ABNT NBR 16035-1

ABNT/CB–04 Projeto ABNT NBR 16035-1

MAIO 2012

NÃO TEM VALOR NORMATIVO

Caldeiras e vasos de pressão – Requisitos mínimos para a construção — Parte 1: Geral

APRESENTAÇÃO

1) Este 1º Projeto de Revisão foi elaborado pela Comissão de Estudos de Caldeiras e Vasos de Pressão - CE-04:011.07, do Comitê de Máquinas e Equipamentos Mecânicos – ABNT/CB04 nas reuniões de:

17.04.2012 15.05.2012

2) Este 1º Projeto de Revisão/Emenda é previsto para cancelar e substituir a edição anterior (ABNT NBR 16035-1:2012), quando aprovado, sendo que nesse ínterim a referida norma continua em vigor;

3) Não tem valor normativo;

4) Aqueles que tiverem conhecimento de qualquer direito de patente devem apresentar esta informação em seus comentários, com documentação comprobatória;

5) Este Projeto de Norma será diagramado conforme as regras de editoração da ABNT quando de sua publicação como Norma Brasileira.

6) Tomaram parte na elaboração deste Projeto de Norma:

Participante Representante

ABENDI Luiz Mauro Alves

AIR ZAP Alexandre B.P Marconi

ALFA LAVAL AALBORG Antonio Henrique de Souza Baldner

ATLAS COPCO BRASIL Onílio Firmino de Medeiros

BRASKEM Ricardo Matos Pimentel

CBC INDÚSTRIAS PESADAS S.A. Clodoaldo Mauro Silva

CHIAPERINI Danilo Fucchi Chiaperini

Rodrigo de Angeli

CONFAB EQUIPAMENTOS Efrain Saá

Heleno Ribeiro Simões

HB SOLUÇÕES DE AR COMPRIMIDO Artur Max Friedrich

HSB GLOBAL STANDARDS Oswaldo Sabato

INCAL CONTERMA Pier Damiano Scarfi


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NÃO TEM VALOR NORMATIVO

JAL ENGENHARIA Luiz Henrique da Costa

LLOYD’S REGISTER DO BRASIL Roberto Kuratomi

METSO PAPER Waldemiro Werneck Filho

MIXING CONSULTORIA António Carlos Basso da Cunha Leal

PETROBRÁS

Ademaro Marchiori

Marcelo Patti de Menezes

Nelson Patrício Junior

SCHULZ S/A Cleber Medeiros Rodrigues

SPIRAX SARCO Carlos H. Filartiga

W. BURGER Carlos Roberto Burger


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NÃO TEM VALOR NORMATIVO 1/23

Caldeiras e vasos de pressão – Requisitos mínimos para a construção — Parte 1: Geral

Boilers and pressure vessels – Minimum requirements to construction — Part 1: General

Sumário

1 Escopo

2 Referências normativas

3 Termos e definições

4 Unidades de medida

5 Princípios gerais

5.1 Objetivo

5.2 Construção de equipamentos pressurizados

5.3 Parte de construção

6 Modos de falha

6.1 Generalidade

6.2 Modos de falha comuns

6.2.1 Classificação

6.2.2 Modos de falha de curta duração

6.2.3 Modos de falha de longa duração

6.2.4 Modos de falha cíclica

6.3 Modos de falhas a serem considerados

7 Requisitos técnicos

7.1 Generalidades

7.2 Materiais

7.2.1 Generalidades

7.2.2 Especificação de materiais

7.2.3 Certificação do material

7.3 Projeto

7.3.1 Carregamentos e outras considerações de projeto

7.3.2 Métodos de projeto

7.3.3 Limites de projeto

7.3.4 Fatores de projeto

7.3.5 Métodos de exame

7.3.6 Drenagem e respiro

7.3.7 Corrosão e erosão


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7.3.8 Proteção contra sobrepressão

7.4 Fabricação

7.4.1 Métodos

7.4.2 Identificação dos materiais

7.4.3 Preparação dos componentes

7.4.4 Soldagem

7.4.5 Qualificação de procedimentos de soldagem

7.4.6 Qualificação de soldadores

7.4.7 Identificação de soldadores

7.4.8 Tratamento térmico

7.4.9 Tolerâncias

7.5 Inspeção, ensaios não destrutivos e exames

7.5.1 Generalidades

7.5.2 Métodos

7.5.3 Procedimentos

7.5.4 Qualificação de pessoal

7.5.5 Avaliação de indicações e critérios de aceitação

7.5.6 Disposições de não conformidades

7.6 Inspeção final e testes

7.6.1 Inspeção final

7.6.2 Ensaio final de retenção de pressão

7.6.3 Ensaio hidrostático

7.7 Marcação/identificação

8 Avaliação da conformidade

8.1 Generalidades

8.2 Sistema de controle da qualidade na construção de caldeiras e vasos de pressão

8.2.1 Generalidades

8.2.2 Estrutura de tópicos a serem tratados no sistema de controle da qualidade


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Prefácio

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores, neutros (universidades, laboratórios e outros).

Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS circulam para Consulta Nacional entre os associados da ABNT e demais interessados.

Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretiva ABNT, Parte 2.

Esta Norma, sob o título geral "Caldeiras e vasos de pressão – Requisitos mínimos para a construção", tem previsão de conter as seguintes partes:

Parte 1: Geral;

Parte 2: Caldeiras – Conforme ASME, Code, Section I;

Parte 3: Vasos de pressão – Conforme ASME, Code, Section VIII, Division 1;

Parte 41): Vasos de pressão – Conforme ASME, Code, Section VIII, Division 2;

Parte 51): Vasos de pressão – Conforme EN-286 Part 1;

Parte 61): Vasos de pressão – Conforme EN-13445;

Parte 71): Vasos de pressão – Conforme AD 2000 Merkblätter.

