No nosso primeiro artigo apresentamos o código ASME e sua seção VIII denominada “Rules for Construction of Pressure Vessels”. Comentamos também que esta seção é composta por 3 divisões. No artigo de hoje iremos tratar das principais características das Divisões 1 e 2 do código.
A Divisão 1 é a mais simples e se preocupa principalmente com a determinação das tensões primárias de membrana e flexão atuantes em um equipamento, com pequenas exceções apresentadas em seu parágrafo UG-23(e) onde se trata das tensões localizadas (em geral secundárias ou de pico) atuantes em algumas partes do equipamento.
Conforme o parágrafo U-1(d), as regras da Divisão 1 se aplicam sem alterações para equipamentos com pressões de até 20 MPa (3.000 psi). Para pressões maiores, devem ser tomados cuidados especiais na utilização da Divisão 1 e é mais adequada a utilização da Divisão 2, apesar de não haver recomendações sobre isso no código. Para pressões acima de 68,95 MPa (10.000 psi), conforme parágrafo 1.2.2.2 da Divisão 2, recomenda-se a utilização da Divisão 3.
Devido a essa aproximação, a Divisão 1 é aquela que utiliza o maior coeficiente de segurança para a obtenção do admissível dos materiais e das soldas, ou seja, é aquela que apresenta os menores valores admissíveis para os materiais empregados na fabricação e os menores valores para os admissíveis de soldagem (conforme a tabela UW-12 do código esse valor pode ser de até 0,45) e, por consequência, aquela que implica em equipamentos mais espessos para uma mesma condição de projeto.
Para esta divisão são aplicáveis as tabelas 1A e 1B da Seção II, Parte D do código. Basicamente, até uma determinada temperatura específica para cada material, o admissível adotado é o menor valor entre 2/3 da tensão de escoamento e 1/3,5 da tensão de ruptura desse material, na temperatura de projeto do equipamento.
A Divisão 2 é mais sofisticada em termos de engenharia e determina admissíveis diferentes para diferentes tipos de tensões, classificadas como: tensões primárias gerais de membrana (Pm), tensões primárias de flexão (Pb), tensões primárias localizadas de membrana (PL), tensões secundárias (Q) e tensões de pico (F). Nesta divisão há duas formas de se executar o dimensionamento de um equipamento: um através de fórmulas, quando os equipamentos são classificados como Classe 1 e outro, através de fórmulas ou através de análise de tensões, quando o equipamento é classificado como Classe 2.
Para os equipamentos Classe 1, utilizam-se as tabelas 2A e 2B da Seção II, Parte D, para a obtenção das tensões admissíveis, a qual utiliza um fator de 3,0 dividindo a tensão de ruptura do material na temperatura de projeto. Para esta Classe não é possível utilizar os materiais na região de fluência. Já para os equipamentos Classe 2, utilizam-se as tabelas 5A e 5B da Seção II, Parte D, a qual utiliza um fator de 2,4 dividindo a tensão de ruptura do material.
Além disso, os admissíveis para a soldagem são menos elevados do que no caso da Divisão 1; eles em geral variam entre 0,85 e 1,0. No entanto, o nível de execução e os testes a serem aplicados para as soldas são mais rigorosos.
Em qualquer caso, as tensões admissíveis para a Divisão 2 são maiores ou iguais (no caso do admissível ser função da tensão de escoamento do material) àquelas definidas para a Divisão 1, ou seja, de forma geral equipamentos construídos conforme os requisitos da Divisão 2 são, em geral, mais leves do que os construídos através dos requisitos da Divisão 1.
