Vaso de pressão não é LEGO - Segurança em vasos de pressão

A segurança em vasos de pressão não é opcional. Pode parecer simples unir chapas calandradas e um tampo, mas, na prática, um vaso de pressão é um equipamento projetado para conter energia armazenada em gás comprimido. Quando tudo está conforme as normas, essa energia é liberada de maneira controlada e segura. Contudo, se algo falha, a liberação pode ser súbita e violenta. Por isso existem normas, procedimentos e qualificações específicas — são eles que distinguem a rotina produtiva de um acidente grave. 

Comparando energia dos Vasos de Pressão com TNT

Sem precisar ser engenheiro, entende-se que TNT concentra muita energia. A comparação é apenas uma referência de magnitude, não uma previsão de dano. Um vaso não é um explosivo: a energia só é liberada de forma perigosa em caso de falha estrutural grave:

• 1.000 L a 10 bar → 0,33–0,63 kg de TNT

• 1.000 L a 35 bar → 1,38–3,08 kg de TNT

• 3.000 L a 10 bar → 0,98–1,89 kg de TNT

• 10.000 L a 10 bar → 3,26–6,30 kg de TNT 

Não é para assustar, é para lembrar que um vaso de pressão não se trata como serralheria pesada.

O erro mais comum: peças soltas "para montar em casa"

Muitas empresas solicitam apenas chapas calandradas e tampos soltos, às vezes em aço SAE 1010/1020 e com espessura acima do usual, acreditando que isso é suficiente para garantir segurança. Isso parece lógico — “mais grosso é mais forte” — mas espessura, por si só, não garante segurança. Sem cálculos, soldagem qualificada e material especificado, a espessura pode se tornar peso inútil ou, pior, representar um risco maior.

Onde costuma dar errado:

• Ausência de premissas de projeto: falta definição da pressão máxima admissível (PMTA), temperatura de projeto e margem de corrosão;

• Tampo errado: formatos como elíptico 2:1, torisférico ou hemisférico têm exigências específicas de raio e espessura;

• Material inadequado: SAE 1020 pode ser bom para outras aplicações, mas talvez inadequado para o fluido, temperatura e método de fabricação do vaso;

• Solda sem qualificação: experiência do soldador não substitui procedimento (WPS), material correto e ensaios registrados;

• Sem ensaios nem rastreabilidade: teste hidrostático isolado não detecta falhas internas como falta de fusão, trincas ou inclusões;

• Falta de documentação: sem prontuário técnico, placa, relatórios de junta e END, o equipamento não atende à NR‑13 e será reprovado. 

ASME VIII: cada decisão faz diferença

Ao mencionar "seguir código", refere-se principalmente à ASME Boiler and Pressure Vessel Code – Seção VIII, Divisão 1, aplicada à maioria dos casos industriais. Veja os pontos críticos que podem alterar radicalmente o projeto:

• PMTA e Pressão de Projeto: são parâmetros-chave para definir a espessura e a segurança;

• Temperatura de Projeto e MDMT (temperatura mínima): em baixas temperaturas, exige-se ensaio adicionais e tratamentos diferenciados para evitar fratura frágil;

• Margem de Corrosão: a espessura deve considerar a corrosão prevista ao longo da vida útil;

• Forma do tampo: normas definem formas, raios e espessuras mínimas; escolher errado pode fragilizar o conjunto;

• Eficiência da junta: varia conforme o tipo de solda e o nível de END aplicado — mais inspeções (radiografia, ultrassom) possibilitam espessura menor com segurança;

• Materiais: devem ser listados na ASME Seção II, com tensões admissíveis apropriadas;

• Tratamento térmico pós-solda: exigido em certas espessuras/materiais para aliviar tensões e aumentar tenacidade (PWHT);

• Teste hidrostático: pressão e critérios seguem norma, considerando PMTA e tensões entre temperaturas de teste e de projeto. Teste pneumático só para casos específicos.

"Vaso de pressão não é Lego. Alterar material, END ou trocar o formato do tampo não é detalhe: muda a espessura, altera os esforços, aumenta o peso, impacta o custo e, principalmente, coloca a segurança em risco. Em vasos de pressão, não existe 'só trocar uma pecinha' — cada mudança exige recalcular todo o projeto."

Tampos não são todos iguais

O tampo representa metade da segurança do vaso e um dos elementos mais críticos. A curvatura influencia a distribuição de tensões. Por isso, a norma especifica formas, raios e espessuras mínimas, não é estética: escolha errada pode concentrar tensões, causar ovalização sob pressão e gerar fissuras ao longo do tempo.

