01-projetista de tubulação_ i-tubulaÇÕes industriais

Prof. Luis Dantas

I-TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS

1.1 Definição de tubo

1.2 Critério de classificação das tubulações

1.3 Aplicações de tubos

1.4 Exercícios

II-MATERIAIS

2.1 Materiais utilizados na fabricação de tubos• Aço com teor de carbono até 2%• Aço liga• Teor de carbono acima de 2% - Ferro fundido• O cobre e outras ligas não ferrosas

2.2 Fatores de influência na seleção de materiais para confecção

de tubos

2.3 Especificação de material para tubos de aço• Aços Carbono• Aços Ligados• Aços de alta resistência e baixa liga (ARBL)

2.4 Principais propriedades dos materiais para os tubos• Tubos fabricados em Aço carbono• Tubos fabricados em aço inoxidável• Tubos fabricados em ferro fundido

II-MATERIAIS

2.5 Recomendações e normas aplicadas a tubos de aço em geral

• Recomendações para os tubos fabricados em aço- liga sem

costura

• Recomendações para os tubos mecânicos - sem costura

• Recomendações para os tubos de aço - carbono tipo com

costura, preto e galvanizados

• Recomendações para os tubos eletrodutos tipo galvanizados

2.6 Principais normas de aplicação de tubos existentes no

mercado

• Normas utilizadas para fabricação de tubos para troca

térmica

2.7 Exercícios

III-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE TUBOS

3.1. Descrição dos processos de fabricação de tubos• Fabricação de tubos com costura• Processo de fabricação de tubos sem costura

IV-LIGAÇÕES ENTRE TUBOS E TIPOS DE ACESSÓRIOS

4.1 Ligações por conexões rosqueadas

• Conexões rosqueadas

4.2 Ligação de tubos por meio de solda• Ligações soldadas pelo processo topo a topo• Ligação por soldagem de encaixe• Ligação de ponta e bolsa

4.3 Ligação flangeada• Classificação dos flanges• Junta para ligações flangeadas• Remoção e instalação de juntas• Outros acessórios da tubulação

V-ISOLANTES

5.1 Peculiaridades do isolante térmico

5.2 Isolante térmico a frio

5.3. Isolante térmico a quente

• Normas que regulamentam a espessura de isolante térmico

5.4 Isolamento acústico

5.5 Pintura das tubulações industriais

5.6 Exercícios

VI-CONTROLE DE QUALIDADE NA FABRICAÇÃO DE TUBOS

6.1. Qualidade na fabricação de tubos

CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecânica. Materiais de Construção Mecânica. 2. ed.

São Paulo: Mc Graw-Hill do Brasil. 2ed. 1990.

DUBBEL. Manual do Engenheiro Mecânico. 13. ed. São Paulo: Hemus Ltda,

1979.

FAIRES, V.M. Elementos Orgânicos de Máquinas. RJ: Ao Livro Técnico,1989.

FOUST, Allan Shires et ali. Princípios das Operações Unitárias. 2 ed. Rio de

Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1982.

FREIRE, J. M. Fund. de Tecnologia Mecânica: Máquinas de Serrar e de Furar. RJ:

LTC, 2000.

FREIRE, J. M. Mat. de Construção Mecânica. RJ: Livros Técnicos e Científicos,

1983.

GOMIDE, Reynaldo. Fluidos industriais. São Paulo: Livros Técnicos e

Científicos. 1989.

HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais.3. Ed. Rio de Janeiro: LTC. 2002.

INCROPERA, F. P; WITT, D. P. Fund. de Transferência de Calor e Massa. RJ: LTC,

1992.

MANNESMANN, Especificação materiais: aços liga. Minas Gerais, 2007,

BIBLIOGRAFIA

NASH, William Arthur. Resistência dos Materiais. 2. ed. atual. São Paulo, Mc Graw-

Hill, 1982.

PETROBRAS, CONTEC, Comissão de Normas Técnicas. Norma ET - 200. 03:

Materiais de Tubulação para Instalações de Produção e Processo. Rio de Janeiro,

2007

ROWILLER, R. Formulário do Mecânico. São Paulo: Hemus Ltda, 1982.

