Obtenha um orçamento personalizado para cabeças de recipientes sob pressão, esferas inoxidáveis ou taças para lareiras. Os nossos engenheiros analisam os seus desenhos, materiais, normas e quantidades para fornecer preços exactos e opções de entrega.
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Aprendi isto da maneira mais difícil - bem, não eu pessoalmente, mas um fabricante amigo meu que pensava que podia “olhar” para um cabeça torisférica para poupar uns trocos no material da placa. Alerta de spoiler: o seu inspetor rejeitou o lote inteiro. Custou-lhe duas semanas e um cliente.
Então, o que faz um cabeça torisférica cumprem efetivamente o código ASME? Não é mágica, isso é certo. É uma mistura de matemática, geometria e décadas de sabedoria de engenharia reunidas na Secção VIII, Divisão 1 da ASME - o guia de referência para a conceção de recipientes sob pressão na América do Norte e em muitas outras partes do mundo. O segredo? Tem tudo a ver com as curvas.
A cabeça torisférica não é apenas uma cúpula com uma curvatura. Tem de obedecer a dois raios muito específicos para se qualificar como uma cabeça flangeada e chanfrada (F&D) ASME. Primeiro, o raio da coroa - o prato grande e raso no meio - deve ser igual ao diâmetro externo (OD) do vaso. Em segundo lugar, o raio do nó (a curva apertada onde a cabeça encontra o cilindro) deve ser pelo menos 6% do diâmetro externo. E, mais importante, nunca deve ser inferior a três vezes a espessura da cabeça.
Porque é que o 6% é tão importante? Porque menos do que isso pode fazer com que a tensão aumente muito na junta sob pressão. Pense da seguinte forma: imagine dobrar um clipe de papel. Se a dobra for suave, o clipe aguenta bem a força. Mas se a dobra for acentuada, o clipe parte-se rapidamente. O mesmo princípio aplica-se à junta de uma cabeça torisférica.
Estas diretrizes não são apenas recomendações - são requisitos obrigatórios. Existem porque vasos de pressão reais explodiram quando os projectistas os ignoraram. Não há lugar para adivinhações no que respeita a estes componentes.
Depois de ter encontrado a forma correta, a ASME fornece uma fórmula na UG-32(f) para calcular a espessura mínima necessária com base na pressão interna, nos limites de tensão do material, no diâmetro do recipiente e nos raios específicos que acabámos de discutir. Mas aqui está o ponto alto: se a sua cabeça não corresponder à geometria prescrita, essa fórmula já não se aplica. Em vez disso, terá de recorrer à análise de elementos finitos (FEA), o que significa software dispendioso, analistas certificados e semanas de validação - definitivamente não é o ideal para uma pequena oficina que fabrica um recipiente de vapor para um torrador de café.
Quando se vê a etiqueta “Torispherical per ASME UG-32(f)” ou “ASME F&D head” num desenho, não se trata apenas de uma tática de marketing. Significa que a geometria foi criada para corresponder aos rácios prescritos pelo código, a espessura foi calculada utilizando o método aprovado e, se todo o recipiente se qualificar, pode até ser carimbado com o símbolo “U” da ASME. Esse selo é a sua apólice de seguro - literalmente. Sem ele, as companhias de seguros e os reguladores não tocarão no recipiente.
No final das contas, as cabeças torisféricas são populares não porque sejam as mais fortes (esse título pertence às cabeças hemisféricas), mas porque oferecem um equilíbrio inteligente de segurança, custo e conformidade com o código para uma ampla gama de aplicações industriais - tudo, desde tanques de processamento de alimentos até reatores químicos.
Mas - e isto é crucial - eles só proporcionam esse equilíbrio quando são construídos de acordo com as especificações. O “suficientemente próximo” não é suficiente para os recipientes sob pressão. Quando algo está errado, as pessoas podem magoar-se.
Por isso, da próxima vez que estiver a rever um orçamento ou um desenho de uma cabeça torisférica, não se limite a acenar com a cabeça com o termo “torisférica”. Pergunte a si próprio: É ASME F&D? Cumpre a norma UG-32(f)?