O Escopo desta Norma Brasileira em inglês é o seguinte:

Scope

This part of ABNT NBR 16035 specifies the minimum requirements for construction of boilers and pressure vessels based on codes and standards in conformity with ABNT NBR ISO 16528 standard. These requirements are established to ensure that boilers and pressure vessels are constructed more uniformly as possible, whatever the construction code or standard adopted. Part 1 of this Standard does not specify complementary requirements defined elsewhere in codes and standards in conformity with ABNT NBR ISO 16528 standard, which are defined elsewhere in others Parts of this Standard. In relation to the geometry of the pressure-containing parts for boilers and pressure vessels, the scope of this Standard includes the following: a) Pressure vessels;

welding end connection for the first circumferential joint for welded connections;

first threaded joint for screwed connections;

face of the first flange for bolted, flanged connections;

first sealing surface for proprietary connections or fittings; 1) Projeto em elaboração.


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safety accessories, where necessary.

b) Boilers;

feedwater inlet (including the inlet valve) to steam outlet (including the outlet valve), including all inter-connecting tubing that can be exposed to a risk of overheating and cannot be isolated from the main system;

associated safety accessories;

connections to the boilers involved in services, such as draining, venting, desuperheating, etc.

This Standard does not apply to industries components of the aircraft, vehicle, military, railway and marine (including equipment constructed to be installed in off-shore structures), equipment to nuclear area, transportable cylinders, equipment used for fire-fighting, piping systems and their accessories and mechanical equipment such as combustion or compression chamber which make part of or alternatives machines, such as pumps, compressors, turbines, generators, engines, pneumatic and hydraulic cylinders which cannot be characterized as independent equipment. It is not the intent of this Standard to address operation, maintenance and in service inspection of boilers and pressure vessels.

Introdução

A ABNT NBR ISO 16528 foi elaborada para definir os requisitos mínimos que fabricantes, usuários e organismos normativos devem atender para a construção de caldeiras e vasos de pressão. A ABNT NBR ISO 16528-1 estabelece os requisitos mínimos de desempenho e tem como público-alvo os fabricantes e os usuários. A ABNT NBR ISO 16528-2 estabelece os procedimentos que os organismos normativos devem demonstrar para comprovar a adequação de seus códigos e normas à ABNT NBR ISO 16528-1. A ABNT NBR ISO 16528-2 utiliza tabelas padronizadas que devem ser preenchidas pelos organismos normativos, para que estes possam demonstrar que seus códigos e normas atendem aos requisitos de desempenho para caldeiras e vasos de pressão.

A ABNT NBR 16035 foi baseada nas tabelas de conformidade, previstas na ABNT NBR ISO 16528-2, as quais foram elaboradas pelos diversos organismos normativos e estão publicadas na página oficial da comissão ISO/TC11 – Boilers and pressure vessels na internet.

A ABNT NBR 16035-1 estabelece os requisitos técnicos para atendimento aos códigos e normas de construção de caldeiras e vasos de pressão mais utilizados no Brasil.

Equipamentos sob pressão têm o potencial de causar sérios danos ao meio ambiente e às plantas industriais, além de causar prejuízos e acidentes muitas vezes fatais. Deste modo, ao construir tais equipamentos, deve-se utilizar normas, códigos e procedimentos que, comprovadamente, mantenham o risco em níveis aceitáveis.

A adoção de uma norma ou código para construção de equipamentos pressurizados pressupõe que todos os requisitos definidos nestes documentos sejam atendidos. Os requisitos de tais normas e códigos são elaborados presumindo que todos os ensaios e os testes requeridos durante a fabricação sejam executados. Deve-se ressaltar, ainda, que nenhuma norma ou código de projeto e fabricação consegue ser escrito com suficientes detalhes que possam garantir todas as boas práticas de fabricação. Cada fabricante de equipamentos pressurizados é responsável por adotar todas as medidas necessárias, para garantir que boas práticas de fabricação e de projeto sejam usadas para assegurar a qualidade da construção destes equipamentos.


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1 Escopo

Esta parte da ABNT NBR 16035-1 especifica os requisitos mínimos que devem ser adotados para a construção de caldeiras e vasos de pressão baseados em normas ou códigos de construção que estão em conformidade com a ABNT NBR ISO 16528.

Estes requisitos são estabelecidos para assegurar que os equipamentos pressurizados sejam construídos do modo mais uniforme possível, qualquer que seja a norma ou código de construção adotado.

A ABNT NBR 16035-1 não especifica os requisitos complementares contidos nas normas de construção de caldeiras e vasos de pressão que estão em conformidade com a ABNT NBR ISO 16528, as quais são estabelecidas em outras partes da ABNT NBR 16035.

Com relação à geometria de partes pressurizadas para caldeiras e vasos de pressão, o escopo desta Norma cobre os seguintes limites:

a) vasos de pressão:

a extremidade da conexão para a primeira junta circunferencial, para as conexões soldadas;

a primeira junta roscada para conexões rosqueadas;

a face do primeiro flange para conexões flangeadas aparafusadas;

a primeira superfície de vedação para as ligações ou conexões padronizadas por terceiros;

acessórios de segurança onde necessário;

b) caldeiras:

conexão de alimentação de água (incluindo a válvula de entrada) até a saída de vapor (incluindo a válvula de saída), incluindo todas as ramificações que podem ser expostas a risco de superaquecimento e não podem ser isoladas do sistema principal;

os acessórios de segurança associados;

conexões para serviço, tais como drenos, respiros, desuperaquecimento (desuperheating) etc.

Esta Norma não se aplica a componentes de produtos da indústria aeronáutica, automobilística, bélica, ferroviária, naval (incluindo equipamentos construídos para serem instalados em estruturas offshore), equipamentos para área nuclear, cilindros transportáveis, extintores de incêndio, sistemas de tubulação e seus acessórios e equipamentos mecânicos, como câmara de combustão ou compressão que façam parte integrante de máquinas rotativas ou alternativas, como bombas, compressores, turbinas, geradores, motores, cilindros pneumáticos e hidráulicos e que não possam ser caracterizados como equipamentos independentes.

Não é intenção de esta Norma atender à operação, manutenção e inspeção em serviço de caldeiras e vasos de pressão.

2 Referências normativas

Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas).

