apoio: RECIPIENTES TRANSPORTÁVEIS DE GLP (GÁS LIQUEFEITO DE PETRÓLEO) Leandro Costa Quirino Marcos Sérgio Banzatto Welington Trindade Orientador: Luis Gimenez Jr [email protected][email protected][email protected][email protected][email protected] 1 - INFORMAÇÕES SOBRE GLP O Gás Liquefeito de Petróleo (GLP) é um dos gases mais empregados na indústria nacional; é usado desde as cozinhas dos lares brasileiros até os mais variados setores industriais, como metalúrgicas, cerâmicas, vidrarias, etc. É constituído por hidrocarbonetos produzidos durante o processamento do gás natural ou durante o processo de refino do petróleo. A Tabela 1 mostra a composição típica do GLP, a Tabela 2 ilustra as características e propriedades do GLP. Os hidrocarbonetos predominantes são gasosos à pressão atmosférica, mas liquefazem se em pressões relativamente baixas, o que propicia a redução a pequenos volumes, facilitando o manuseio e o transporte. Tabela 1 - Composição típica do GLP Composição % em volume Etano 0,03 Propano/propeno 44,81 Butano/buteno 5,09 Pentano 0,07 Adap. do livro: Oxicorte Senai-RJ/Oxicorte Tabela 2 - Características e propriedades do GLP Faixa de Inflamabilidade 2 a 9% Características Incolor Temperatura de Ebulição Propano: 42º C Densidade Mais pesado que O2 Inodoro 1,54 a 2,07 Inflamável Butano: - 0,5º C Mais leve que H2O Gás não tóxico 0,508 a 0,590 Adaptado do livro: Oxicorte Senai-Rj/Oxicorte www.infosolda.com .br/nucleo/downloads/eu.pdf 1 São compostos de um corpo. válvula de consumo e válvula de segurança. flange. GL 03.04 0. a tabela 3 traz dados técnicos dos recipientes mais comuns. A tabela 4 mostra os requisitos quanto a composição química e a tabela 5 indica os requisitos quanto as propriedades mecânicas.00 34 85 2.75 34 85 4.dados técnicos Tipo P-02 P05 P13 P20 P-45 P-190 Capacida Capacidade Pressão de de de Volumétrica Serviço 2 Gás (Kg) (litros) (kgf/cm ) 2 5. As chapas são fabricadas atendendo às normas brasileiras NBR 7460 e NBR 8460.5 a 5.20 Fonte: norma ABNT NBR 7460-1997 www.65 34 85 2.65 34 85 2.80 1.20 0.7 17 5 12 a 17 17 13 31.65 34 85 2.90 Utilização Lamparinas Lamparinas Uso Doméstico Empilhadeiras Uso Industrial Uso Industrial Fonte: Catálogo Técnico Aratell . calota inferior.03 0.04 0.Tipos de recipientes .03 0.20 0. GL 04.infosolda.25 1. que podem ser transportados normalmente ou por qualquer outro meio.pdf 2 .5 17 20 48 17 45 108 17 190 452 17 Pressão de Pressão Espessura Teste de Ruptura da Chapa 2 2 (kgf/cm ) (kgf/cm ) (mm) 34 85 2.Requisitos de composição química (em %) Grau Carbono Máximo Manganês Máximo Fósforo Máximo Enxofre Máximo Silício Máximo Cobre Máximo GL-01 GL-02 GL-03 GL-04 0.24 0. Tabela 3 . a calota superior e a inferior podem juntas formar o corpo do recipiente. 2 .04 0.20 0.20 0.com .30 0.30 0.apoio: A Agência Nacional do Petróleo (ANP) é o órgão governamental responsável pela legislação e regulamentação das atividades de distribuição e comercialização do GLP no país e o INMETRO está responsável pela fiscalização das condições de fabricação dos recipientes transportáveis. calota superior. alça e base. Dependendo da forma de conformação do recipiente.20 1. Tabela 4 .1998 Os recipientes são fabricados em chapas finas de aço carbono nos seguintes graus: GL01.22 0.18 0. GL-02.04 0.TIPOS DE RECIPIENTES TRANSPORTÁVEIS Define-se recipiente transportável de GLP como sendo recipientes com capacidade de até 500 litros.30 0.18 0.br/nucleo/downloads/eu.03 0.30 0.03 0. 