontrados em aplicações de tubulação elétrica, como vapor, água de alimentação, purga e descarga, tubulação de instrumentação e sistemas de alívio de pressão. A norma ASME B31.3 contém parágrafos semelhantes aos da ASME B31.1, mas com menos detalhes. As considerações no parágrafo 122 incluem requisitos de pressão e temperatura específicos do sistema, bem como várias limitações jurisdicionais delineadas entre a própria caldeira, a tubulação externa da caldeira e a tubulação externa não pertencente à caldeira conectada à tubulação da caldeira conforme a definição da ASME Parte I. A Figura 2 mostra essas limitações da caldeira de tambor.
O projetista do sistema deve determinar a pressão e a temperatura em que o sistema irá operar e as condições que o sistema deve ser projetado para atender.
De acordo com o parágrafo 101.2, a pressão interna de projeto não deve ser inferior à pressão máxima de trabalho contínua (PMTC) dentro do sistema de tubulação, incluindo o efeito da pressão estática. Tubulações sujeitas à pressão externa devem ser projetadas para a pressão diferencial máxima esperada em condições de operação, parada ou teste. Além disso, os impactos ambientais precisam ser considerados. De acordo com o parágrafo 101.4, se o resfriamento do fluido provavelmente reduzir a pressão na tubulação para um nível abaixo da pressão atmosférica, a tubulação deve ser projetada para suportar a pressão externa ou medidas devem ser tomadas para quebrar o vácuo. Em situações em que a expansão do fluido possa aumentar a pressão, os sistemas de tubulação devem ser projetados para suportar o aumento de pressão ou medidas devem ser tomadas para aliviar o excesso de pressão.
A partir da Seção 101.3.2, a temperatura do metal para o projeto de tubulações deve ser representativa das condições máximas sustentadas esperadas. Por simplicidade, assume-se geralmente que a temperatura do metal é igual à temperatura do fluido. Se desejado, a temperatura média do metal pode ser usada, desde que a temperatura da parede externa seja conhecida. Deve-se também dar atenção especial aos fluidos que passam por trocadores de calor ou que provêm de equipamentos de combustão, para garantir que as piores condições de temperatura sejam levadas em consideração.
Frequentemente, os projetistas adicionam uma margem de segurança à pressão e/ou temperatura máxima de trabalho. O tamanho dessa margem depende da aplicação. Também é importante considerar as limitações do material ao determinar a temperatura de projeto. A especificação de altas temperaturas de projeto (superiores a 750 °F) pode exigir o uso de materiais de liga em vez do aço carbono, mais comum. Os valores de tensão no Apêndice A obrigatório são fornecidos apenas para as temperaturas permitidas para cada material. Por exemplo, o aço carbono só pode fornecer valores de tensão até 800 °F. A exposição prolongada do aço carbono a temperaturas acima de 800 °F pode causar a carbonização do tubo, tornando-o mais quebradiço e propenso a falhas. Se a operação for acima de 800 °F, o dano por fluência acelerada associado ao aço carbono também deve ser considerado. Consulte o parágrafo 124 para uma discussão completa sobre os limites de temperatura dos materiais.
Às vezes, os engenheiros também podem especificar pressões de teste para cada sistema. O parágrafo 137 fornece orientações sobre testes de tensão. Normalmente, o teste hidrostático será especificado a 1,5 vezes a pressão de projeto; no entanto, as tensões circunferencial e longitudinal na tubulação não devem exceder 90% da resistência ao escoamento do material no parágrafo 102.3.3 (B) durante o teste de pressão. Para alguns sistemas de tubulação externa que não sejam caldeiras, o teste de vazamento em serviço pode ser um método mais prático para verificar vazamentos devido às dificuldades em isolar partes do sistema ou simplesmente porque a configuração do sistema permite um teste de vazamento simples durante o serviço inicial. Concordo, isso é aceitável.
Uma vez estabelecidas as condições de projeto, a tubulação pode ser especificada. A primeira decisão a ser tomada é qual material utilizar. Como mencionado anteriormente, diferentes materiais possuem diferentes limites de temperatura. O parágrafo 105 fornece restrições adicionais para diversos materiais de tubulação. A seleção do material também depende do fluido do sistema, como o uso de ligas de níquel em aplicações de tubulação com produtos químicos corrosivos, o uso de aço inoxidável para fornecer ar comprimido limpo para instrumentação ou o uso de aço carbono com alto teor de cromo (superior a 0,1%) para evitar a corrosão acelerada pelo fluxo. A Corrosão Acelerada pelo Fluxo (CAF) é um fenômeno de erosão/corrosão que comprovadamente causa afinamento severo da parede e falha da tubulação em alguns dos sistemas de tubulação mais críticos. A negligência em considerar o afinamento dos componentes da tubulação pode ter, e já teve, consequências graves, como em 2007, quando um tubo de dessuperaquecimento na usina nuclear IATAN da KCP&L rompeu, matando dois trabalhadores e ferindo gravemente um terceiro.