ABNT NBR 6123, Forças devidas ao vento em edificações


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ABNT NBR ISO 16528-1:2008, Caldeiras e vasos de pressão - Parte 1: Requisitos de desempenho

ABNT NBR ISO 16528-2:2008, Caldeiras e vasos de pressão - Parte 2: Procedimentos para atendimento integral da ABNT NBR ISO 16528-1

ASME Code, Section I, 2010 Edition, 2011a Addenda, Rules for Construction of Power Boilers

ASME Code, Section VIII, Division 1, 2010 Edition, 2011a Addenda, Rules for Construction of Pressure Vessels

ASME Code, Section VIII, Division 2, 2010 Edition, 2011a Addenda, Rules for Construction of Pressure Vessels - Alternative Rules

3 Termos e definições

Para os efeitos deste documento, aplicam-se os seguintes termos e definições.

3.1 caldeira equipamento destinado a geração de vapor ou água quente acima da pressão atmosférica

[ABNT NBR ISO 16528-1, definição 2.1]

3.2 código documento elaborado e aprovado por um organismo normativo para o uso comum e repetido, estabelecendo requisitos obrigatórios, guias ou características para atividades ou seus resultados

NOTA Para os efeitos desta Norma, a palavra "código", usada em todo o texto, deve ser considerada equivalente a código de construção de equipamentos pressurizados.

3.3 conformidade completo atendimento de requisitos especificados

3.4 construção processo que inclui projeto, especificação de material, fabricação, inspeção, exame, teste e avaliação de conformidade de caldeiras e vasos de pressão

3.5 contratante individuo ou organização que adquire caldeiras ou vasos de pressão para um usuário ou para revenda

[ABNT NBR ISO 16528-1, definição 2.6]

3.6 ensaio ver exame (3.8)

3.7 ensaio de prova ensaio realizado para determinar a pressão máxima que um equipamento pressurizado pode suportar, quando não é possível calcular com segurança tal pressão


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3.8 equipamento pressurizado qualquer caldeira ou vaso de pressão no escopo da ABNT NBR 16035/1

3.9 exame atividade conduzida por pessoal qualificado, usando procedimentos qualificados para avaliar se determinados produtos, processos ou serviços estão em conformidade com critérios aceitáveis especificados

3.10 fabricante indivíduo ou entidade legal que é responsável pela construção de vasos de pressão de acordo com as especificações fornecidas pela parte contratante, e com os requisitos de uma norma aplicável para caldeiras e vasos de pressão em consideração

3.11 inspeção atividade para verificar se resultados de ensaios requeridos ou exames cumprem com requisitos especificados

3.12 norma ver código (3.2)

3.13 offshore para os efeitos da ABNT NBR 16035/1, são estruturas oceânicas utilizadas para a prospecção e exploração de óleo e gás

3.14 organismo normativo organização que promulga norma nacional, regional ou internacional

3.15 pressão / pressão interna a pressão em relação à pressão atmosférica, ou seja, a pressão manométrica

3.16 pressão externa pressão exercida do lado externo de elementos cilíndricos e cônicos e do lado côncavo de regiões esféricas ou elípticas de vasos de pressão

3.17 pressão máxima de trabalho admissível PMTA o maior valor de pressão compatível com o código de construção, a resistência dos materiais utilizados, as dimensões do equipamento e seus parâmetros operacionais, excluindo qualquer sobre-espessura para corrosão, abrasão etc.

3.18 qualificação prova de conformidade de um indivíduo, processo, procedimento ou serviço, para total cumprimento de requisitos especificados


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3.19 vaso de pressão recipiente projetado e construído para conter gases ou líquidos sob pressão.

4 Unidades de medida

As unidades de medida devem ser no Sistema Internacional. Produtos normalizados disponíveis apenas em outras unidades podem ser usados. Exceto quando especialmente citado, as unidades utilizadas na ABNT NBR 16035 são baseadas em newtons, milímetros e graus Celsius. A Tabela 1 mostra as unidades utilizadas para as principais grandezas utilizadas em equipamentos pressurizados adotados por esta Norma e suas partes.

Tabela 1 — Grandezas físicas e unidades de medidas adotadas para equipamentos pressurizados

Grandeza física Unidade

Ângulo plano ° (decimal)

Área mm²

Coeficiente de expansão linear µm/m °C

Comprimento mm

Deformação %

Densidade kg/m³ ou g/mm³

Diâmetro, raio mm

Energia de ruptura – Ensaio Charpy J

Espessura mm

Força N

Massa kg

Módulo de elasticidade MPa

Módulo de inércia da seção mm³

Momento Nmm

Peso N ou kN

Pressão MPa, kPa ou bar

Segundo momento de área mm4

Sobre-espessura de corrosão mm

Temperatura °C

Tensão MPa

Volume m³, mm³ ou L

5 Princípios gerais

5.1 Objetivo

O objetivo da ABNT NBR 16035 é estabelecer prescrições mínimas para a construção de equipamentos pressurizados de acordo com códigos e normas em conformidade com a ABNT NBR ISO 16528. Para


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atingir este objetivo, a ABNT NBR 16035-1 define os requisitos mínimos que as demais partes devem descrever ou complementar.

5.2 Construção de equipamentos pressurizados

Para efeito de entendimento da ABNT NBR 16035, entende-se por construção todos os estágios principais para o fornecimento de um equipamento pressurizado.

Estes estágios incluem todas as tarefas requeridas para fazer e entregar um equipamento pressurizado, excluindo a especificação técnica e incluindo (mas não se limitando):

a) projeto;

b) seleção e suprimento de materiais ou componentes;

c) controle de recebimento de materiais;

d) fabricação;

e) execução de ensaios e exames requeridos;

f) serviços de garantia da conformidade, como a qualificações de processos de soldagem, soldadores, inspetores de ensaios não destrutivos, fornecedores etc.;

g) inspeção final com respectivo ensaio de retenção de pressão.

A Figura 1 mostra os principais termos e estágios empregados no fornecimento de equipamentos pressurizados.

Figura 1 — Estágios e termos utilizados na construção de equipamentos pressurizados

5.3 Parte de construção

O usuário da ABNT NBR 16035 deve inicialmente adotar um código ou norma de construção em conformidade com a ABNT NBR ISO 16528-1. Em seguida deve selecionar a parte da ABNT NBR 16035 correspondente ao código ou norma de construção adotada:

a) Parte 2: Caldeiras – Construção conforme o ASME Code, Section I;

b) Parte 3: Vasos de pressão – Construção conforme ASME Code, Section VIII, Division 1;

A parte selecionada correspondente ao código ou norma de construção adotada é chamada de Parte de Construção.