0 30 25 Zero 1. O aço é geralmente adquirido em bobinas laminadas.0< E <4. Em seguida esta mesa posiciona a bobina de modo a encaixá-la no eixo onde castanhas se abrem e prendem-na onde agora se inicia o processo de giro para desenrolamento.Requisitos de Propriedades Mecânicas Alongamento após Ruptura (A) Mínima Lo = 50 mm Grau Limite de Escoamento (Mpa) Limite de Resistência à Tração Mínima (Mpa) GL-01 GL-02 190 230 340 380 GL-03 280 500 21 GL-04 310 430 21 Espessura nominal – e E<3.Equipamentos Para o desbobinamento do aço é utilizado um grande posicionador onde. a matéria-prima básica é a chapa de aço.PROCESSO DE CONFORMAÇÃO E GRAVAÇÃO DAS CHAPAS Para a fabricação de recipientes transportáveis de GLP. 3.0 E 22 23 1. estas bobinas são cortadas em discos que são utilizados para gravação do nome do cliente e em seguida repuxados para a confecção das calotas.com . 3 .0 28 24 Dobramento a 180 º (calço) E>4.br/nucleo/downloads/eu.infosolda.1 .5 E Fonte: norma ABNT NBR 8460-2000. A chapa laminada passa por um conjunto de roletes para desempeno antes de chegar às prensas de corte e gravação.apoio: Tabela 5 . por meio de uma ponte rolante ou guindaste a bobina é colocada em uma mesa. Foto 1 – Desbobinador contínuo Cortesia: Estamparia Industrial Aratell Ltda .0 26 23 3.2001 www.5 E 22 23 1.pdf 3 . Normalmente se fabricam prensas que vão de 10 a 160 t de pressão.apoio: Para as operações de gravação e corte são utilizadas prensas excêntricas e para a operação de repuxo.br/nucleo/downloads/eu. Nestes equipamentos os movimentos são obtidos por acionamento de um conjunto hidráulico. etc (retrabalho na solda circunferencial e longitudinal) e Eletrodo Revestido (retrabalho nas alças e bases). Observar sempre as normas de segurança do operador. grades de proteção. Prensas excêntricas: são geralmente empregadas em quase todas as operações de corte e algumas operações combinadas de corte e embutimento realizadas com um só estampo.pdf 4 . A seguir. os outros 4% são divididos entre o processo TIG Fonte: Internet/ -Site Calvi. demandando aproximadamente 96% de metal depositado neste tipo de área produtiva. prensas hidráulicas.com . mais propriamente oleodinâmico ou também hidropneumático. É fundamental no manuseio com equipamentos desse tipo ter cuidado e atenção e se evitar o risco de acidentes. detalhe de prensa excêntrica Foto 2 – Prensa Excêntrica Foto 3 – Conjunto de Prensas Hidráulicas Cortesia: Estamparia Industrial Aratell Ltda. para a formação de calotas. Existem vários tipos de prensas excêntricas. tais como: sensores. As chapas utilizadas na soldagem variam de 2.Universo Prensas hidráulicas: são utilizadas para o repuxo dos discos. como no caso de recipientes de GLP.00mm a 4.PROCESSOS DE SOLDAGEM Os processos de soldagem comuns na fabricação de recipientes de GLP são o Arco Submerso (soldagem circunferencial e longitudinal) e o processo MIG/MAG (confecção e colocação de alças e bases). estes processos garantem uma boa www. Os parâmetros de soldagem comuns na soldagem circunferencial são mostrados na tabela 6. – 2001 4 . comandos com deslizamento duplo. Por se tratar de chapas de aço carbono.infosolda.90 mm de espessura. Composta de um bico de contato deslizante de cobre e de um sistema para fixação do cabo de saída da fonte.apoio: produtividade sem muitas exigências quanto à soldabilidade. www.Composto de um motor de corrente contínua onde é possível controlar a velocidade.2 . Fonte de Soldagem – O equipamento utilizado possui praticamente as mesmas características da fonte utilizada para a soldagem ao arco submerso.O equipamento comumente utilizado é uma fonte de corrente contínua com capacidade de 600A para soldagem de chapas até 3. pois corrigem automaticamente as variações dos parâmetros elétricos. Alimentador de arame .90 Corrente (A) 300 400 400 430 470 650 Tensão (V) 28 28 28 30 30 33 Stick-out (mm) 25.38 2. curva característica de tensão constante.4 25. Guia mecânico .00 2.permite o ajuste dos parâmetros elétricos e operacionais da soldagem como: intensidade de corrente.65 2. um jogo duplo de roletes que fazem o tracionamento para alimentação do arame-eletrodo e suporte