Foram 27 anos em uma fábrica e mais 6 em outra, ambas de PRFV. Projetamos com o olhar de quem laminou, montou e entregou tanques agitadores, de fundo plano, horizontais, de fundo cônico e com tampos elípticos.
Arraste para girar. Modelos ilustrativos: o agitador fica numa ponte metálica independente, as nervuras enrijecem o costado e as ancoragens prendem o tanque à base.
Por que PRFV
O PRFV, plástico reforçado com fibra de vidro, une uma resina termofixa a camadas de fibra de vidro. O resultado é um material leve, que não enferruja e resiste a produtos que atacam os metais: ácido clorídrico, hipoclorito, cloretos, efluentes industriais e muitos outros.
Em troca, ele é bem menos rígido que o aço, perde resistência com a temperatura e com o tempo sob carga, e não escoa antes de romper. Por isso o projeto em PRFV segue regras próprias: a espessura é definida pela deformação admissível do laminado, os fatores de segurança são altos e cada detalhe de fabricação entra no cálculo.
mais leve que o aço, comparando a densidade dos materiais.
menos condutor de calor que o aço inox.
Tipos de tanque
Apoiados em base de concreto e ancorados contra vento e tombamento quando vazios. O ponto crítico é a junção fundo-costado. Nos tanques agitadores, o conjunto motor-redutor vai, sempre que possível, numa ponte metálica independente, e as frequências naturais são verificadas.
O cone esvazia o tanque por completo e concentra sólidos na saída. A junção cone-costado concentra tensões e define o reforço. O apoio é feito por anel e pernas ou por saia.
O peso chega ao chão por duas selas. O costado acima da sela precisa de ângulo de contato amplo e chapa de desgaste. As cargas de transporte e içamento também entram no cálculo.
Os tampos fecham tanques que trabalham com pequena pressão ou vácuo. O rebordo e a ligação com o costado recebem laminação de reforço, e os bocais do tampo são reforçados conforme a norma.
Simulação calculada para este site
Tanque de PRFV com 3,0 m de diâmetro, produto com densidade de 1.200 kg/m³ e 3,6 m de altura de líquido, laminado de 10 mm e raio de concordância de 75 mm. Modelo axissimétrico por elementos finitos, com laminado equivalente de módulo 9 GPa.
Em PRFV, o limite usual de projeto é a deformação do laminado, em torno de 0,1%, para que a barreira química não trinque. Por isso o mapa mostra deformação, não tensão.
Apoiar o raio com berço ou enchimento moldado na base, reforçar a laminação da junção ou aumentar a espessura local. A escolha sai do cálculo.
Trincas nessa região costumam aparecer primeiro na face interna, onde não se vê de fora. É um dos pontos que indicamos para inspeção periódica.
O laminado
A parede de um tanque de PRFV para produto químico é montada em camadas. As internas protegem contra a corrosão; as externas carregam o esforço. Na prática usual das normas, a barreira química não entra no cálculo estrutural: ela existe para proteger.
A espessura estrutural varia ao longo da altura, porque a pressão do produto cresce em direção ao fundo. O desenho de fabricação traz a sequência de camadas de cada faixa.
Calcule a espessura escalonada do costado| Processo | Vidro em massa | Quando usar |
|---|---|---|
| Laminação manual | 25 a 40% | Fundos, tampos, peças especiais, bocais e reforços |
| Laminação a pistola | 25 a 35% | Peças grandes com geometria simples |
| Enrolamento filamentar | 55 a 75% | Costados cilíndricos, com fibra orientada no sentido circunferencial |
Faixas típicas. Quanto mais vidro e mais orientado, mais rígido e resistente o laminado.
| Resina | Características | Temperatura |
|---|---|---|
| Poliéster ortoftálica | Uso geral, água e baixa exigência química | até ~60 °C |
| Poliéster isoftálica | Melhor resistência química e à água | até ~70 °C |
| Éster-vinílica | Ácidos, álcalis e oxidantes; mais tenaz | até ~100 °C |
| Éster-vinílica novolac | Solventes e temperaturas mais altas | até ~120 °C |
| Epóxi | Alta resistência mecânica; tubos e peças | varia |
Ordem de grandeza. A temperatura máxima depende do produto: confirme sempre na tabela de resistência química do fabricante da resina.
PRFV ou aço inox
| Critério | PRFV | Aço inox AISI 304 |
|---|---|---|
| Densidade | 1,5 a 2,0 g/cm³ | 7,93 g/cm³ |
| Módulo de elasticidade | 7 a 25 GPa, conforme laminado e direção | 193 GPa |
| Resistência à tração | 80 a 400 MPa, conforme processo | ≥ 515 MPa |
| Comportamento | Rompe sem escoar; sofre fluência sob carga contínua | Escoa antes de romper |
| Condutividade térmica | ≈ 0,25 W/m·K | 16,2 W/m·K |
| Temperatura de trabalho | Limitada pela resina | Muito acima da faixa de processo usual |
| Ácido clorídrico, hipoclorito, cloretos | Indicado com a resina certa | Sofre corrosão |
| Solventes fortes | Depende da resina | Em geral indicado |
| Vácuo | Exige nervuras e cálculo | Mais fácil de atender |
| Uso sanitário (laticínios) | Menos comum | Padrão do setor |
| Reparo em campo | Laminação local | Solda |
Vácuo
Um respiro entupido durante o esvaziamento basta para criar vácuo. Como o PRFV é cerca de 20 vezes menos rígido que o aço, o costado perde a estabilidade com pouca diferença de pressão.
No exemplo, um costado de 8 mm sem nervuras admite só 1,5 kPa de vácuo, cerca de 15 cm de coluna d'água. Com nervuras a cada 1,2 m, o mesmo costado passa para 4,6 kPa. Dimensionar respiros e nervuras faz parte do projeto.
Calcule a distância entre nervurasPontos críticos em PRFV
Controle de qualidade
ASME RTP-1, ASTM D3299 (enrolamento filamentar), ASTM D4097 e ASTM C582 (laminação de contato), BS 4994 e EN 13121. A norma de cada projeto é definida com o cliente.
Resina, cura, teor de vidro e sequência de laminação são executados e controlados pelo fabricante, que emite a ART do equipamento. Escopo e responsabilidade.
Envie produto, temperatura, volume e o tipo de tanque. Respondemos com o escopo do desenho e do cálculo.