SHIGLEY, J. E; e MISCHKE, C. R. Mechanical Engineering Design. 5 ed. São Paulo:

McGraw-Hill. 1989.

SMITH, W. F. Princ. de Ciência e Eng. dos Materiais. Lisboa: McGraw-Hill. 3 ed,

1998.

TELES, Pedro Carlos da Silva. Tubulações Industriais. São Paulo: Livros Técnicos e

Científicos Editora, 1992.

VAN VLACK, L. H. Princípio de Ciência dos Materiais. São Paulo:

Edgard Blucher. 14 ed, 2002.

VALLOUREC&MANNESMANN. Materiais ferrosos: tubes. New York. 2007.

BIBLIOGRAFIA

www.abende.orq.br. Acessado em: 04 abr. 2008.

www.aquanex.com.br. Acessado em: 14. abr. 2008.

www.asalit.com.br. Acessado em: 14 mar. 2008.

www.calorisol.com. BR. Acessado em: 14 abr. 2008.

www.confab.com.br. Acessado em: 10 abr. 2008.

www.enqemasa.com.br. Acessado em: 24 abr. 2008.

www.klappe.com.br. Acessado em: 22 abr. 2008.

www.multinor.com.br. Acessado em: 16 abr. 2008.

www.petrobras.com.br. Acessado em: 18 abr. 2008

www.steelpipe.com.br. Acessado em: 25 abr. 2008.

www.tubonal.com.br. Acessado em: 10 abr. 2008.

www.tupy.com.br. Acessado em: 14 mar. 2008.

www.uniforia.com.br. Acessado em: 14 mar. 2008.

www.vallov.com.br. Acessado em: 11 abr. 2008.

BIBLIOGRAFIA

http://www.enqemasa.com.br/

http://www.tubonal.com.br/

http://www.vallov.com.br/

APRESENTAÇÃO

Os processos de prospecção, produção, refino

de petróleo, bem como o armazenamento e

transporte de derivados, de um modo geral,

são variados e complexos. Na indústria do

Petróleo e Gás é comum o escoamento e

manuseio de sistemas polifásicos tais como

lamas, suspensões, leitos fluidizados e

misturas líquidos-gases.

APRESENTAÇÃO

O objetivo deste curso é APRESENTAR alguns

dos processos de fabricação de tubos e os

respectivos materiais neles empregados de

modo geral, visando a fornecer ao projetista de

tubulação uma visão geral sobre o processo de

fabricação de tubos e os respectivos

equipamentos, assim como os acessórios

envolvidos em uma tubulação, de modo a

subsidiar as atividades de planejamento e

projeto de obras na indústria do petróleo.

APRESENTAÇÃO

O profissional que projeta as tubulações deve

possuir um perfil de saber fazer, assim como

deve encontrar-se atualizado nos métodos,

técnicas e procedimentos estabelecidos,

visando à qualidade e à produtividade dos

processos industriais, relativos ao projeto da

tubulação.

APRESENTAÇÃO

O projetista de tubulação poderá exercer suas

atividades profissionais na indústria, em

atividades de projeto de tubulações e em

serviços de prestação de mão-de-obra

qualificada para a área da indústria,

possibilitando assim a sua inserção no

mercado de trabalho e/ou a empregabilidade,

além de uma melhoria da qualidade do serviço

prestado.

APRESENTAÇÃO

Este módulo do Curso Projetista de Tubulação,

intitulado Processo de Fabricação de Tubos e

Materiais Utilizados, constituído de seis

unidades curriculares planejadas para execução

em 60 horas/aula, foi elaborado para o aluno

apreender os conhecimentos e, a partir das

competências adquiridas, desempenhar de

maneira satisfatória as suas atribuições ligadas

aos processos de prospecção, produção e refino

de petróleo.


I.1 Definição de tuboI.2 Critério de classificação das

tubulaçõesI.3 Aplicações de tubosI.4 Exercícios

Definição de tubo

Tubo - Conduto de forma cilíndrica, de parede constante, com a finalidade de transportar fluido, podendo ser fabricado de vários materiais.

Tubulação - Conjunto de tubos, unidos em sequência, que assegura a circulação de um fluido ou de um produto pulverulento numa instalação.