Construção

Projeto Fabricação Suprimento Ensaios e exames


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6 Modos de falha

6.1 Generalidade

O projeto deve considerar os modos comuns de falha, descritos em 6.2, e especificamente referenciar no projeto aqueles listados em 6.3. Este requisito não obriga uma análise detalhada de todos os modos listados em 6.3 se os parâmetros de projeto para caldeiras ou vasos de pressão não requerem tal análise. Em tais casos, o projetista deve documentar a razão para não considerar um ou mais modos de falha listados em 6.3.

6.2 Modos de falha comuns

6.2.1 Classificação

As possíveis formas para as quais um equipamento pressurizado pode falhar são classificadas em: de curta duração, de longa duração e falhas do tipo cíclicas, ou uma combinação destas.

6.2.2 Modos de falha de curta duração

Modos de falha devido a aplicação de cargas não cíclicas as quais levam a falha imediata podem ser classificadas como segue:

fratura frágil;

fratura dúctil (formação de trincas, rompimento dúctil devido a tensões localizadas excessivas, deformação plástica e instabilidade plástica (rompimento));

deformações excessivas que levem a vazamento de juntas ou outras perdas de função;

instabilidade elástica ou elastoplástica (flambagem).

6.2.3 Modos de falha de longa duração

Modos de falha devido à aplicação de cargas não cíclicas que levam a uma falha posterior podem ser classificadas como segue:

ruptura por fluência;

fluência – deformações excessivas em juntas mecânicas ou resultando em uma transferência indevida de carregamento;

instabilidade por fluência;

erosão, corrosão;

trincas associadas ao ambiente, por exemplo: corrosão sob tensão, trincas induzidas por hidrogênio etc.

6.2.4 Modos de falha cíclica

Os modos de falha devido à aplicação de cargas cíclicas que levam a uma falha posterior podem ser classificadas como:

deformação plástica progressiva;

deformação plástica alternativa;

fadiga sob deformações elásticas (fadiga de médio e alto ciclo) ou sob deformações elastoplásticas (fadiga de baixo ciclo);


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fadiga associada ao ambiente, por exemplo, corrosão sob tensão ou trinca induzida por hidrogênio.

6.3 Modos de falhas a serem considerados

No mínimo, os seguintes modos de falha devem ser levados em consideração no estabelecimento dos critérios e métodos de projeto para caldeiras e vasos de pressão:

a) fratura frágil;

b) fratura dúctil (formação de trincas, rompimento dúctil devido a tensões localizadas excessivas, deformação plástica e instabilidade plástica (rompimento));

c) deformações excessivas que levem a vazamento de juntas ou outras perdas de função;

d) instabilidade elástica ou elastoplástica (flambagem).

7 Requisitos técnicos

7.1 Generalidades

A integridade das partes pressurizadas de uma caldeira e vaso de pressão são baseados na aplicação de uma combinação de técnicas de projeto, seleção de materiais, características de fabricação e níveis de inspeção.

Os requisitos técnicos especificados nesta parte da ABNT NBR 16035 são os requisitos mínimos que devem ser atendidos por todos os códigos de construção adotados para a construção de equipamentos pressurizados.

7.2 Materiais

7.2.1 Generalidades

Materiais para partes sob pressão, materiais para partes não pressurizadas (por exemplo: selas, saias ou suportes) e consumíveis de soldagem usados na fabricação de caldeiras e vasos de pressão conforme descrito em 7.2 (Materiais) da Parte de Construção adotada.

Todos os ensaios e requisitos exigidos para as especificações de materiais adotadas devem ser executados e atendidos integralmente. A utilização ou a substituição de materiais fora do contexto da Parte de Construção adotada não é permitida.

7.2.2 Especificação de materiais

O fabricante de especificar as propriedades dos materiais utilizados na construção do equipamento conforme descrito em 7.2.2 da Parte de Construção adotada.

7.2.3 Certificação do material

O fabricante deve tomar medidas apropriadas para garantir que os materiais utilizados atendem aos requisitos das especificações permitidas pelo Código ou Norma adotado. O fabricante deve adquirir o material com identificação e certificação conforme requeridos pela especificação do material como previsto em 7.2.3 da Parte de Construção adotada.


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7.3 Projeto

O projeto de um equipamento pressurizado deve compreender os seguintes itens:

a) definição do código de construção a ser adotado;

b) desenhos;

c) cálculos (memória de cálculo);

d) especificações de materiais e componentes;

e) requisitos para a compra de materiais e componentes;

f) todas as demais informações necessárias para a completa descrição do equipamento e para sua manufatura.

A memória de cálculo dos equipamentos pressurizados deve contemplar no mínimo os seguintes itens:

a) código de construção adotado, com o ano de edição e emenda (se aplicável);

b) carregamentos e outras considerações;

c) métodos de projeto;

d) limites de projeto;

e) fatores de projeto;

f) meios para exame;

g) drenagem e respiro, se aplicável;

h) corrosão, erosão e abrasão;

i) indicação do valor da PMTA, se aplicável;

j) proteção contra sobrepressão;

k) tipos de dispositivo de segurança.

Caso o procedimento para determinar a pressão máxima que o equipamento pressurizado ou parte pode suportar seja baseado em ensaios de prova, os resultados destes ensaios e a metodologia empregada devem ser anexados à memória de cálculo.

Além dos requisitos citados anteriormente, devem ser analisados e verificados os requisitos citados em 7.3 (Memória de cálculo) da Parte de Construção adotada.