As equações 7 e 9 do parágrafo 104.1.1 definem, respectivamente, a espessura mínima de parede e a pressão interna máxima de projeto para tubos retos sujeitos à pressão interna. As variáveis ​​nessas equações incluem a tensão máxima admissível (do Apêndice A obrigatório), o diâmetro externo do tubo, o fator de material (conforme mostrado na Tabela 104.1.2 (A)) e quaisquer tolerâncias adicionais de espessura (conforme descrito abaixo). Com tantas variáveis ​​envolvidas, a especificação do material de tubulação, do diâmetro nominal e da espessura de parede adequados pode ser um processo iterativo que também pode incluir a velocidade do fluido, a perda de carga e os custos de tubulação e bombeamento. Independentemente da aplicação, a espessura mínima de parede exigida deve ser verificada.
Uma sobreposição de espessura adicional pode ser adicionada para compensar diversos fatores, incluindo a corrosão sob tensão (FAC). Sobreposições podem ser necessárias devido à remoção de material para roscas, ranhuras, etc., necessário para a fabricação de juntas mecânicas. De acordo com o parágrafo 102.4.2, a sobreposição mínima deve ser igual à profundidade da rosca mais a tolerância de usinagem. Sobreposições também podem ser necessárias para fornecer resistência adicional e evitar danos à tubulação, colapso, curvatura excessiva ou flambagem devido a cargas sobrepostas ou outras causas discutidas no parágrafo 102.4.4. Sobreposições também podem ser adicionadas para considerar juntas soldadas (parágrafo 102.4.3) e curvas (parágrafo 102.4.5). Finalmente, tolerâncias podem ser adicionadas para compensar a corrosão e/ou erosão. A espessura dessa sobreposição fica a critério do projetista e deve ser compatível com a vida útil esperada da tubulação, de acordo com o parágrafo 102.4.1.
O Anexo IV opcional fornece orientações sobre o controle da corrosão. Revestimentos protetores, proteção catódica e isolamento elétrico (como flanges isolantes) são métodos para prevenir a corrosão externa de dutos enterrados ou submersos. Inibidores de corrosão ou revestimentos internos podem ser usados ​​para prevenir a corrosão interna. Deve-se também ter o cuidado de usar água de teste hidrostático com a pureza adequada e, se necessário, drenar completamente a tubulação após o teste hidrostático.
A espessura mínima da parede do tubo ou a classe de resistência (schedule) exigida para cálculos anteriores pode não ser constante ao longo do diâmetro do tubo e pode exigir especificações para classes de resistência diferentes para diâmetros diferentes. Os valores apropriados de classe de resistência e espessura da parede são definidos na norma ASME B36.10 Tubos de Aço Forjados Soldados e Sem Costura.
Ao especificar o material do tubo e realizar os cálculos discutidos anteriormente, é importante garantir que os valores de tensão máxima admissível utilizados nos cálculos correspondam ao material especificado. Por exemplo, se o tubo de aço inoxidável A312 304L for especificado incorretamente em vez do tubo de aço inoxidável A312 304, a espessura da parede fornecida poderá ser insuficiente devido à diferença significativa nos valores de tensão máxima admissível entre os dois materiais. Da mesma forma, o método de fabricação do tubo deve ser especificado adequadamente. Por exemplo, se o valor de tensão máxima admissível para tubo sem costura for utilizado no cálculo, o tubo sem costura deverá ser especificado. Caso contrário, o fabricante/instalador poderá oferecer tubo com costura, o que pode resultar em espessura de parede insuficiente devido aos valores de tensão máxima admissível mais baixos.
Por exemplo, suponha que a temperatura de projeto da tubulação seja de 300 °F e a pressão de projeto seja de 1.200 psig. Serão utilizados fios de aço carbono (A53 Grau B sem costura) de 2" e 3". Determine o plano de tubulação apropriado para atender aos requisitos da Equação 9 da ASME B31.1. Primeiramente, as condições de projeto são explicadas:
Em seguida, determine os valores máximos de tensão admissível para o A53 Grau B nas temperaturas de projeto acima, a partir da Tabela A-1. Observe que o valor para tubo sem costura é usado porque o tubo sem costura é especificado:
Deve-se adicionar também uma tolerância de espessura. Para esta aplicação, considera-se 1/16 de polegada. Uma tolerância para corrosão é assumida. Uma tolerância de fresagem separada será adicionada posteriormente.