da bobina de arame.br/nucleo/downloads/eu.Conjunto de reservatório e mangueiras condutoras que alimentam o fluxo de forma concêntrica a tocha ou à sua frente.Equipamentos para Soldagem ao Arco Submerso utilizado para guiar o alinhamento lateral da solda ao longo da junta. Tabela 6 – Parâmetros de Soldagem Comuns na Soldagem Circunferencial Recipiente P-02 P-05 P-13 P-20 P-45 P-190 Espessura da chapa (mm) 2.65 2. Na tocha de soldagem é acoplado o guia mecânico. Alimentador de fluxo .4 25.4 25.com .infosolda.1.00 mm e 1000A para soldagem de chapas mais espessas.38 2. com uma roda.pdf 5 .4 25. 4.4 ∅ Arame (mm) 2.38 2.Equipamentos para Soldagem MIG/MAG Tocha de soldagem .18 Fonte: Manual de Fabricação – Estamparia Industrial Aratell Ltda. tensão do arco e velocidade de soldagem. É instalado em lugar de fácil acesso para o operador a fim de possibilitar ajustes rápidos. Possuem curva característica de tensão constante. O fluxo é escoado para a zona de soldagem pela ação da gravidade. O ajuste da intensidade de corrente é feito de maneira indireta através do ajuste da velocidade de alimentação do arame.Sistema de rótula em forma de um braço.38 2. Fonte de soldagem .-1998 4.75 2. o ajuste de corrente é feito também de maneira indireta através do ajuste da velocidade de alimentação do arame. A tensão e o comprimento do arco são controlados pela fonte de energia.85 4. fonte de corrente contínua com capacidade de até 400A independente da espessura das chapas. Painel de comando .38 3.4 25. Segue as mesmas características do alimentador utilizado para soldagem ao arco submerso.br/nucleo/downloads/eu. Painel de comando . 5.apoio: Alimentador de arame .infosolda.17 EM 12K AWS A5.18 ER 70S-6 AWS A5.pdf 6 . colocado em local de fácil acesso para o operador.12 ER 70S-3 20%CO2 80% Ar 100% Ar Eletrodo Revestido AWS A5. um pistão de encaixe com uma ferramenta de fixação. uma ferramenta de encaixe. com furos para saída dos gases.A tocha de soldagem é acoplada ao alimentador de arame onde são acoplados os acessórios elétricos responsáveis pela liberação do gás e acionamento do arame. Tabela 7 – Consumíveis Utilizados na Soldagem de Recipientes Especificação Tipo de Arame/Vareta Tipo de Gás Tipo de Fluxo Arco Submerso MIG/MAG TIG AWS A5.POSIÇÕES E POSICIONADORES PARA SOLDAGEM Primeiro solda-se o flange e a alça na calota superior.1 .com .3 – Consumíveis Os consumíveis utilizados são os mais comuns para a soldagem de aço carbono. www. para serem feitos os ajustes necessários.Na soldagem automática os comandos que deveriam estar no cabeçote alimentador são adaptados em um painel separado.O gás de proteção chega por meio de uma pequena mangueira que se encontra no interior da tocha e é liberado no momento da soldagem. Alimentador de gás . conforme ilustra a tabela 7. 4. Tocha de soldagem .1 E-7018 F7A0 Fonte: Catálogo Técnico Aratell-1998 5 .Soldagem Circunferencial Os recipientes são soldados circunferencialmente pelo processo Arco Submerso. em seguida junta-se as peças para seguirem para a soldagem circunferencial (solda de fechamento). na posição plana sendo que a preparação das juntas é fundamental para o bom desempenho do processo. simultaneamente solda-se a base na calota inferior. O sistema posicionador é composto de um berço pneumático. www. O cabeçote de soldagem permite ajustes na posição vertical e transversal para melhor alcançar a junta e controlar o stick-out. Ronaldo Paranhos. neste caso usa-se um sistema de carrinho que percorre a extensão da peça. A peça é fixa e necessita alguns cuidados: Trata-se agora de uma junta de topo em chapas relativamente finas e que necessitam de penetração total. sendo esta então presa na ferramenta de encaixe. Omar D. dando início ao movimento de giro. 5.apoio: A peça é colocada no berço pneumático. Afrange.com . Figura 1 – Adaptação de trabalho apresentado no XXII ENTS – Engº Nílio Tavares.infosolda. sendo então acionado o mecanismo: o berço eleva a peça. O equipamento de soldagem é colocado sobre uma estrutura metálica para sustentar todo o conjunto posicionador. Mata-junta – consiste de um suporte de cobre com um pequeno chanfro. sendo refrigerado a água através de furos internos que permitem a circulação. Na figura abaixo temos um exemplo de posicionador para soldagem circunferencial. de modo a facilitar ajustes no cabeçote de soldagem e a adaptação de recuperadores de fluxo.Soldagem Longitudinal Para soldagem longitudinal não existe adaptação de sistema posicionador que movimente a peça. O cabeçote de soldagem e seus acessórios adaptados ao carrinho.br/nucleo/downloads/eu. Mais precisamente consiste de um carrinho montado sobre uma coluna num eixo horizontal.pdf 7 . produzem um deslocamento mecanizado e linear.C. Antonio Cordeiro Souza.2 . portanto faz -se necessária a adaptação de um mata-junta para garantir que o metal fundido fique contido na poça de fusão até sua total solidificação. É essencial que o suporte de cobre seja mantido bem apertado contra o fundo da junta a fim de evitar que o metal de solda líquido escape entre o suporte e a parte de baixo da peça.apoio: Para a soldagem do aço. esta coroa gira aproximadamente 25 mm. no momento da soldagem. ela é posicionada de modo que os pontos soldados sejam executados simultaneamente.pdf 8 . Em seguida é feito o encaixe entre as calotas. a fim de que haja uniformidade de tamanho entre elas. pois por ser um excelente condutor de calor. inicia-se o giro e simultaneamente também a soldagem.PREPARAÇÃO DAS JUNTAS E LIMPEZA As calotas após serem repuxadas passam por um processo de lavagem para eliminação de resíduos de óleo e graxa das prensas de repuxo. Para a soldagem das alças e bases os dispositivos são bem parecidos. A finalidade desse processo é variar de maneira controlada as propriedades mecânicas e físicas de um metal deixando-o com as características desejadas.Soldagem MIG/MAG Na soldagem dos flanges. o cobre resfria a poça de fusão rapidamente. Todo o conjunto posicionador para soldagem de flanges. o mata-junta de cobre é o mais comum. 6 . finalizando a junta ilustrada abaixo. perfazendo um cordão uniforme. Um elevador é acionado. alças e bases emprega-se o processo MIG/MAG. no caso das calotas inferiores. estas passam por um processo de refilamento perfazendo um dobramento padronizado. Na fabricação de recipientes para GLP é empregado o tratamento térmico de alívio de tensões. com ângulo de aproximadamente 60º. 7 – TRATAMENTO TÉRMICO Tratamento térmico é um conjunto de operações de trabalho que envolve aquecimento e resfriamento do metal em estado sólido durante um tempo prédeterminado. tanto a calota inferior quanto a superior passam por um processo de refilamento das bordas de modo a promover o perfeito encaixe no corpo cilíndrico. Este tratamento envolve aquecimento abaixo da www. Constituem -se de cabines de soldagem. colocando cada ponto na posição de solda distante apenas 20 mm das tochas de soldagem. Para a soldagem dos flanges é utilizado um dispositivo onde a calota superior é apoiada em um suporte. No caso dos recipientes com um corpo cilíndrico. 