Tubulação industrial - Termo que se refere a todos os acessórios, como ligações, curvas, derivações, válvulas, filtros de linha e purgadores que devem ser instalados para garantir o transporte adequado dos fluidos a pontos distintos de um processo.

Critério de classificação das tubulações

Tipos de áreas de aplicação

Tipo de serviço realizado

Condições de operação

Materiais de fabricação


Tipos de áreas de aplicação - Existem nas instalações industriais as áreas de processamento e a chamada área externa. Isso permite separar as tubulações de fabricação em categorias, com características distintas, baseadas em norma específica para tal. Exemplo é a Tubulação de fabricação que integra os setores produtivos nas fábricas. Fazem parte da tubulação de fabricação as seguintes tubulações. São elas:

Tubulações de processo, destinadas às finalidades básicas da

indústria.

Tubulações de utilidades, destinadas ao transporte de fluidos

auxiliares.

Tubulações de instrumentação, destinadas a transmitir, por

meio de impulsos, sinais para os operadores dos sistemas de comando.

Tubulações de coleta de condensado ou de efluentes da planta

industrial.


Tipo de serviço realizado - Esta classificação permite separar em sete categorias as tubulações com finalidades definidas entre si. São elas:

Tubulação de condução - Transporte de fluidos. Tubulação de troca térmica - Uso em caldeiras ou trocadores

de calor.

Tubulação de uso mecânico - Destinadas a peças mecânicas em geral.

Tubulação de uso estrutural - Montagem de estruturas mecânicas de suportações estruturais em geral.

Eletrodutos – Aplicações para proteção de condutores elétricos. Tubos de instrumentação - Transporte de sinais pneumáticos

e hidráulicos.

Tubos de exportação e produção de petróleo - Transporte de óleo com características especiais e próprias da área

petrolífera.

Condições de operação - É uma classificação pouco

utilizada por depender diretamente de fatores tais

como pressão, temperatura e composição do fluido, o

que dificulta a classificação com clareza da categoria

do tubo.

Materiais de fabricação - Estes são especificados de

acordo com a sua composição química e as

propriedades mecânicas que cada um deles deve

possuir. A Tabela 1.1 abaixo apresenta os principais

tipos de materiais usados na fabricação de tubos.


Aplicações de tubos

Tubos de condução - Transporte de fluidos.

Tubos de troca térmica - Uso em caldeiras ou trocadores de

calor.

Tubos de uso mecânico - Destinadas a peças mecânicas em

geral.

Tubo de uso estrutural - Montagem de estruturas

mecânicas de suportações estruturais em geral.

Eletrodutos – Aplicações para proteção de condutores elétricos.

Tubos de instrumentação - Transporte de sinais

pneumáticos e hidráulicos.

Tubos de exportação e produção de petróleo - Transporte de óleo com características especiais e próprias da área

petrolífera.


Tubos de condução - São elementos vazados,

normalmente de forma cilíndrica e seção constante, com

garantia de estanqueidade e resistência a pressões internas ou

externas, utilizados como condutores de materiais sólidos

(granulados ou particulados); líquidos; pastosos ou gasosos. São

empregados nas atividades de produção de petróleo e gás

natural, bem como em refinarias e indústrias químicas,

petroquímicas, nos gasodutos e nas redes de gases, nos

produtos derivados de petróleo, nas indústrias farmacêuticas,

nas alimentícias, etc.


Tubos de troca térmica - São tubos fabricados pelo

processo de centrifugação e utilizados em serpentinas,

colunas, manifolds, coletores de fornos e em caldeiras.

A figura 1.2, a seguir, mostra uma coluna e coletores para

fornos, onde são aplicados os tubos de troca térmica.


A seguir algumas composições de aços aplicados na

construção de tubulação de troca térmica.

- Aço do tipo 25 Cr 35 Ni Nb

- Aço tipo 20 Cr 32 Ni Nb.

Os tubos utilizados na fabricação de trocadores de calor

são fabricados seguindo normas pertinentes. Tais

normas garantem a aplicação do material certo a

cada utilização da tubulação.

Tubos de troca térmica


NORMAS PARA FABRICAÇÃO DAS TUBULAÇÕES DOS TROCADORES DE CALOR:

ASTM A-249: exige a utilização de tubos de aço inoxidável com costura em trocadores de calor, caldeiras, aquecedores e condensadores.

