nbr 15280 - dutos terrestres

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    ABNT 2009

    NORMABRASILEIRA

    ABNT NBR15280-1

    Segunda edio27.08.2009

    Vlida a partir de27.09.2009

    Dutos terrestresParte 1: Projeto

    Onshore pipelinePart 1: Design

    ICS 75.200 ISBN 978-85-07-01729-5

    Nmero de referncia

    ABNT NBR 15280-1:200975 pginas

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    ii ABNT 2009 - Todos os direitos reservados

    ABNT 2009Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicao pode ser reproduzidaou utilizada por qualquer meio, eletrnico ou mecnico, incluindo fotocpia e microfilme, sem permisso por escrito da ABNT.

    ABNTAv.Treze de Maio, 13 - 28 andar20031-901 - Rio de Janeiro - RJTel.: + 55 21 3974-2300Fax: + 55 21 [email protected]

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    Sumrio Pgina

    Prefcio.......................................................................................................................................................................vi

    1 Escopo............................................................................................................................................................1

    2 Referncias normativas ................................................................................................................................3

    3 Termos e definies......................................................................................................................................4

    4 Condies e critrios de projeto..................................................................................................................44.1 Geral................................................................................................................................................................44.2 Presso...........................................................................................................................................................44.3 Temperatura...................................................................................................................................................44.4 Cargas.............................................................................................................................................................54.4.1 Geral................................................................................................................................................................5

    4.4.2 Cargas operacionais .....................................................................................................................................54.4.3 Cargas ambientais.........................................................................................................................................6

    4.4.4 Cargas de construo...................................................................................................................................64.4.5 Cargas acidentais..........................................................................................................................................64.4.6 Carga de variao de temperatura (dilatao e contrao trmicas) ......................................................64.4.7 Cargas de deslocamento imposto...............................................................................................................64.4.8 Combinao de cargas .................................................................................................................................74.5 Classes de presso-temperatura, para componentes de tubulao .......................................................74.6 Tenses admissveis para materiais de tubos e componentes ...............................................................84.7 Tenses admissveis para materiais de suportes e outros elementos estruturais de restrio ..........94.8 Limites de tenses para tubos e componentes, segundo as solicitaes de cargas ...........................94.8.1 Duto areo (no restringido) ........................................................................................................................94.8.2 Duto enterrado (restringido).......................................................................................................................10

    4.8.3 Presso de ensaio hidrosttico .................................................................................................................114.9 Tolerncias...................................................................................................................................................12

    4.9.1 Corroso.......................................................................................................................................................124.9.2 Roscas ..........................................................................................................................................................124.9.3 Tolerncias dimensionais para tubos e componentes de tubulao ....................................................12

    5 Dimensionamento presso......................................................................................................................125.1 Geral..............................................................................................................................................................125.2 Determinao da espessura de parede.....................................................................................................12

    6 Seleo de tubos e componentes..............................................................................................................156.1 Tubos de ao-carbono................................................................................................................................156.2 Componentes para mudana de direo ..................................................................................................156.2.1 Curvas a frio.................................................................................................................................................15

    6.2.2 Curva em gomos..........................................................................................................................................166.2.3 Curva forjada................................................................................................................................................16

    6.2.4 Curvas por induo.....................................................................................................................................166.3 Componentes para alteraes no dimetro..............................................................................................176.4 Componentes para derivaes ..................................................................................................................176.4.1 Ts e cruzetas..............................................................................................................................................176.4.2 Derivaes extrudadas ...............................................................................................................................176.4.3 Boca-de-lobo................................................................................................................................................176.5 Componentes para fechamento de extremidades ...................................................................................176.5.1 Tampes de acionamento rpido ..............................................................................................................176.5.2 Tampes soldados......................................................................................................................................186.5.3 Tampos .........................................................................................................................................................186.5.4 Flanges cegos..............................................................................................................................................18

    6.6 Vlvulas ........................................................................................................................................................186.7 Flanges, juntas e parafusos .......................................................................................................................18

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    Anexo D(informativo) Critrios de projeto para verificao da espessura de parede, em dutos submetidos presso externa ...........................................................................................................................................59

    Anexo E(informativo) Normas para tubos, vlvulas, conexes, flanges, juntas e parafusos..........................61

    Anexo F(informativo) Correspondncia Ingls Portugus para termos tcnicos de tenses......................63

    Anexo G(informativo) Figuras.................................................................................................................................64

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    d) pipelines which interconnect pump stations;

    e) piping at bulk plants and terminals;

    f) pier piping, scraper traps, pressure reducing stations and intermediate valves;

    g) oil pipelines which are interconnected to process plants and refineries, including the sections inside theseareas with the purpose of establishing interconnection between these plants and the pipelines, provided thoseare installed on a corridor, defined on plot plan of respective plant.