5.br/nucleo/downloads/eu. bases e alças é revestido de uma cortina protetora contra os raios do arco elétrico.com .infosolda. As tochas estão dispostas em uma espécie de coroa onde. Em seguida é preso por um pistão vertical.3 . A preparação das juntas consiste em cortar as bordas das calotas superiores. onde existe um alimentador onde a peça é colocada junto com a alça e levada para dentro da cabine. e o flange no furo. As cabines de soldagem das alças são dotadas de 4 tochas e as cabines para soldagem das bases são dotadas de 6 tochas. uma vez que há muito rigor nas normas com relação à confiabilidade do tratamento térmico.br/nucleo/downloads/eu. sendo caracterizada por uma abertura rápida da via de escape. a permanência do material nesse nível por um período de tempo. São utilizados fornos fechados. É fundamental que os equipamentos de medição das temperaturas estejam calibrados. permite reduzir a um limite mínimo aceitável as tensões prejudiciais provocadas pela operação de soldagem. Foto 4 – Forno de tratamento térmico Cortesia Estamparia Industrial Aratell Ltda. e resfriamento lento posterior.ACESSÓRIOS DE SEGURANÇA São os acessórios destinados a aliviar a pressão no interior dos recipientes. temos: Válvula de Segurança – válvula que possui uma via de escape provida de obturador sob ação de uma mola devidamente calibrada. quando a pressão interior do recipiente atinge um valor limite especificado (válvula de segurança tipo mola). É destinado a aliviar a pressão no interior do recipiente. obturada por uma liga fusível (material bismuto) com temperatura de amolecimento entre 70º C e 77º C.com .2001 8 .pdf 9 . Utilizado no P-05 e P-13.. Bujão Flexível – dispositivo que possui uma via de escape. São Utilizados fornos fechados. ou mesmo pela conformação das calotas. Como acessórios de segurança. geralmente proporcional à espessura do material. elétricos ou à combustão. elétricos ou a combustão. em perfeitas condições de uso. por liberação parcial ou total do produto nele contido para a atmosfera(mais conhecido como plug). uma vez que há muito rigor nas normas com relação à confiabilidade do tratamento térmico.apoio: temperatura crítica de transformação. www. em perfeitas condições de uso.infosolda. É fundamental que os equipamentos de medição das temperaturas estejam calibrados. 9 .válvula de segurança composta por um corpo de latão com uma sede dotada de pino e mola e vedação de borracha nitrílica. Válvula de Segurança para P-20 e P-190 .Ensaios de Acessórios 1º .pdf 10 .válvula de segurança composta por um corpo de latão com uma sede dotada de pino e mola e vedação de borracha nitrifica. www. quando a válvula se abre.TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE O início do tratamento de superfície começa com o jateamento de granalha de aço (após o tratamento térmico). rosqueada ao recipiente. A válvula é calibrada com uma pressão de abertura de 250 psi. rosqueada ao rec ipiente.Bujão fusível – são colocadas em um recipiente com água e aquecidos até a temperatura entre 70 e 77º C verificando-se se a liga desprende-se do corpo do bujão(ensaio por amostragem) 2º .infosolda. onde logo em seguida é realizada a pintura com primer eletrostático ou líquido de acordo com o processo de cada fabricante ou conforme especificação do cliente. A válvula é calibrada com uma pressão de abertura de 250 psi. 8.br/nucleo/downloads/eu.Válvulas de segurança – são acopladas a um recipiente e testados hidrostaticamente verificando-se no manômetro calibrado quando atinge a pressão de 250 psi.com .1 .apoio: Foto 5 – Válvula de segurança para P-20 Cortesia: Estamparia Industrial Aratell Ltda – 2001 Válvula de Segurança para P-20 e P-190 . A necessidade do tratamento de superfície está diretamente ligada à proteção do recipiente contra a corrosão externa. O fundamental é que a camada de primer junto com a camada de pintura devem ter no mínimo 30 µm. Para o caso da pintura eletrostática. As máquinas devem estar dispostas de forma a facilitar o máximo possível a operação seguinte. não há como alguns equipamentos estarem muito próximos. que é bem superior em relação à pintura líquida sendo que seu nível de proteção à corrosão é maior e o seu acabamento é bem mais uniforme dando um aspecto ao cliente final de maior segurança. o manuseio das peças e prováveis melhorias.apoio: Foto 