3 polegadas. O tubo será especificado primeiro. Considerando um tubo Schedule 40 e uma tolerância de usinagem de 12,5%, calcule a pressão máxima:
Tubos Schedule 40 são adequados para 3 polegadas nas condições de projeto especificadas acima. Em seguida, verifique para 2 polegadas. A tubulação utiliza as mesmas premissas:
2 polegadas. Sob as condições de projeto especificadas acima, a tubulação exigirá uma espessura de parede maior do que a da Schedule 40. Experimente 2 polegadas. Tubos Schedule 80:
Embora a espessura da parede do tubo seja frequentemente o fator limitante no projeto de pressão, ainda é importante verificar se as conexões, componentes e acessórios utilizados são adequados às condições de projeto especificadas.
Como regra geral, de acordo com os parágrafos 104.2, 104.7.1, 106 e 107, todas as válvulas, conexões e outros componentes pressurizados fabricados segundo as normas listadas na Tabela 126.1 devem ser considerados adequados para uso em condições normais de operação ou abaixo das classificações de pressão e temperatura especificadas nessas normas. Os usuários devem estar cientes de que, se determinadas normas ou fabricantes impuserem limites mais rigorosos para desvios da operação normal do que os especificados na ASME B31.1, os limites mais rigorosos serão aplicados.
Em interseções de tubulações, conexões em T, transversais, em cruz, juntas soldadas de derivação, etc., são recomendadas, fabricadas de acordo com as normas listadas na Tabela 126.1. Em alguns casos, as interseções de dutos podem exigir conexões de derivação específicas. O parágrafo 104.3.1 fornece requisitos adicionais para conexões de derivação, a fim de garantir que haja material de tubulação suficiente para suportar a pressão.
Para simplificar o projeto, o projetista pode optar por definir condições de projeto mais elevadas para atender à classificação de flange de uma determinada classe de pressão (por exemplo, ASME classe 150, 300, etc.), conforme definido pela classe de pressão-temperatura para materiais específicos especificados na norma ASME B16.5 Flanges de tubulação e juntas de flange, ou normas similares listadas na Tabela 126.1. Isso é aceitável desde que não resulte em um aumento desnecessário na espessura da parede ou em outros projetos de componentes.
Uma parte importante do projeto de tubulações é garantir que a integridade estrutural do sistema seja mantida após a aplicação dos efeitos da pressão, temperatura e forças externas. A integridade estrutural do sistema é frequentemente negligenciada no processo de projeto e, se não for bem executada, pode representar um dos custos mais elevados do projeto. A integridade estrutural é discutida principalmente em dois parágrafos: Parágrafo 104.8: Análise de Componentes da Tubulação e Parágrafo 119: Expansão e Flexibilidade.
O parágrafo 104.8 lista as fórmulas básicas do código usadas para determinar se um sistema de tubulação excede as tensões admissíveis do código. Essas equações do código são comumente chamadas de cargas contínuas, cargas ocasionais e cargas de deslocamento. A carga sustentada é o efeito da pressão e do peso em um sistema de tubulação. As cargas incidentais são as cargas contínuas mais possíveis cargas de vento, cargas sísmicas, cargas do terreno e outras cargas de curto prazo. Assume-se que cada carga incidental aplicada não atuará sobre outras cargas incidentais ao mesmo tempo, portanto, cada carga incidental será um caso de carga separado no momento da análise. As cargas de deslocamento são os efeitos da expansão térmica, do deslocamento do equipamento durante a operação ou qualquer outra carga de deslocamento.
O parágrafo 119 discute como lidar com a expansão e flexibilidade em sistemas de tubulação e como determinar as cargas de reação. A flexibilidade dos sistemas de tubulação é frequentemente mais importante nas conexões dos equipamentos, pois a maioria dessas conexões suporta apenas a força e o momento mínimos aplicados no ponto de conexão. Na maioria dos casos, a expansão térmica do sistema de tubulação tem o maior efeito sobre a carga de reação, sendo, portanto, importante controlar adequadamente a expansão térmica no sistema.
