Comentário de Ron Haupt – Membro do Comitê ANSI B31

Um Tê Soldado ANSI B16.9 NPS 10 XXS em um sistema de tubulação foi projetado e construído de acordo com a norma ASME B31.1, dimensionado para uma pressão operacional de 3.500 psi, operando à temperatura ambiente de 21°C (70°F).
O sistema continha água. No entanto, este Tê FALHOU em 3 meses de operação. Então, como o Tê falhou?

Após investigação, constatou-se que o Tê havia desenvolvido uma trinca ao longo da linha vermelha mostrada no esboço abaixo, em uma orientação onde ocorre a tensão de pressão máxima, e não em uma orientação onde ocorre a tensão de momento máxima no plano ou fora do plano.

Além disso, durante a operação, constatou-se que o Tê foi submetido a uma baixa pressão de 500 psi, mas a surpresa para o investigador foi que a pressão oscilava entre 3500 psi e 500 psi duas vezes por minuto, resultando em uma fissura por fadiga, conforme indicado.
Em três meses, o Tê sofreu mais de 250.000 ciclos de pressão.

O proprietário do sistema de tubulação no qual o Tê estava localizado demonstrou surpresa com a falha do Tê, pois era um Tê ANSI B16.9 dimensionado para a pressão de operação, e o proprietário tinha a impressão de que a B16.9 exige um teste de prova para comprovar que uma conexão é tão resistente ou mais resistente do que um tubo correspondente.
A tubulação do sistema era um tubo NPS 10 XXS sem costura. O proprietário percebeu que o teste de prova B16.9 é um teste estático e não um teste de ciclo de pressão.

Essa falha não foi uma falha isolada, pois um mês depois, uma falha semelhante ocorreu em uma conexão de derivação de saída reduzida soldada e “integralmente reforçada” no mesmo sistema de tubulação.

Os códigos ASME B31 não abordam com muita clareza a ciclagem de pressão, visto que não se espera que a operação normal típica de tubulações B31 envolva ciclagem de pressão. A extensão atual das diretrizes de precaução em tubulações B31 é uma frase em B31.1 que afirma apenas que deve ser dada consideração especial à restrição do uso de juntas soldadas por encaixe onde se espera a ocorrência de ciclagem de pressão.

A solução implementada neste caso foi adicionar metal onde o estresse máximo de pressão ocorria em Tês e conexões de derivação de saída reduzidas. Assim, Tês de bloco forjado com saída completa e reduzida substituíram os Tês e conexões de derivação existentes no sistema de tubulação, conforme mostrado no esboço abaixo.