7.3.1 Carregamentos e outras considerações de projeto

Caldeiras e vasos de pressão devem ser projetados para carregamentos apropriados analisando no mínimo os seguintes carregamentos no equipamento:

a) pressão interna na correspondente temperatura, incluindo a pressão estática devida à coluna de líquido;

b) pressão externa ou vácuo na correspondente temperatura;

c) esforços de compressão e momentos fletores devidos ao peso próprio do equipamento e seus acessórios (por exemplo: escadas, plataformas, tubulações, etc.);

d) pressão do ensaio hidrostático na correspondente temperatura, incluindo a pressão estática devida à coluna de líquido;


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e) esforços devidos à força do vento, conforme norma técnica ABNT NBR 6123, quando aplicável.

f) diferenças de temperatura devido a condições transientes ou diferenças nos coeficientes de dilatação térmica;

g) mecanismos de degradação, por exemplo: corrosão, erosão, fluência e fadiga;

h) carregamentos de manuseio, transporte e instalação etc;

i) probabilidade e magnitude de carregamentos coincidentes.

Além dos carregamentos anteriores devem ser analisado o efeito da coluna de líquido na condição de operação ou de ensaio hidrostático, bem como, os demais carregamentos a serem considerados de acordo com 7.3.1 da Parte de Construção adotada.

7.3.2 Métodos de projeto

Os métodos de projeto (por fórmulas, por análise ou por experimentos ou testes ) devem aplicados de acordo com 7.3.2 da Parte de Construção adotada.

7.3.3 Limites de projeto

Os limites de projeto para as propriedades do material e tipos de projeto para caldeiras e vasos de pressão devem estar de acordo com 7.3.3 da Parte de Construção adotada.

7.3.4 Fatores de projeto

Adicionalmente aos limites de projeto, fatores de projeto apropriados (tais como eficiência de solda baseada na extensão e tipo de exame, forma e tamanho do componente, etc.) para considerar as incertezas de fabricação, estados complexos de tensão e o comportamento do material devem estar de acordo com 7.3.4 da Parte de Construção adotada.

7.3.5 Métodos de exame

O fabricante de Caldeiras e vasos de pressão deve construir o equipamento de tal forma que possam ser inspecionados internamente de acordo com 7.3.5 da Parte de Construção adotada.

Outros métodos de inspeção das condições de caldeiras e vasos de pressão, desde que permitido pela Parte de Construção adotada, podem ser aplicados quando fisicamente o acesso não é possível.

7.3.6 Drenagem e respiro

Quando necessário, meios adequados para drenagem e respiro devem ser disponibilizados em caldeiras e vasos de pressão de acordo com 7.3.6 da Parte de Construção adotada.

7.3.7 Corrosão e erosão

Quando necessário, margem adequada ou proteção contra a corrosão, erosão ou qualquer outro ataque químico deve ser previsto, levando em consideração as condições de uso do equipamento de acordo com 7.3.7 da Parte de Construção adotada.

7.3.8 Proteção contra sobrepressão

7.3.8.1 Requisitos gerais

Dispositivos de alívio de pressão ou sistemas para limitação de sobrepressão devem ser previstos para caldeiras e vasos de pressão. Os sistemas de proteção devem ser projetados para prevenir


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sobrepressão em caldeiras e vasos de pressão além dos limites pretendidos considerando a operação, classificação e probabilidade de uma condição extrema conforme 7.3.8.1 da Parte de Construção.

7.3.8.2 Tipos de dispositivos

Os tipos de dispositivos devem ser apropriados para o carregamento pretendido e uso. As condições e ambiente de processo de caldeiras e vasos de pressão devem ser levados em consideração.

Os tipos de dispositivos e aplicação devem estar de acordo com 7.3.8.2 da Parte de Construção adotada.

7.3.8.3 Acessórios de proteção contra sobrepressão

O projeto e construção de acessórios de segurança incluindo dispositivos limitadores de pressão, temperatura e monitoramento, devem ser adequados para o uso pretendido e estar de acordo com 7.3.8.3 da Parte de Construção adotada.

7.4 Fabricação

7.4.1 Métodos

Métodos e técnicas de fabricação devem ser apropriados em todos os aspectos do processo de fabricação, considerando a degradação dos materiais pela fabricação, tratamento térmico ou conformação conforme 7.4.1 da Parte de Construção adotada.

7.4.2 Identificação dos materiais

A identificação de materiais usados para caldeiras e vasos de pressão deve ser garantida por meios apropriados, tais como: rastreamento do material com o certificado da usina, identificação correta do material etc. Esta identificação deve estar de acordo com 7.4.2 da Parte de Construção adotada.

7.4.3 Preparação dos componentes

Métodos apropriados para preparação dos componentes (por exemplo, corte e conformação etc.) devem ser selecionados para assegurar que defeitos tais como trincas ou mudanças prejudiciais nas características mecânicas ou químicas sejam evitadas. Estes métodos devem estar de acordo com 7.4.3 da Parte de Construção adotada.

7.4.4 Soldagem

Processos apropriados de soldagem devem ser selecionados para os materiais utilizados. Juntas soldadas e zonas adjacentes devem estar livres de defeitos superficiais ou defeitos internos que são prejudiciais à execução das soldas. As propriedades mecânicas das juntas soldadas devem satisfazer aquelas especificadas para os materiais a serem soldados, a menos que outras propriedades relevantes tenham sido especificamente consideradas nos cálculos de projeto.

Soldadores adequadamente qualificados e utilizando procedimentos de soldagem qualificados devem executar a soldagem das partes pressurizadas e partes não pressurizadas soldadas às partes pressurizadas.

Os requisitos acima devem estar de acordo com 7.4.4 da Parte de Construção adotada.


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7.4.5 Qualificação de procedimentos de soldagem

Procedimentos de soldagem utilizados na fabricação de caldeiras e vasos de pressão devem ser qualificados por uma terceira parte reconhecida competente, ou por um sistema nacional de qualificação ou conforme o programa de qualidade do fabricante. A qualificação deve considerar as condições de fabricação e operação, tais como: materiais, posições de soldagem etc., e deve incluir exames e testes apropriados conforme requisitos de 7.4.5 da Parte de Construção adotada.

7.4.6 Qualificação de soldadores

Soldadores envolvidos na fabricação de caldeiras e vasos de pressão devem ser qualificados por uma terceira parte reconhecida competente, ou por um sistema internacional ou um sistema nacional de qualificação ou conforme o programa de qualidade do fabricante. A qualificação deve considerar as condições de fabricação pretendidas tais como materiais, posições de soldagem etc. e deve incluir exames e testes apropriados conforme requisitos de 7.4.6 da Parte de Construção adotada.