6 – Cabine de jateamento de granalha de aço. quando comparada com a pintura eletrostática em virtude da forma de manuseio dos recipientes sendo que os mesmos são propriedade das companhias distribuidoras de GLP. sendo que internamente praticamente inexiste em função do GLP não conter elementos que propaguem corrosão. Muitas vezes em função do tamanho. neste casos utilizam-se esteiras para garantir a rápida www.br/nucleo/downloads/eu. Cortesia: Estamparia Industrial Aratell – 2001 Existem na verdade divergências entre os fabricantes para se saber qual a melhor pintura.infosolda. a grande vantagem é a durabilidade. a posição das máquinas.pdf 11 . 10 PADRONIZAÇÃO PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DOS É fundamental que dentro de um sistema produtivo seja feita uma análise crítica da maneira como se deve escoar a produção. o layout. Quem utiliza a pintura liquida tem como ponto de vista ser mais fácil dar reparo na pintura líquida. Citamos alguns exemplos: o corte de discos devem estar próximo às prensas de repuxo. o tratamento térmico deve estar próximo do tratamento de superfície e este próximo a colocação dos acessórios de segurança.com . que tem um custo maior. a limpeza e preparação das calotas devem estar próximas ao setor de soldagem. DNV) avaliem e credenciem o mesmo. as peças possam chegar rapidamente ao seu destino e também para aproveitar os espaços podem ser construídos transportadores aéreos.com . fazendo com que todo o recipiente tenha a marca de conformidade.pdf 12 .apoio: alimentação da próxima operação. É necessário que periodicamente sejam feitas análises. garantindo que os Recipientes Transportáveis estejam conforme os padrões vigentes. 11 – CONCLUSÃO O processo de fabricação para Recipientes Transportáveis de GLP é basicamente normalizado. a gravidade pode ser aproveitada construindo rampas onde. Além disso é fundamental que pessoas de determinados setores não estejam e nem precisem circular em outros setores estranhos. E tudo deve facilitar de modo que seja mínimo o manuseio das peças. não ligar máquinas de solda próximas a cabines de pintura ou cabines de teste hidrostático. Devem ser verificados espaços para trânsito de empilhadeiras e operação de talhas e pontes rolantes . Um exemplo disso é o fato de que máquinas de solda nunca devem estar próximas de água e inflamáveis. O layout do setor produtivo merece um espaço para análise. O tratamento térmico deve estar colocado numa posição onde esteja razoavelmente longe das cabines de pintura. sendo que o procedimento deve obedecer aos padrões descritos nas normas para que os órgãos certificadores (INMETRO e www.infosolda. para se adaptarem possíveis melhorias na planta fabril. O espaço deve ser limitado em cada setor para a sua atividade específica. ou seja. dos equipamentos altos.br/nucleo/downloads/eu. 26 PARANHOS.volume 03. Dicionário: FERREIRA. 1ª edição. www. Aratell Estamparia Industrial Ltda. 7. 13. Antônio Geraldo Juliano. 1996. . 1ª edição. 1987. Trabalho Técnico: estudo de caso aplicado a soldagem circunferencial por arco submerso de cilindros de GLP. Ronaldo e outros. Mário Bittencourt Quirino de. Rio de Janeiro. Carboox Resende Química Ltda. Rio de Janeiro. São Paulo.000. 9.com . 20 PARANHOS.2. 27. págs. Rio de Janeiro.br/nucleo/downloads/eu. 2. São Paulo. Firjan/Senai.infosolda. Catálogos: ARATELL.. Protec. Rio de Janeiro. Nova Fronteira. Aurélio Buarque de Holanda. 5.25 e 2. 2ª Edição. 17. Coleção Soldagem 2000 . 6. Novo Dicionário da Língua Portuguesa. Ronaldo e outros. Oxicorte. 15. páginas 2. 1998. Catálogo de produtos . 1ª edição. 11. pgs. Soldagem a arco submerso. Coleção Soldagem 2000vol. 2ª edição.12 – BIBLIOGRAFIA ALMEIDA. pág. 7. 7 e 8.pdf 13 . FRANCO. Ed. 1986. 9 19. Conformação de Elementos de Máquinas. Firjan/Senai.págs.apoio: .