Para acomodar a flexibilidade do sistema de tubulação e garantir que ele esteja devidamente suportado, é uma boa prática suportar os tubos de aço de acordo com a Tabela 121.5. Se um projetista se esforçar para atender ao espaçamento padrão de suporte desta tabela, ele alcançará três objetivos: minimizará a deflexão por peso próprio, reduzirá as cargas sustentadas e aumentará a tensão disponível para cargas de deslocamento. Se o projetista posicionar o suporte de acordo com a Tabela 121.5, normalmente resultará em menos de 3 mm (1/8 de polegada) de deslocamento ou flecha por peso próprio entre os suportes dos tubos. Minimizar a deflexão por peso próprio ajuda a reduzir a probabilidade de condensação em tubulações que transportam vapor ou gás. Seguir as recomendações de espaçamento da Tabela 121.5 também permite que o projetista reduza a tensão sustentada na tubulação para aproximadamente 50% do valor admissível contínuo do código. De acordo com a Equação 1B, a tensão admissível para cargas de deslocamento é inversamente proporcional às cargas sustentadas. Portanto, ao minimizar a carga sustentada, a tolerância à tensão de deslocamento pode ser reduzida. maximizado. O espaçamento recomendado para os suportes de tubulação é mostrado na Figura 3.
Para garantir que as cargas de reação do sistema de tubulação sejam consideradas adequadamente e que as tensões especificadas em normas sejam atendidas, um método comum é realizar uma análise de tensões em tubulações assistida por computador. Existem diversos softwares disponíveis para análise de tensões em tubulações, como o Bentley AutoPIPE, o Intergraph Caesar II, o Piping Solutions Tri-Flex ou outros pacotes comerciais. A vantagem de usar a análise de tensões em tubulações assistida por computador é que ela permite ao projetista criar um modelo de elementos finitos do sistema de tubulação para fácil verificação e para a possibilidade de fazer as alterações necessárias na configuração. A Figura 4 mostra um exemplo de modelagem e análise de uma seção de tubulação.
Ao projetar um novo sistema, os projetistas geralmente especificam que todos os tubos e componentes devem ser fabricados, soldados, montados etc., conforme exigido pela norma utilizada. No entanto, em algumas reformas ou outras aplicações, pode ser benéfico que um engenheiro designado forneça orientações sobre certas técnicas de fabricação, conforme descrito no Capítulo V.
Um problema comum encontrado em aplicações de retrofit é o pré-aquecimento da solda (parágrafo 131) e o tratamento térmico pós-soldagem (parágrafo 132). Entre outros benefícios, esses tratamentos térmicos são usados ​​para aliviar tensões, prevenir trincas e aumentar a resistência da solda. Os itens que afetam os requisitos de tratamento térmico pré e pós-soldagem incluem, entre outros, o seguinte: agrupamento do número P, composição química do material e espessura do material na junta a ser soldada. Cada material listado no Apêndice A Obrigatório possui um número P atribuído. Para o pré-aquecimento, o parágrafo 131 fornece a temperatura mínima à qual o metal base deve ser aquecido antes que a soldagem possa ocorrer. Para o tratamento térmico pós-soldagem (TTPS), a Tabela 132 fornece a faixa de temperatura de manutenção e o tempo de manutenção da zona de solda. As taxas de aquecimento e resfriamento, os métodos de medição de temperatura, as técnicas de aquecimento e outros procedimentos devem seguir rigorosamente as diretrizes estabelecidas no código. Efeitos adversos inesperados na área soldada podem ocorrer devido à falha em realizar o tratamento térmico adequadamente.
Outra área de preocupação potencial em sistemas de tubulação pressurizada são as curvas. Curvar os tubos pode causar afinamento da parede, resultando em espessura insuficiente. De acordo com o parágrafo 102.4.5, o código permite curvas desde que a espessura mínima da parede atenda à mesma fórmula usada para calcular a espessura mínima da parede para tubos retos. Normalmente, adiciona-se uma margem para compensar a espessura da parede. A Tabela 102.4.5 fornece as margens de redução recomendadas para diferentes raios de curvatura. As curvas também podem exigir tratamento térmico pré-curvatura e/ou pós-curvatura. O parágrafo 129 fornece orientações sobre a fabricação de cotovelos.
Em muitos sistemas de tubulação pressurizada, é necessário instalar uma válvula de segurança ou de alívio para evitar sobrepressão no sistema. Para essas aplicações, o Apêndice II opcional: Regras de Projeto para Instalação de Válvulas de Segurança é um recurso muito valioso, porém, às vezes, pouco conhecido.