7.4.7 Identificação de soldadores

Os soldadores envolvidos na fabricação de caldeiras e vasos de pressão devem ser identificados conforme requisitos de 7.4.7 da Parte de Construção adotada.

7.4.8 Tratamento térmico

Quando o processo de fabricação puder causar mudanças inaceitáveis nas propriedades do material ou solda, um tratamento térmico adequado deverá ser aplicado em estágios apropriados da fabricação, tais como: corte, conformação, soldagem etc. A aplicação do tratamento térmico e as mudanças inaceitáveis nas propriedades do material devem ser avaliadas conforme 7.4.8 da Parte de Construção adotada.

7.4.9 Tolerâncias

Tolerâncias de chanfros de soldagem, reforço de solda, dimensões e tratamento térmico devem ser mantidos nos estágios intermediários e final da fabricação de caldeiras e vasos de pressão. Taís requisitos devem estar de acordo com 7.4.9 da Parte de Construção adotada.

7.5 Inspeção, ensaios não destrutivos e exames

7.5.1 Generalidades

Caldeiras e vasos de pressão devem ser examinados para conformidade dimensional e indicações de imperfeições por exames visuais e não destrutivos apropriados durante as diversas etapas de construção para avaliar a conformidade com a documentação técnica de construção do equipamento. As exigências de execução e as extensões dos ensaios devem estar de acordo com 7.5.2 a 7.5.6 desta parte da ABNT NBR 16035, bem como, com 7.5 da Parte de Construção adotada.

7.5.2 Métodos

Métodos de inspeção e exames e quaisquer limitações devem considerar os tipos de materiais, processos de fabricação, espessura, configuração, aplicação pretendida, etc. Estes métodos devem estar de acordo com 7.5.2 da Parte de Construção adotada.

A seguir são abordados os ensaios não destrutivos mais frequentes aplicáveis à ABNT NBR 16035. As exigências de execução e as extensões destes ensaios, bem como, os ensaios não destrutivos adicionais, se requeridos, devem ser verificados na Parte de Construção adotada conforme especificado em 5.3 desta parte da ABNT NBR 16035.


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7.5.2.1 Ensaio visual

O ensaio visual deve ser realizado com base em procedimento descrito de acordo com a Parte de Construção adotada.

A qualificação de pessoal para a realização do ensaio visual deve seguir os requisitos descritos em 7.5.4 desta parte da ABNT NBR 16035.

O ensaio visual deve, no mínimo, ser utilizado:

a) para verificar se as dimensões das peças de construção e das partes internas e externas do equipamento pressurizado, submetidas à pressão, estão de acordo com as previstas em projeto;

b) quando as condições permitirem, antes de concluir a montagem do equipamento pressurizado, com a finalidade de detectar defeitos superficiais ou situações não permitidas pela Parte de Construção adotada;

c) em cada junta soldada, em ambos os lados, se as condições permitirem;

d) para realizar uma inspeção visual na parte externa do equipamento pressurizado antes do ensaio hidrostático;

e) em todas as soldas no interior do equipamento pressurizado, antes da aplicação de revestimento, pintura ou qualquer outro fator que possa interferir na inspeção.

7.5.2.2 Ensaio radiográfico

O ensaio radiográfico deve ser executado por profissional qualificado de acordo com a Parte de Construção adotada conforme 7.5.4 desta parte da ABNT NBR 16035.

O ensaio deve ser baseado em uma prática escrita elaborada e aprovada de acordo com a Parte de Construção adotada.

7.5.2.3 Ensaio por ultrassom

O ensaio por ultrassom deve ser executado por profissional qualificado de acordo com a Parte de Construção adotada conforme descrito em 7.5.4 desta parte da ABNT NBR 16035.


O ensaio por ultrassom só deve ser utilizado dentro dos limites estabelecidos pela Parte de Construção. A substituição do ensaio radiográfico pelo ensaio por ultrassom só pode ser realizada dentro dos limites estabelecidos na Parte de Construção adotada.

7.5.2.4 Ensaio por líquido penetrante

O ensaio por líquido penetrante deve ser executado por profissional qualificado de acordo com a Parte de Construção adotada conforme descrito em 7.5.4 desta parte da ABNT NBR 16035.


7.5.2.5 Ensaio por partícula magnética

O ensaio por partícula magnética deve ser executado por profissional qualificado de acordo com a Parte de Construção adotada conforme descrito em 7.5.4 desta parte da ABNT NBR 16035.


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7.5.3 Procedimentos

Procedimentos de inspeção e exame devem ser qualificados por uma terceira parte reconhecida competente, ou por um sistema nacional de qualificação ou conforme o programa de qualidade do fabricante de acordo com 7.5.3 da Parte de Construção adotada.

7.5.4 Qualificação de pessoal

Pessoal para inspeção e exame deve ser qualificado por uma terceira parte reconhecida competente, ou por um sistema nacional de qualificação ou conforme o programa de qualidade do fabricante de acordo com 7.5.4 da Parte de Construção adotada.

7.5.5 Avaliação de indicações e critérios de aceitação

Critérios para avaliação de indicações e critérios de aceitação devem ser consistentes com os tipos de material e espessura, limites do projeto e aplicações para caldeiras e vasos de pressão e devem estar de acordo com 7.5.5 da Parte de Construção adotada.

7.5.6 Disposições de não conformidades

Os métodos de disposição utilizados em componentes que apresentaram não conformidades devem ser adequados para as exigências de projeto e de aplicação, não devendo prejudicar as caldeiras e os vasos de pressão. Os métodos podem incluir reparo, demonstração de adequação para o propósito ou rejeição e devem estar de acordo com 7.5.6 da Parte de Construção adotada.

A presença de defeitos nas soldas, em desacordo com a Parte de Construção adotada, deve ser motivo para rejeição, a menos que seja viável tecnicamente seu reparo. Neste caso, deve ser registrado em relatório como não conformidade e seu tratamento deve ser informado pelo profissional responsável, conforme conselho regional competente na construção de caldeiras e vasos de pressão.

