Caso 017: Falha Resultante por Vácuo.

Veja o que pode acontecer quando se bloqueia um vagão-tanque sendo vaporizado.

O vagão-tanque de GLP estava sendo limpo com vapor para prepará-lo para um trabalho de manutenção.

 A limpeza ainda estava em progresso no final do turno quando então o funcionário que executava o serviço decidiu bloqueá-lo e paralisou a limpeza para a troca de turno.

O tanque a partir deste momento ficou estanque, sem nenhum tipo de dispositivo de proteção como uma válvula quebra vácuo por exemplo.

Neste período de tempo, entre a troca do turno, o vagão foi se resfriando naturalmente e assim, o vapor  ainda contido no seu interior condensou.

Como a água ocupa muito menos espaço em estado líquido que no estado gasoso, a pressão interna se torna muito inferior que a externa, ou seja, criando uma pressão negativa (“vácuo”) em relação à pressão atmosférica do lado de fora do tanque. Desta forma, chegou a um ponto em que pressão atmosférica sobre o tanque com vácuo bastou para comprimi-lo e deformá-lo subitamente. O tanque implodiu, ou se contraiu a ponto destruí-lo.

Acredite. Tão súbito quanto impressionante. A rapidez desse fenômeno esta nesta demonstração no vídeo abaixo, realizada para técnicos e engenheiros do ramo ferroviário. 

VEJA O VÍDEO.

Esta é uma grande lição, lembrando que a pressão atmosférica exerce uma força enorme, capaz de esmagar um carro-tanque de aço com um centímetro de espessura como se fosse uma lata de refrigerante, quando é criado um vácuo significativo no seu interior.

Um vácuo significativo pode ser criado simplesmente drenando-se um vaso sem prover de um dispositivo de entrada de equalização de pressão ou limpando-se com vapor não provendo deste dispositivo. Logo, o vapor condensado subsequente, tal como nas fotos acima, cria um vácuo extremamente forte. Quanto mais quente ou alta a pressão do vapor, mais forte o vácuo. Até mesmo a condensação de um hidrocarboneto quente com pressão de vapor baixa pode ter resultados similares caso o sistema não seja coberto com gás N₂.

A falha catastrófica causada por vácuo pode ocorrer também em duas outras situações entre outras formas:

1 - Após um teste hidrostático, durante a drenagem do equipamento testado, sem que se adotem os devidos cuidados, como válvula vent aberta ou não verificar o funcionamento adequado de válvula quebra vácuo, quando for o caso;

2 - Durante  o descarregamento de produto líquidos de um tanque atmosférico como podemos ver no exemplo abaixo:

O tanque vertical estava sendo totalmente descarregado para manutenção.

O colapso deste tanque de ácido aconteceu durante seu esvaziamento, sendo o produto carregado para um caminhão tanque. Durante esse processo, uma folha de plástico protegendo o telhado ficou preso no dispositivo de ventilação no teto do tanque, obstruído a entrada de ar; causando assim o vácuo que provocou severa deformação do costado e do teto do tanque.

Recomendo vídeo do link abaixo que demonstra o funcionamento de uma válvula quebra vácuo:

http://www.youtube.com/watch?v=QAtkOaH0S84