Tensões localizadas em cascas esféricas e cilíndricas devidas a cargas externas aplicadas em bocais de processo

Abstract

Em equipamentos de processo, e em particular, nos equipamento petroquímicos (vasos de pressão) destinados ao refino e processamento de petróleo e seus derivados, uma grande quantidade de acessórios específicos denominados bocais (ou conexões) são devidamente instalados para garantir a melhor performance e controle do processo. Em razão de aberturas (furos) realizadas nas cascas (esféricas ou cilíndricas) em sua posição de instalação, estes acessórios por si só, são uma fonte significativa de concentração de tensões quando o equipamento se encontra em operação (sob pressão). Adicionalmente a estas e condições desfavoráveis, outras tensões oriundas do próprio processo e projeto da instalação como um todo, estão presentes durante a operação, cuja consequência, quando desprezadas, é a possibilidade de causar efeitos indesejáveis e desastrosos, entre estes, o comprometimento da integridade estrutural do equipamento. Desta forma, o objetivo deste trabalho é avaliar as tensões resultantes em vasos de pressão devidas as cargas externas aplicadas em bocais de processo, através da comparação e validação de resultados obtidos por recursos analíticos existentes (critérios de cálculo) com a análise por elementos finitos. Programas específicos de análise de tensões serão utilizados para obtenção destes resultados

In process equipments, and in mater, in the petrochemical equipments (pressure vessels) destined to the refine and processing of petroleum and its dereved, a great amount of specific accessories denominated nozzles (or connections) is properly installed to guarantee the best performance and process control. In reason of the openings (holes) accomplished in the shells (spherical or cylindrical) in its installation position, these accessories, by itself, are a significant source of strees concentration when the equipment is in operation (under pressure). Additionally to these unfavorable conditions, other stresses originating from of the own process and installation design as a whole, are present during the operation, whose consequence, when despised, is the possibility to cause undesirable and disastrous effects, among these, the compromising of the structural integrity of the equipment. This way, the objective of this work is to evaluate the resulting stresses in pressure vessels due to applied external loads in process nozzles, throug the comparison and validation of results obtained by existent analytical resources (calculation criteria) with the finite elements analysis. Specific softwares of stress analysis will be use for obtaining of these results