7.6 Inspeção final e testes

Caldeiras e vasos de pressão devem ser submetidos a uma verificação final a qual contempla a inspeção final e o ensaio de retenção de pressão conforme a seguir.

7.6.1 Inspeção final

Caldeiras e vasos de pressão devem ser submetidos à inspeção final para avaliação visual e revisão da documentação para verificar a conformidade com os requisitos de 7.6.1 da Parte de Construção adotada.

Sempre que possível, a inspeção final deve ser conduzida interna e externamente em todas as partes das caldeiras e vasos de pressão; quando o acesso para a inspeção final não for possível, inspeções apropriadas devem ser efetuadas durante a fabricação.

A inspeção final deve avaliar se no mínimo os itens a seguir foram atendidos:

a) verificar se o fabricante possui um sistema da qualidade que atenda aos requisitos descritos na Parte de Construção adotada e de 8.2 desta parte da ABNT NBR 16035.


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b) verificar se os cálculos de projeto aplicáveis estão disponíveis e atendem aos requisitos descritos na Parte de Construção adotada;

c) avaliar se os materiais utilizados na construção dos elementos de retenção de pressão e dos elementos não pressurizados soldados aos elementos de retenção de pressão atendem aos requisitos descritos na Parte de Construção adotada;

d) verificar se todos os procedimentos de soldagem e brasagem (se aplicável) estão qualificados como requerido na Parte de Construção adotada;

e) avaliar se todos os soldadores, operadores de soldagem, brasadores e operadores de brasagem estão qualificados como requerido na Parte de Construção adotada;

f) se requerido, verificar se o tratamento térmico foi executado utilizando uma instrução de acordo com a Parte de Construção adotada;

g) verificar se as imperfeições no material reparadas por soldagem foram realizadas e aprovadas como requerido na Parte de Construção adotada;

h) verificar se os defeitos de solda foram reparados e aprovados como descrito na Parte de Construção adotada;

i) verificar se os ensaios não destrutivos requeridos, ensaio de impacto, e outros ensaios foram executados e se os resultados são aceitáveis de acordo com a Parte de Construção adotada.

7.6.2 Ensaio final de retenção de pressão

Para outros tipos de testes diferentes do hidrostático, medições adicionais, tais como: testes não destrutivos ou outros métodos válidos equivalentes, devem ser aplicados antes de estes ensaios serem conduzidos.

Todo equipamento pressurizado, após a soldagem final e o tratamento térmico (se aplicável), deve ser submetido a um ensaio de retenção de pressão conforme descrito em 7.6.2 da Parte de Construção adotada.

O ensaio final de retenção de pressão deve ser preferencialmente hidrostático. No caso específico de caldeiras o ensaio pneumático não é permitido.

7.6.3 Ensaio hidrostático

A pressão do ensaio, as temperaturas mínima e máxima do fluido, os fluidos permitidos, os critérios para aceitação e o procedimento do ensaio devem atender aos requisitos da Parte de Construção adotada.

O inspetor qualificado deve verificar a compatibilidade do fluido com os materiais utilizados na construção do equipamento pressurizado.

7.6.3.1 Ensaio pneumático

O ensaio pneumático só deve ser realizado em casos especiais, onde é tecnicamente impossível a realização do ensaio hidrostático. Nestes casos, devem constar na memória de cálculo os motivos que inviabilizaram a realização do ensaio hidrostático.

Antes da aplicação do ensaio pneumático, as juntas a seguir devem ser examinadas no mínimo por líquido penetrante ou por partícula magnética, para detectar possíveis defeitos que possam comprometer a integridade do equipamento durante o ensaio (como, por exemplo, trincas):

a) todas as juntas soldadas de topo;


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b) todas as soldas em flanges, tampos e fechamentos planos;

c) todas as uniões soldadas entre o casco e os bocais, bocas de visita ou bocas de inspeção.

Caso se detecte defeitos críticos, estes devem ser tratados como requerido em 7.5.6 e as juntas devem ser novamente inspecionadas no mínimo pelo ensaio de líquido penetrante ou por partícula magnética, para verificar a eficácia do reparo.

A pressão do ensaio, os critérios para aceitação e o procedimento do ensaio devem atender também aos requisitos da Parte de Construção adotada.

O ensaio deve ser realizado utilizando um procedimento escrito baseado no código de construção adotado.

Ao final do ensaio deve ser emitido um certificado com os resultados obtidos no ensaio.

O certificado deve conter no mínimo as seguintes informações:

a) número de série ou ordem de produção do equipamento pressurizado a ser ensaiado;

b) código de construção adotado;

c) tipo do ensaio: hidrostático ou pneumático;

d) descrição do fluido;

e) temperatura do metal no início do ensaio;

f) temperatura do fluido no início do ensaio, para o caso de ensaio hidrostático;

g) duração do ensaio;

h) pressão do ensaio;

i) número do certificado de calibração dos manômetros utilizados no ensaio;

j) data e assinatura do responsável pela execução do ensaio.

O ensaio por partícula magnética deve ser executado por profissional qualificado de acordo com a Parte de Construção adotada.


Os critérios de aceitação e a extensão do exame devem estar de acordo com a Parte de Construção adotada.

7.7 Marcação/identificação

As informações requeridas devem ser marcadas fisicamente nas caldeiras ou vasos de pressão de acordo com 7.7 da Parte de Construção aplicável.

8 Avaliação da conformidade

8.1 Generalidades

A avaliação da conformidade deve seguir conforme descrito em 8 da Parte de Construção aplicável, bem como, o fabricante deve descrever os procedimentos utilizados na construção do equipamento


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pressurizado na forma de um sistema de controle da qualidade conforme descrito em 8.2. Este sistema deve estar na forma escrita e disponível para verificação e aprovação pelo contratante.

8.2 Sistema de controle da qualidade na construção de caldeiras e vasos de pressão

8.2.1 Generalidades

O fabricante de caldeiras e vasos de pressão deve ter e manter um sistema de controle da qualidade especifico para a construção de caldeiras e/ou vasos de pressão, o qual deve estabelecer que todos os requerimentos da ABNT NBR 16035 quanto ao projeto, a fabricação, a inspeção e exames e a verificação final são cumpridos. Este sistema deve estar baseado em um manual de controle da qualidade (MCQ).