ASTM A-209: exige a utilização de tubos de aço - liga sem costura em caldeiras e superaquecedores de caldeiras.

ASTM A-213: exige a utilização de tubos de aço inoxidável sem costura em caldeiras, superaquecedores de caldeiras e trocadores de calor.

ASTM A-333: exige a utilização de tubos de aço carbono em serviços em que se operam baixas temperaturas.

EEMUA 144: exige a utilização de tubos em cobre - níquel para serviços severos com a presença de sais, e segue a composição especificada pelo fabricante e atestado por meio de ensaios de recebimento pelo consumidor.

ASTM-American Society for Testing and Materials,

EEMUA-Engineering Equipment and Materials Users Association

Tubos de troca térmica


Tubos de uso mecânico - São produzidos em aço carbono, com costuras. Os tubos dessa linha para aplicações industriais atendem às normas ASTM A-252 Gr. 1,2,3; ASTM A-134; ASTM A-139 e a ASTM A-135 Gr. A e B. Figura 1.3. Podem ser utilizados em:

Estacas de fixação de plataformas;

Camisa metálica de aquecimento;

Estruturas (elementos mecânicos);

Aplicação naval;

Aplicação ferroviária;

Aplicação automotiva;

Cilindros hidráulicos.


Tubo de uso estrutural - A espessura de parede

nesses tipos de tubo é constante e a fabricação é feita por

conformação, a partir de tiras de material que são

gradativamente curvadas até a forma desejada. O

fechamento é feito por soldagem de resistência elétrica ou

por solda de arco submerso.


Eletrodutos - São tubos de aço cuja fabricação pode ser

com ou sem costura, no sentido longitudinal revestidos de

pintura interna e, externamente, com esmalte de cor preta

ou de superfície externa galvanizada. Comercialmente, os

eletrodutos metálicos tipo rígidos, usados em eletricidade,

são especificados de acordo com sua "bitola".


Tubos de instrumentação - São tubos fabricados

em aço inox, nas seguintes normas (conforme

ANSI B 36.10 e ANSI B 36.19):

ASTM A-312,

ASTM A-409,

ASTM A-778.


Tubos de exportação e produção de petróleo -

São tubos usados para revestimento de poços, e são

conhecidos como tubos OCTG (Oil Country Tubular

Goods) e respectivos acessórios. São de alta

resistência à corrosão e a impactos e ideais para

aplicações severas, em águas ultraprofundas e em

ambientes ácidos.


São tubos usados para: Revestimento de poços de petróleo ou água; Tubos condutores de fluidos; Tubos estruturais para jaquetas e torres de

perfuração offshore.

Os tubos para condução de fluidos podem ser

fabricados por meio de três processos distintos:

SAW Longitudinal com formação U - O - E; ERW Longitudinal em linha contínua; SAW Espiral com formação contínua.

Tubos de exportação e produção de petróleo

Processo de FabricaçãoSAW Longitudinal (U-O-E)

A partir de chapas de aço, esse processo inclui

prensa “U” e “O”

soldagem automática interna e externa por arco

submerso

expansão a frio

testes hidrostáticos

ensaios não destrutivos

ensaios dimensionais

ensaios de laboratório

TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS

Processo de FabricaçãoSAW Longitudinal (U-O-E)

Exercícios

1. - De acordo com o estudo, o que é tubo?

2. - Como são classificados os tubos quanto à

área de aplicação?

3. - Como pode ser classificada a tubulação,

considerando - se o tipo de serviço utilizado?

4. - Cite três das aplicações gerais dos tubos em

uma indústria.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:2006-02-15_Piping.jpg

FABRICAÇÃO DE TUBOS CENTRIFUGADOS EM LIGAS NÃO FERROSAS

FABRICAÇÃO DE TUBOS CENTRIFUGADOS EM LIGAS NÃO FERROSAS

Desenho esquemático de uma máquina de centrifugar tubos : (A) sistema de pintura, (B) refrigeração, (C) funil de vazamento, (D) roletes de apoio e rotação, (E) coquilha, (F) base de concreto.

01-projetista de tubulação_ i-tubulaÇÕes industriais

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