07/12/2012 agosto/2012 1 - prof. simei | blog sobre ... · desenhos de detalhes e de fabricação,...

07/12/2012 1 Agosto/2012

07/12/2012 2

Arranjo e Detalhamento

de Tubulações Industriais

07/12/2012 3

Tipos de Desenhos de Tubulação

Os principais tipos de desenhos que compõem um projeto de tubulação,

são:

1. Fluxogramas (Flow-sheets);

2. Plantas de Tubulação (Piping plans);

3. Isométricos (Isometrics);

4. Desenhos de detalhes e de fabricação, desenhos de suportes, folhas de

dados.

Tubulações Industriais

07/12/2012 4

Fluxogramas: são desenhos esquemáticos s/ escala, mostram toda a rede de

tubulações e os equipamentos aos quais está ligada. Podem ser: Processo e

Tubulação e Instrumentação (P&I);

Plantas de Tubulação: feitos em escala, contendo todas as tubulações de

uma determinada área, representadas em projeção horizontal, olhando-se de

cima p/ baixo.

Tubos de Ø maiores são representados por dois traços paralelos, figuram as

elevações de todos os tubos, as distâncias entre estes, as cotas de pontos de

mudanças de direção dos tubos.

As diversas folhas de plantas devem limitar-se entre si formando um mosaico

contínuo cobrindo toda a área;

Isométricos: são feitos em perspectiva isométrica, sem escala. Os tubos

horizontais são representados por traços inclinados c/ 30º ângulo p/ a esquerda

ou direita. É obrigatório que estejam presentes todos os acessórios, bem como

as localizações das emendas dos tubos.


07/12/2012 5

Fluxograma de Processo


Fabricação de Cerveja

07/12/2012 6



Processo de Extração de Amído de Milho

07/12/2012 7



Moagem e Peneiramento de Cobre

07/12/2012 8



Processo de Obtenção de Açucar

07/12/2012 9



Processo de Fabricação de Açúcar Branco

07/12/2012 10



Hidrodessulfurização do Petróleo

07/12/2012 11 Planta de Tubulação de Processo

07/12/2012 14


Isométrico

07/12/2012 15


Isométrico (com Detalhamento)

07/12/2012 16


Isométrico

(com Detalhamento)

07/12/2012 17


Isométrico (Simples)

07/12/2012 18


Detalhamento de Tubulações em Elevação

07/12/2012 19


Detalhamento de Tubulações em Elevação e Corte

07/12/2012 20


Detalhamento Espacial (3D)

07/12/2012 21



07/12/2012 22



07/12/2012 23

Convenção de Fluxograma (1)


07/12/2012 24

Convenção de Fluxograma (2)


07/12/2012 25


Convenção de Planta

07/12/2012 26


Convenção de Planta

07/12/2012 27


Convenção de Isométrico

07/12/2012 28


Identificação por Cores, das Tubulações nas Áreas

07/12/2012 29

Suportes de


07/12/2012 30

Recomendável nas curvas situadas no plano horizontal, p/ evitar que o peso da curva não suportada introduza esforços de torção no tubo.

Próximos às cargas concentradas, tais como válvulas, derivações etc.

Tubos verticais ao longo dos vasos devem estar presos ao próprio vaso p/ diminuir o efeito de dilatações diferenciais entre o vaso e os tubos.

A maioria dos dispositivos de suportes e de fixação é fabricada de aço estrutural por meio de chapas, perfilados, vergalhões ou pedaços de tubos de aço.

Localizações

Projeto

Como via de regra geral recomenda-se que a solda de qualquer elemento na parede do tubo (patins, reforços, berços, ancoragens etc) tenham um cordão contínuo de solda de selagem em toda volta, p/ evitar penetração de umidade e a corrosão.

Tubulações quentes, deve ser lembrado o problema de dilatação diferencial entre tubo e elemento soldado (mais frio) que pode dar origens a elevadas tensões. Recomenda-se evitar peças soldadas na parede de tubos superior a 400ºC, preferíveis nestes casos os patins, berços etc., presos por braçadeiras aparafusadas ou outros recursos que dispensem a solda.


07/12/2012 31

São dispositivos destinados a suportar os pesos e os demais esforços

exercidos pelos tubos ou sobre os tubos, transmitindo esses esforços

diretamente ao solo, às estruturas vizinhas, a equipamentos ou, ainda a outros

tubos próximos.

P/ sustentar pesos: Imóveis(apoiados e pendurados), Semi-móveis (pipe-rangers), Móveis (mola e contrapeso)

P/ limitar movimentos: ancoragens (fixação total), guias (permite movimento em apenas uma direção, batentes (impedem o movimento em um sentido, contraventos (impedem movimentos laterais).

Absorve vibrações: amortecedores.