    The Figure 1 shows an illustrative diagram of installation coverage which are within the scope of this Standard.

    Figure 1 Diagram of ABNT NBR 15280 scope

    This part of ABNT NBR 15280 also includes design issues, related to construction and assembly of oil pipelines,supplementary to NBR 15280-2.

    This part of ABNT NBR 15280 only applies to pipelines systems which pipes and piping components are madeof carbon steel.

    This part of ABNT NBR 15280 applies to pipelines systems for transportation of liquid or liquefied products,flammable or toxic, classified according to potential damages that could cause impact to public integrity, propertiesand environment.

    This part of ABNT NBR 15280 classifies transported products under two risk categories as follows:

    a) category I Flammable and/or toxic products, steady at liquid phase whenever at room temperature andatmospheric pressure conditions. Category I products show lesser potential risks than category II ones. Typicalexamples are: crude oil, liquid petroleum products, methanol and ethanol and biofuels. Vapor pressure for

    category I products is equal or less than 1.12 kgf/cm2

    abs at 38 C;

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    Figura 1 Diagrama do escopo da ABNT NBR 15280

    1.5 Esta Parte da ABNT NBR 15280 trata ainda de aspectos de projeto, relacionados construo e montagemde dutos, complementares NBR 15280-2.

    1.6 Esta Parte da ABNT NBR 15280 se aplica somente aos sistemas de dutos cujos tubos e demais

    componentes de tubulao so de ao carbono.

    1.7 Esta Parte da ABNT NBR 15280 se aplica aos sistemas de dutos para movimentao de produtos lquidosou liquefeitos, inflamveis ou txicos, classificados segundo os danos potenciais que possam causar integridadedas pessoas, aos bens patrimoniais das comunidades e ao meio ambiente.

    1.8 Esta Parte da ABNT NBR 15280 classifica os produtos transportados dentro das duas categorias de riscocitadas abaixo:

    a) categoria I Produtos inflamveis e/ou txicos, estveis na fase lquida quando em condies de temperaturaambiente e presso atmosfrica. Os produtos da categoria I apresentam menores riscos potenciais que os dacategoria II. Exemplos tpicos so: petrleo, derivados lquidos de petrleo, metanol, etanol e biocombustveis.Os produtos da categoria I possuem presso de vapor absoluta igual ou inferior a 1,10 bar (1,12 kgf/cm2),a 38 C;

    b) categoria II Produtos inflamveis e/ou txicos, estveis na fase gasosa quando em condies detemperatura ambiente e presso atmosfrica, mas que sob certas condies de temperatura e/ou pressopodem ser transportados como lquidos. Os produtos da categoria II apresentam maiores riscos potenciais queos da categoria I. Exemplos tpicos so: Gases liquefeitos de petrleo (GLP), eteno, propano, lquido de gsnatural (LGN), amnia. Os produtos da categoria II possuem presso de vapor absoluta superior a 1,10 bar(1,12 kgf/cm2), a 38 C.

    1.9 Esta Parte da ABNT NBR 15280 no se aplica ao projeto de sistemas de dutos nas seguintes condies:

    a) movimentao de GLP na fase gasosa;

    b) movimentao de gs natural liquefeito (GNL);

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    ASME B16.28, Wrought steel buttwelding short radius elbows and returns

    ASME B 31.4, Pipeline transportation systems for liquid hydrocarbons and other liquids

    ASME B36.10, Welded and seamless wrought steel pipe

    ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC), Section VIII, Division I, Rules for construction of pressure vessels

    MSS SP 44, Steel pipeline flanges

    MSS SP 75, Specification for high-test, wrought, butt-welding fittings

    NACE RP 07 75, Preparation, installation, analysis and interpretation of corrosion coupons in oilfield operations

    3 Termos e definies

    Para os efeitos desta Parte da ABNT NBR 15280, aplicam-se os termos e definies apresentados no Anexo A.

    4 Condies e critrios de projeto

    4.1 Geral

    4.1.1 Esta Seo trata de presses, temperaturas e outras cargas a que um duto est sujeito. Esta Seo incluiclasses de presso, tenses admissveis, tolerncias de projeto e valores mnimos de projeto.