Antes de encomendar um tampo, avalie:

• Forma mais indicada para pressão e diâmetro;

• Espessura mínima após conformação (não apenas da chapa bruta);

• Tolerâncias admissíveis de ovalização e altura;

• Tipo de união tampo-costado e eficiência da junta prevista.

Espessura exagerada não é sinônimo de segurança

Aumento de espessura eleva o peso, causa distorções por tensões residuais na soldagem, pode exigir aquecimento maior (alterando metalurgia e favorecendo trincas). Também aumenta exigências de suporte e dificulta soldagem em campo. A espessura deve ser definida por cálculos, segurança vem de correta distribuição de tensões, válvula de segurança e inspeções em dia.

Material SAE 1010/20 — um erro comum

Aço carbono de baixo teor (SAE 1010/1020) não é aceitável para vasos de pressão. Não consta na ASME Seção II, Parte D, e não possui propriedades mecânicas nem tenacidade adequadas. Seu uso representa não conformidade e risco elevado — inclusive legal e trabalhista.

Soldagem e qualificação — em linguagem simples

Uma junta precisa mais que aparência: exige procedimento qualificado (WPS), soldador habilitado e registro documentado, é como uma receita testada. Sem isso e sem ensaios, você só percebe o defeito depois, quando pode ser tarde demais.

Ensaios não destrutivos não são perfumaria

Cada ensaio identifica distintos tipos de defeitos: alguns mapeiam superfícies, outros internos. O teste hidrostático, isoladamente, não revela tudo, é como revisar um carro só pela limpeza: bonito por fora, mas sem saber o estado interno.

Documentação indispensável

Na operação, alguém precisa assumir responsabilidade. Sem isso, ninguém assume — e não passa em auditoria.

Checklist mínimo necessário:

• Projeto adeequado e as-built

• Prontuário com premissas

• Placa de identificação

• Certificados e rastreabilidade dos materiais

• Relatórios de soldagem e de END

• Relatório de teste hidrostático (com pressão e tempo)

• Calibração dos instrumentos usados

• ART do responsável técnico

Antes de solicitar "corpo calandrado e tampo", responda:

• Qual a pressão e temperatura de projeto?

• Qual o tipo do fluido? Toxico? Inflamável? Como devo lidar com isso?

• Forma do tampo e espessura mínima após conformação?

• Eficiência de junta prevista?

• Quais ensaios serão aplicados em cada junta?

• Quem se responsabilizará pelo cálculo do vaso?

• Qual a pressão do teste hidrostático, com quais instrumentos?

• Como dimensionar a válvula de segurança?

• Como garantir a rastreabilidade dos materiais?

• Qual será o plano de inspeção para atender ASME e NR‑13? 

Se você não consegue responder com segurança a todas essas perguntas, não é hora de comprar peças soltas. É hora de transformar isso em um projeto profissional, contrate uma empresa com tradição, experiência e capacidade técnica para garantir projeto, fabricação e inspeção conforme normas aplicáveis, com qualidade e segurança desde a primeira solda até a entrega final.

NR-13 e operação segura

Após a fabricação, começa a fase mais longa: operação e inspeção. A NR‑13 exige cadastro, prontuário, categoria, profissionais habilitados, inspeções externas e internas periódicas, registros atualizados. Se houve alteração de fluido, pressão, processo ou local, reavalie as premissas.

Sinais de alerta em campo:

• Placa ilegível ou divergente do prontuário;

• Válvula de segurança sem lacre ou sem teste recente;

• Corrosão, vazamentos, pintura estufada;

• Vibrações, ruídos, condensado sem dreno funcional;

• Alterações de processo sem revisão de cálculo e proteção. 

Mitos e verdades

• Mito: Espessura resolve tudo.

  Verdade: Às vezes a espessura resolve, mas cria outros problemas.

• Mito: Soldador experiente dispensa documentação.

  Verdade: Sem WPS, PQR, WPQ e END, só percebe o defeito depois, quando pode custar vidas.

• Mito: Teste hidrostático prova tudo.

  Verdade: É indispensável, mas não substitui END.

• Mito: Vaso pequeno é inofensivo.

  Verdade: Mesmo um vaso de 50 L a 10 bar libera energia equivalente a ~32 g de TNT (Equivalente a explosão controlada de demolição de pequeno porte, no sentido energético).

Um vaso de pressão é um sistema integrado, não apenas um kit de peças.

Em vaso de pressão, atalho significa risco. O caminho correto é o que preserva vidas e garante a segurança da operação.

Eng. Fabio Roberto.