Cargas que atuam sobre os suportes: Peso, forças de atrito, dilatações térmicas, ações dinâmicas diversas (golpes de aríete, acelerações do fluido, vibrações, ação do vento etc).


07/12/2012 32


SUPORTES DE TUBULAÇÕES IMÓVEIS

São suportes fixos, quais não se deslocam verticalmente, não permitem movimentos

verticais aos tubos.

Podem ser apoiados ou pendurados, conforme transmitam os pesos p/ baixo ou p/ cima.

07/12/2012 33


SUPORTES DE TUBULAÇÕES IMÓVEIS:

07/12/2012 34


SUPORTES DE TUBULAÇÕES IMÓVEIS:

07/12/2012 35

Evitar contato direto, para permitir pintura das duas superfícies. Utiliza-se um

vergalhão de aço (ø ¾”) transversalmente aos tubos p/ evitar esse contato.

Para tubos pesados ou c/ paredes muito finas, adota-se chapas de reforço ou

berços construídos de chapas, para evitar danos na tubulação. Em trechos

longos de tubulação pesada as vezes empregam-se dispositivos especiais p/

reduzir o atrito do tubo nos suportes, facilitando os movimentos de dilatação.

Para tubos isolados são empregados os suportes tipo “Patins” (pipe-shoes) a

fim de evitar danos no isolamento.

Para tubos de aços-liga ou aços inoxidáveis, é comum o uso de patins e berços

c/ braçadeiras aparafusadas, p/ evitar execução de soldas de campo na

tubulação.


SUPORTES SEMIMÓVEIS E P/ TUBOS VERTICAIS

07/12/2012 36

SUPORTES PENDURAIS

São suportes que transmitem os pesos p/ cima. Dão grande liberdade de movimentos

aos tubos; empregados p/ tubos sujeitos a vibrações, choques dinâmicos, golpes de

aríete etc.

Costumam ser feitos de vergalhões de aço dobrado, presos ao tubo por meio de orelhas

soldadas ou de braçadeiras, e pendurados em vigas de aço, concreto ou em outros

tubos. Devem ter num sistema p/ ajuste do comprimento na montagem (esticador).


07/12/2012 37

SUPORTES PARA TUBOS VERTICAIS

Orelhas soldadas às paredes dos tubos, descansando em vigas horizontais, ou

presas por parafusos.

Utiliza-se braçadeiras p/ tubos leves e saias e reforços soldados abraçando

todo o tubo quando estes são pesados. Outros suportes são distribuídos ao

longo do tubo p/ evitar vibrações e deflexões laterais nestes.


07/12/2012 38


CONTATO ENTRE TUBOS E SUPORTES

07/12/2012 39

São dispositivos capazes de se deslocar verticalmente, dando cetra liberdade

de movimento vertical às tubulações, ao mesmo tempo que sustentam o seu

peso. Empregado p/ tubulações sujeitas a movimentos verticais e de certa

amplitude.

Existem 3 (três) tipos: Mola carga variável, Mola carga constante e

Contrapeso


SUPORTES DE TUBULAÇÕES MÓVEIS

07/12/2012 40

1. Mola Carga Variável: Consiste de uma mola helicoidal de aço, dentro de uma caixa

de aço de maneira que o peso dos tubos seja suportado diretamente pela mola,

tendendo a comprimi-la. São chamados variável porque a força necessária p/ comprimir

a mola aumenta à medida que a deflexão aumenta. A variação da carga será tanto maior

quanto menor for o comprimento da mola e vice-versa.

2. Mola Carga Constante: São aparelhos c/ molas de aço, nos quais o peso dos tubos

age através de um jogo de alavancas e articulações colocadas de tal maneira que o

braço de alavanca que atua sobre a mola aumenta à medida que a deflexão aumenta,

exigindo maior esforço p/ comprimir a mola.

A capacidade de suporte do aparelho fica praticamente constante ao longo do curso de

deflexão da mola.

Empregados quando

Os deslocamentos verticais forem muito grandes ( >15 cm)

A carga suportada for muito grande

A tubulação estiver ligada a algum equipamento sensível, de modo que não possa

permitir transmissão de esforços da tubulação p/ o equipamento.


07/12/2012 41

Todos os suportes de mola costuma ter um índice, por fora da caixa, dando indicação

visual imediata da deflexão da mola. Quando instalados, com a tubulação fria não

dilatada, a mola deve ficar comprimida entre o zero e um quarto do curso total.

Podem possuir um dispositivo que permite uma regulagem local dentro de certos limites,

para compensar possíveis erros no cálculo dos pesos ou na posição exata do aparelho.

