Ensaio Hidrostático
1. Introdução
Por ser um teste aplicado em pressões acima das de operação e de projeto, sua realização está muitas vezes sujeita a falhas, desde o aparecimento de pequenos vazamentos, crescimento de descontinuidades de soldas, até rupturas catastróficas durante a sua realização. No Brasil, a realização de TH’s periódicos em vasos de pressão é uma exigência legal, disposta na Norma Regulamentadora NR-13.
O teste hidrostático tem por finalidade a verificação de possíveis vazamentos em soldas, roscas, partes mandriladas e em outras ligações no próprio vaso ou em seus acessórios externos ou internos. É por isso de toda conveniência que a pressão de teste seja a mais alta possível, compatível com a segurança da parte mais franca do vaso que esteja submetida à pressão de teste. Por essa razão, o teste hidrostático deve ser feito para todos os vasos de pressão, inclusive para os que trabalham com pressões negativas.
Os Testes hidrostáticos (TH’s) ou testes de pressão são aplicados em vasos de pressão para aferir se haverá ocorrência de vazamentos ou ruptura. São realizados com os equipamentos fora de serviço, através de sua pressurização com água (teste hidrostático), ar comprimido (teste pneumático) ou outro fluido disponível, em pressões superiores às pressões operacionais ou de projeto.
2. Conhecendo a Hidrostática
A hidrostática é a parte da física que estuda os líquidos e os gases em repouso, sob ação de um campo gravitacional constante, como ocorre quando estamos na superfície da Terra.
As leis que regem a hidrostática estão presentes no nosso dia-a-dia, mais do que podemos imaginar. Elas se verificam, por exemplo, na água que sai da torneira das nossas residências, nas represas das hidrelétricas que geram a energia elétrica que utilizamos e na pressão que o ar está exercendo sobre você nesse exato momento.
Para entender essas leis, é preciso compreender primeiramente o conceito de pressão.
2.1 Pressão
A grandeza física determinada pelo quociente entre uma força aplicada e a área de ação dessa força recebe o nome de pressão.
De acordo com o Sistema Internacional de Pesos e Medidas, a unidade de medida da pressão é o pascal (pa), mas é muito comum usar-se também a atmosfera (atm) e o milímetro de mercúrio (mmHg).
2.2 Pressão hidrostática
Ao mergulharmos em uma piscina, a água irá exercer uma pressão sobre nós. Quanto mais fundo mergulharmos, maior será essa pressão. Agora, imagine que o líquido contido pela piscina não seja água, mas outro mais denso.
Nessa situação, a pressão vai aumentar, pois o peso do líquido sobre nós também será maior. E, se estamos falando de peso, é porque a força da gravidade, que o compõe, influencia a pressão exercida pelo líquido, também chamada de pressão hidrostática. A partir disso, é possível concluir que a pressão hidrostática depende da profundidade, da densidade do líquido e da gravidade local.
3. Teste Hidrostático
O teste hidrostático tem basicamente três funções: verificação da resistência mecânica, verificação das condições de estanqueidade e alivio de tensões de solda.
Os procedimentos e tempo de ensaio podem variar muito portanto assumir, para todos ou qualquer equipamento, o mesmo procedimento é uma prática condenável. Um bom planejamento e experiência com diversos tipos de equipamento ajudam na escolha da melhor forma de aplicação, bem como as normas aplicáveis. São realizados com os equipamentos fora de serviço, através de sua pressurização com água (teste hidrostático), ar comprimido (teste pneumático) ou outro fluido disponível, em pressões superiores às pressões operacionais ou de projeto.
Normalmente essas pressões situam-se na ordem de 1,5 vezes a Pressão Máxima de Trabalho Admissível (PMTA). Simula-se então uma condição operacional mais rigorosa, para garantir que em serviço normal (a pressões mais baixas) não ocorrerão falhas ou vazamentos.
4. Benefícios
O Teste Hidrostático apresenta os seguintes benefícios:
- Importante ferramenta para confirmar a ausência de vazamentos;
- Confirmação do estado de integridade e capacidade de resistir às condições operacionais normais, no momento de sua realização;
- Alívio de tensões residuais de soldagem de modo a que a estrutura testada funcione mais “relaxada”.
Portanto, espera-se que com a sobrevivência do equipamento a esta pressão elevada (50% acima da Máxima Pressão de Trabalho Admissível), o mesmo esteja apto a desempenhar sua função operacional com segurança, sob condições menos severas.
Resumindo, um equipamento projetado e fabricado de acordo com a Norma ASME, e que sofreu um TH após sua fabricação ou reparo com soldagem, terá maior garantia de integridade durante sua vida útil e estará “imunizado” contra determinados tipos de danos relacionados a estados de tensões.
Independente do Teste realizado na fábrica, o item 13.5.2 da NR-13 estabelece que deve haver um segundo teste hidrostático a ser realizado no local de instalação, antes da entrada em funcionamento.
Para a realização do teste devem ser utilizados uma bomba hidráulica confiável e um manômetro de boa qualidade previamente aferido.
Material de Estudo
Continue estudando mais com as apostilas:
Hidrostatica(press-o).pdf (540071)
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