Seleção de Chapas para Vasos de Pressão: Carbono, P355GH e Graus Cr-Mo

Comece pela janela de serviço

A seleção de chapas para vasos de pressão é orientada pela faixa de temperatura de projeto, pressão e química do fluido, sob códigos como ASME Seção VIII ou EN 13445. Três famílias de chapas cobrem a maioria dos serviços.

Aço carbono: A516 Grau 70

O cavalo de força. O A516 Gr.70 (tração de 485–620 MPa) é de grão fino, normalmente fornecido normalizado para trabalho mais espesso ou em temperaturas mais baixas, e cobre temperaturas ambientes e moderadas. A tenacidade a baixa temperatura não é automática: o ensaio de impacto é um requisito suplementar que deve ser encomendado — vasos para serviço a frio são comumente especificados com ensaios Charpy bem abaixo de 0 °C (frequentemente em torno de −46 °C na prática do tipo LPG). Variantes ensaiadas por HIC são especificadas para serviço com H₂S úmido (ácido).

Temperatura elevada: P355GH

O grau P355GH da EN 10028-2 é um aço carbono-manganês normalizado com resistência de prova especificada em temperatura elevada, destinado a caldeiras e vasos que operam mais quente do que a prática de carbono comum permite. Ele preenche a faixa entre o serviço ordinário do tipo A516 e o território das ligas, aproximadamente a faixa de algumas centenas de °C em que os dados de fluência começam a governar o projeto.

Alta temperatura e hidrogênio: A387 Cr-Mo

Chapas de cromo-molibdênio — A387 Grau 11 (1.25Cr-0.5Mo) e Grau 22 (2.25Cr-1Mo) — atendem onde o aço carbono perde resistência ou é atacado:

• Serviço de fluência em equipamentos de refinaria e energia em temperaturas além da capacidade do C-Mn.
• Serviço com hidrogênio, onde o cromo retém o carbono e resiste ao ataque por hidrogênio em alta temperatura (a seleção segue a lógica da curva de Nelson/API RP 941).

A chapa Cr-Mo é fornecida normalizada e revenida, e fabricações soldadas quase sempre recebem tratamento térmico pós-soldagem (PWHT) — também comum para vasos espessos de aço carbono para aliviar tensões e restaurar a tenacidade.

Requisitos transversais

Qualquer que seja a família: confirme a temperatura de ensaio de impacto em relação à temperatura mínima de projeto do metal, verifique se o PWHT está no plano de materiais (ele pode alterar as propriedades) e trate a especificação da chapa, a condição de entrega e os ensaios extras como um único pacote — o nome do grau sozinho não compra nenhum deles.

Tenacidade, espessura e MDMT

O valor determinante para baixa temperatura é a temperatura mínima de projeto do metal (MDMT), e os códigos vinculam os materiais permitidos a ela por meio de curvas de tenacidade e espessura: chapas mais espessas precisam de tenacidade demonstrada melhor na mesma temperatura, porque seções espessas são solicitadas em restrição triaxial e resfriam as soldas mais lentamente. É por isso que dois vasos em "A516 Gr.70" podem legitimamente apresentar temperaturas diferentes de ensaio de impacto em suas folhas de dados — a temperatura de ensaio é uma escolha de engenharia, documentada no certificado de usina, não uma propriedade intrínseca ao nome do grau.

Uma lista prática para pedidos

1. Grau e condição de entrega (laminada, normalizada ou normalizada e revenida).
2. Temperatura de ensaio de impacto e critérios de valor médio/individual, se o serviço os exigir.
3. Corpos de prova com PWHT simulado, onde o vaso receberá tratamento térmico pós-soldagem, para que as propriedades certificadas reflitam o vaso acabado, e não a chapa como expedida.
4. Classe de exame ultrassônico para chapas espessas ou críticas, e ensaios HIC/SSC para serviço ácido.
5. A edição do código de construção que os certificados devem referenciar — a documentação ASME e EN não é intercambiável, mesmo para graus quase equivalentes.