De acordo com o parágrafo II-1.2, as válvulas de segurança são caracterizadas por uma ação de abertura automática total para serviço com gás ou vapor, enquanto as válvulas de segurança abrem em relação à pressão estática a montante e são usadas principalmente para serviço com líquidos.
As válvulas de segurança são caracterizadas por serem sistemas de descarga abertos ou fechados. Em um sistema de exaustão aberto, a curva na saída da válvula de segurança geralmente descarrega para a atmosfera através do tubo de exaustão. Normalmente, isso resulta em menor contrapressão. Se houver contrapressão suficiente no tubo de exaustão, uma parte dos gases de escape pode ser expelida ou sofrer retrolavagem pela extremidade de entrada do tubo. O diâmetro do tubo de exaustão deve ser grande o suficiente para evitar o refluxo. Em aplicações com ventilação fechada, a pressão aumenta na saída da válvula de alívio devido à compressão do ar na linha de ventilação, podendo causar a propagação de ondas de pressão. No parágrafo II-2.2.2, recomenda-se que a pressão de projeto da linha de descarga fechada seja pelo menos duas vezes maior que a pressão de trabalho em regime permanente. As Figuras 5 e 6 mostram a instalação da válvula de segurança aberta e fechada, respectivamente.
As instalações de válvulas de segurança podem estar sujeitas a diversas forças, conforme resumido no parágrafo II-2. Essas forças incluem os efeitos da expansão térmica, a interação de múltiplas válvulas de alívio liberando pressão simultaneamente, efeitos sísmicos e/ou de vibração e efeitos de pressão durante eventos de alívio de pressão. Embora a pressão de projeto até a saída da válvula de segurança deva corresponder à pressão de projeto do tubo de descarga, a pressão de projeto no sistema de descarga depende da configuração do sistema de descarga e das características da válvula de segurança. Equações são fornecidas no parágrafo II-2.2 para determinar a pressão e a velocidade na curva de descarga, na entrada do tubo de descarga e na saída do tubo de descarga para sistemas de descarga abertos e fechados. Usando essas informações, as forças de reação em vários pontos do sistema de exaustão podem ser calculadas e consideradas.
Um exemplo de problema para uma aplicação de descarga aberta é fornecido no parágrafo II-7. Existem outros métodos para calcular as características de fluxo em sistemas de descarga de válvulas de alívio, e o leitor é advertido a verificar se o método utilizado é suficientemente conservador. Um desses métodos é descrito por GS Liao em “Power Plant Safety and Pressure Relief Valve Exhaust Group Analysis”, publicado pela ASME no Journal of Electrical Engineering, em outubro de 1975.
A localização da válvula de segurança deve manter uma distância mínima de tubulação reta de qualquer curva. Essa distância mínima depende do serviço e da geometria do sistema, conforme definido no parágrafo II-5.2.1. Para instalações com múltiplas válvulas de alívio, o espaçamento recomendado para as conexões das ramificações das válvulas depende dos raios da ramificação e da tubulação principal, conforme mostrado na Nota (10)(c) da Tabela D-1. De acordo com o parágrafo II-5.7.1, pode ser necessário conectar os suportes da tubulação localizados na descarga da válvula de alívio à tubulação de operação, em vez da estrutura adjacente, para minimizar os efeitos da expansão térmica e das interações sísmicas. Um resumo dessas e de outras considerações de projeto para conjuntos de válvulas de segurança pode ser encontrado no parágrafo II-5.
Obviamente, não é possível abordar todos os requisitos de projeto da ASME B31 no escopo deste artigo. No entanto, qualquer engenheiro responsável pelo projeto de um sistema de tubulação pressurizada deve, no mínimo, estar familiarizado com essa norma. Esperamos que, com as informações acima, os leitores considerem a ASME B31 um recurso mais valioso e acessível.
Monte K. Engelkemier é o líder de projeto na Stanley Consultants. Engelkemier é membro da Sociedade de Engenharia de Iowa, da NSPE e da ASME, e atua no Comitê e Subcomitê do Código de Tubulação Elétrica B31.1. Ele possui mais de 12 anos de experiência prática em layout, projeto, avaliação de contraventamento e análise de tensões de sistemas de tubulação. Matt Wilkey é engenheiro mecânico na Stanley Consultants. Ele tem mais de 6 anos de experiência profissional em projeto de sistemas de tubulação para diversos clientes dos setores de serviços públicos, municipal, institucional e industrial, e é membro da ASME e da Sociedade de Engenharia de Iowa.
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