Vasos de pressão

 Vasos de pressão são, como o nome implica, recipientes para armazenar fluidos pressurizados, eles podem ser de dois tipos, vasos cilíndricos ou vasos esféricos dependendo do que irá ser armazenado neles, os vasos esféricos são usados para armazenar gases, enquanto os vasos cilindricos são usados para armazenar líquidos, mas então pode pensar, mas o butijão do gás de cozinha não é uma esfera, isso porque o gás de cozinha também chamado de GLP, é o gás liquefeito do petróleo, ele vem dentro do butijão na forma líquida e conforme a pressão diminui ele evapora para a sua forma gasosa, a resistência de um vaso de pressão depende de suas dimensões e do material que o compõe.

 

No vaso esférico temos apenas um cálculo para a resistência, mas no vaso cilindrico temos a tensão longitudinal, no sentido da altura, e a tensão circunferencial, no sentido tangente ao raio , no desenho a tensão longitudinal é a representada para cima à esquerda, e a tensão circunferencial está representada mais próxima da horizontal. Os cálculos para as tensões são:

Vaso de pressão esférico

A tensão nesses terá sempre a mesma fórmula:

 

Nessa fórmula a simbologia é:

Lambda é a tensão no recipiente;

p é a pressão interna, dada em bar;

d é o diametro da esfera ;

e é a espessura da parede da esfera;

 

Se a tensão calculada for maior do que o limite de resistência do material o vaso irá romper.

Vaso de pressão cilíndrico

As duas tensões calculadas nesse caso são:

 

Aqui a nomenclatura é:

lambda l é a tensão longitudinal;

lambda c é a tensão circunferencial;  

p a pressão interna em bars;

d é o diametro do vaso, determinado pela base circular;

e é novamente a espessura das paredes.

 

Novamente se a tensão calculada for maior que o limite do material o vaso irá romper, e perceba também que para a mesma pressão interna, a tensão longitudinal será menor, porque no denominador tem 4 vezes a espessura da parede enquanto na tensão circunferencial o denominador é apenas duas vezes a espessura, por esse motivo sempre que um vaso de pressão cilíndrico rompe, isso acontece no sentido da altura se espalhando para os lados, e não de forma a separar o cano no sentido de sua circunferência. 

Fonte de Matéria

Aulas de N3RMA, no Instituto Federal de São Paulo, campûs São Paulo no período 01/2019 até 07/2019