Fabricação

-Carga variável: cargas até 15.000 Kg e deflexões até 20 cm

-Carga constante: cargas até 30.000 Kg e deflexões até 40cm

3. Suportes de contra-peso: Constitui-se de um contrapeso associado a um conjunto de

roldanas e cabo de aço ou uma alavanca. Usados principalmente quando se tem grandes

cargas simultaneamente com grandes deslocamentos verticais. Devem ter dispositivos

de segurança contra quedas e também limitadores de curso.

Desvantagens

Carga sustentada pela estrutura é o dobro do peso da tubulação, tendência a vibrações,

considerável espaço ocupado e atravancamento, principalmente em locais

congestionados.


07/12/2012 42

DISPOSIÇÃO DE MOLAS


07/12/2012 43

SUPORTES E CONTRA-PESOS


07/12/2012 44

São quatro os tipos mais importantes:

Ancoragens: são os pontos de fixação total, restringindo completamente todos os

movimentos dos tubos. Por meio de barras chatas, perfis ou estruturas é feito a

soldagem firme dos tubos na chapa ou viga de apoio.

Guias: as mais empregadas permitem apenas deslocamentos axiais dos tubos.

Existem guias que permitem movimentos transversais dos tubos e as guias de pino que

permitem somente movimento angular horizontal. As guias horizontais consistem de

barras chatas ou perfis soldados na viga ou chapa de apoio c/ uma pequena folga em

cada lado do tubo (1,5 a 3 mm).

Batentes: impedem apenas os deslocamentos axiais em um ou em ambos os sentidos.

Contraventos: não suportam pesos exercidos pelos tubos, apenas limitam os

movimentos laterais do mesmo, quando suportados por pendurais ou SM. Vergalhões de

aço engatados em braçadeiras.

Obs: Quanto mais pesada for a tubulação mais robusto tem de ser os dispositivos.


07/12/2012 45

Finalidades e Aplicações

Limitar e dirigir os movimentos causados pelas dilatações térmicas.

Proteger os equipamentos ligados à tubulação.

Subdividir sistemas complexos

Aumentar a capacidade de auto-suporte da linha

Isolar as vibrações ou aumentar a frequencia natural das mesmas

Fazer c/ que as dilatações se deem como previsto e não de forma aleatória.

Evitar interferências

Evitar flechas exageradas

Evitar deformações exageradas em ramais finos ligados ao tubo

Evitar movimentos laterais, angulares e de torção em juntas de expansão que não admitam estes movimentos.


07/12/2012 46

Ancoragem

Subdivisão de linhas longas, evitando dilatações totais de grande amplitude (A1)

Tubulações c/ juntas de expansão; uma junta entre duas ancoragens (A-2)

Limites de áreas, evitar transmissão de esforços (A3)

Subdivisão de tubulações complexas (A4)

Estações de válvula de controle (A-5)

Tubulações de ponta e bolsa

Isolar vibrações

Válvulas de segurança

Nunca usar próximas a bocais de vasos ou de equipamentos , a dilatação pode criar tensões perigosas no bocal.


07/12/2012 47

Ancoragem


07/12/2012 48

Guias

Trechos retos longos (G1)

Proteção de equipamentos e orientação de dilatações (G2)

Tubulação c/ juntas de expansão (G4)

Tubulações verticais (G5)

Estações de válvulas de controle (G6)

A guias não devem em princípio serem colocadas próximo de qualquer ponto de mudança de direção dos tubos.

Batentes

Proteção de equipamentos e orientação de dilatações (B1)

Tubos sujeitos a vibrações fortes devem ter suportes e fixações independentes, para

que suas vibrações não se transmitam às estruturas e aos outros tubos.

Para vibrações e grande amplitude, são necessários dispositivos especiais como

amortecedores, suportes de mola ou juntas de expansão.

Vibrações de alta frequência e pequena amplitude a solução é, geralmente,a fixação

rígida dos tubos por meio de ancoragens em vários pontos.

Suportes p/ tubos sujeitos a vibração


07/12/2012 49

Guias


07/12/2012 50

Guias


07/12/2012 51

Apoios para Curvas de Expansão: Em tubulações longas colocar curvas de

expansão (liras), cada trecho contendo uma curva de expansão deve ficar entre

duas ancoragens


07/12/2012 52

Vão entre suportes p/ grupos de tubos: será fixado, geralmente em função do diâmetro médio ou diâmetro correspondente ao maior número de tubos.


07/12/2012 53

07/12/2012 54

Tubovias: áreas destinadas a passagem de tubulações, sempre que

houver cruzamentos de ruas, avenidas ou outras pistas de veículos.

Consiste em colocar o grupo paralelo abaixo do nível do solo, dentro de

uma trincheira (pipe-way)


07/12/2012 55

Fim !!!

07/12/2012 agosto/2012 1 - prof. simei | blog sobre ... · desenhos de detalhes e de fabricação,...

Documents