Nota As informações contidas no MCQ são de propriedade do fabricante e devem ser tratadas como confidencial.

8.2.2 Estrutura de tópicos a serem tratados no sistema de controle da qualidade

Todos os elementos, requisitos e disposições adotadas pelo fabricante devem ser documentados por escrito, de modo sistemático e ordenado, sob a forma de medidas, procedimentos e instruções. A documentação referente ao sistema de qualidade deve permitir uma interpretação uniforme das medidas relativas ao procedimento e à qualidade, tais como programas, planos, manuais e registros de qualidade. Na sequência é apresentado um guia das características a serem tratadas no sistema de controle da qualidade de caldeiras e vasos de pressão.

8.2.2.1 Autoridade e Responsabilidade

A autoridade e responsabilidade do pessoal envolvido na construção dos equipamentos devem estar claramente estabelecidas no sistema de controle da qualidade. O pessoal que executa as funções de controle da qualidade deve ter suficiente e bem definida a sua responsabilidade, autoridade e autonomia na estrutura organizacional da empresa para identificar problemas de qualidade, bem como recomendar e/ou fornecer soluções para tal.

8.2.2.2 Organização

Um organograma mostrando os relacionamentos entre setores de engenharia, compras (aquisição), produção, inspeção e controle da qualidade é requerido para refletir a organização atual. O propósito deste organograma é identificar e associar os vários setores com a função especifica para qual eles são responsáveis no sistema de controle da qualidade.

8.2.2.3 Projeto, desenhos, cálculos e controle de especificações

O sistema de controle da qualidade do fabricante deve fornecer procedimentos os quais devem garantir que os desenhos, cálculos de projetos, especificações e instruções requeridas pela ABNT NBR 16035 encontram-se na revisão corrente aplicável. Estes procedimentos devem tratar também de mudanças autorizadas usadas para produção, exames, inspeções e testes.

8.2.2.4 Controle de materiais

O fabricante deve ter um sistema de controle recebimento o qual deve garantir que todo material recebido e utilizado na construção do equipamento está devidamente identificado e tem a sua documentação, incluindo os requeridos certificados de qualidade ou registros de testes do material, de acordo com a ordem de compra e a especificação do material. Os certificados de qualidade ou registros de testes do material podem ser transmitidos pelo seu fabricante ou fornecedor de forma eletrônica.


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O sistema de controle do material deve garantir que somente materiais aprovados são liberados para a produção.

O sistema deve ainda garantir a rastreabilidade dos materiais utilizados nas partes pressurizadas do equipamento quanto ao numero de série ou lote de fabricação.

8.2.2.5 Programa de inspeção e exames (ensaios) e verificação final

O sistema de controle da qualidade do fabricante deve descrever as operações de fabricação, incluindo exames e inspeções que devem ser executados nos vários estágios de montagem do equipamento e a verificação final.

O sistema deve garantir a rastreabilidade das inspeções e exames e a verificação final utilizados na fabricação do equipamento quanto ao numero de série ou lote de fabricação.

8.2.2.6 Correção de não conformidades

O fabricante deve ter um sistema implementado para correções de não conformidades. Uma não conformidade é qualquer condição que não cumpre com os requisitos da ABNT NBR 16035. Não conformidades devem ser corrigidas ou eliminadas de alguma forma antes do equipamento ser considerado que cumpre com os requisitos de construção do equipamento.

8.2.2.7 Soldagem

O sistema de controle da qualidade deve incluir disposições para garantir que toda a soldagem dos equipamentos pressurizados foi realizada através de procedimentos/processos de soldagem e soldadores qualificados como requerido em 7.4.4 a 7.4.7 desta parte da ABNT NBR 16035.

8.2.2.8 Ensaios não destrutivos

O sistema de controle da qualidade deve incluir disposições para identificar procedimentos de exames não destrutivos que o fabricante irá aplicar conforme programa de inspeção e ensaios (exames) e verificação final previstos em 8.2.2.5 desta parte da ABNT NBR 16035.

Os procedimentos e o pessoal envolvido nos ensaios devem estar em conformidade com o programa de qualidade do fabricante como descrito no item 7.5 desta parte da ABNT NBR 16035.

8.2.2.9 Tratamento térmico

O sistema de controle da qualidade deve fornecer controles para assegurar que os requisitos para o tratamento térmico, como requerido em 7.4.8 desta parte da ABNT NBR 16035, foram atendidos.

O sistema deve ainda garantir a rastreabilidade dos resultados do tratamento térmico aplicados no equipamento e/ou suas partes quanto ao numero de série ou lote de fabricação.

8.2.2.10 Calibração de equipamentos e instrumentos de ensaios, inspeções e testes

O fabricante deve ter um sistema para calibração dos instrumentos de ensaios, inspeções e testes usados para aprovar o equipamento e suas partes.

8.2.2.10.1 Retenção de registros

O fabricante deve ter um sistema para garantir a retenção dos registros gerados na construção do equipamento. Esta retenção deve ser mantida, por no mínimo, 10 anos.


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Os documentos que devem ser retidos são:

prontuário do equipamento;

registros de radiografias e ultrassom, se aplicável;

desenhos de fabricação, incluindo plano de soldagem;

memória de cálculo do equipamento;

registros de ensaios e/ou certificados dos materiais;

registros da qualificação do processo de soldagem;

registros da qualificação dos soldadores;

registros de reparos;

registros das inspeções e ensaios realizados durante a fabricação, como requerido em 8.2.2.5 desta parte da ABNT NBR 16035;

registros de tratamento térmico;

relatórios de não conformidades e disposições;

registros do ensaio de retenção de pressão ( hidrostático ou, quando e permitido, pneumático).

8.2.2.11 Modelos dos formulários

O fabricante deve incluir no MCQ todos os modelos de formulários dos documentos e registros usados no sistema de controle da qualidade. Estes exemplos de formulários devem estar preenchidos e disponíveis para verificação pelo contratante.


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Bibliografia

[1] NR-13, Caldeiras e vasos de pressão – Norma Regulamentadora número 13 do Ministério do Trabalho e Emprego

Documents

ABNT NBR 16035-1