    4.1.2 A presso e a temperatura tm nesta Parte da ABNT NBR 15280, tratamento particularizado dentro daconceituao e classificao das cargas.

    4.1.3 Medidas de proteo para o duto devem ser adotadas em travessias de rios, reas costeiras alagveis,pontes, reas com trfego intenso e terrenos instveis. Algumas das medidas de proteo so: uso de tubo-camisa, jaqueta de concreto, aumento da espessura da parede, rebaixamento do duto a uma maior profundidade,placa de concreto ou sinalizao indicando a presena do duto.

    4.2 Presso

    4.2.1 A presso de projeto, em qualquer ponto de um duto, deve ser igual ou superior presso mxima deoperao (PMO).

    NOTA As presses desenvolvidas durante as operaes normais, de partida ou parada do duto, devem ser tratadas comopresses de regime permanente.

    4.2.2 So permitidas presses transientes superiores em at 10 % da presso mxima de operao admissvel(PMOA), desde que sejam de carter eventual e fora das condies normais de operao.

    4.2.3 O efeito da presso hidrosttica externa, durante a instalao ou a operao do duto, deve ser avaliado.A conjugao dos fatores espessura mnima e ovalizao mxima, para uma dada seo transversal, devegarantir a integridade do duto ao colapso. Em travessias, o duto sob efeito da presso externa deve resistir superposio de outros esforos que, eventualmente, estejam atuando neste trecho.

    4.2.4 A presso interna oriunda da expanso trmica do fluido deve ser considerada para trechos de tubulaoexpostos ao sol e sujeitos ao bloqueio duplo.

    4.3 Temperatura

    4.3.1 A temperatura de projeto, adotada para um trecho do duto, deve ser consistente com as temperaturasesperadas para a operao do sistema, incluindo a partida e a parada.

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    4.4.8 Combinao de cargas

    4.4.8.1 Para a limitao das tenses, combinaes especficas de cargas (operacionais, ambientais, deconstruo e acidentais), passveis de ocorrncia simultnea, devem ser consideradas.

    4.4.8.2 A menos que comprovadamente haja possibilidade de ocorrncia simultnea, no necessria acombinao de cargas acidentais entre si, nem de cargas acidentais com cargas ambientais de extremaintensidade.

    4.5 Classes de presso-temperatura, para componentes de tubulao

    4.5.1 As presses mximas admissveis para os componentes flangeados de tubulao, como vlvulas, flangese filtros, so limitadas em funo da classe de presso. As Tabelas 1.A) e 1.B) apresentam os valores mximosadmissveis de presso.

    Tabela 1.A) Presso mxima admissvel (bar) segundo ASME B 16.5

    Classe

    Temperatura

    C

    150 300

    600 900

    30 a 40 19,6 50,8 101,7 152,5

    80 18,3 47,6 95,2 142,8

    120 16,9 45,9 91,9 137,8

    NOTA 1 Para temperaturas superiores a 40 C, as presses mximas admissveis noencontradas nesta Tabela podem ser obtidas por interpolao linear.

    NOTA 2 Esta Tabela considera flanges em ao-carbono. Para flanges de outros materiaisou outras classes de presso, consultar o ASME B 16.5.

    NOTA 3 A faixa padronizada pelo ASME B 16.5 para dimetros nominais (DN) 1/2 a 24 pol,exceto o DN 22 pol.

    Tabela 1.B) Presso mxima admissvel (bar) segundo MSS SP 44

    Classe

    Temperatura

    C

    150 300 600 900

    29 a 121 19,6 51,0 102,0 153,1

    NOTA 1 A faixa padronizada pelo MSS SP 44 para dimetros nominais (DN) 1/2 a 60 pol.

    NOTA 2 O MSS SP 44 inclui o DN 22 pol, exceto para classe 900.

    NOTA 3 O MSS SP 44 apresenta materiais de alta resistncia, compatveis com os aospadronizados pelo ISO 3183/API SPEC 5 L.

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    6.3 Componentes para alteraes no dimetro

    Alteraes no dimetro nominal do duto ou da tubulao devem ser obtidas por meio da utilizao de reduesforjadas, padronizadas de acordo com ASME B 16.9 ou MSS SP 75.

    6.4 Componentes para derivaes

    6.4.1 Ts e cruzetas

    6.4.1.1 Os ts e as cruzetas devem ser padronizados segundo a ASME B 16.9 ou MSS SP 75, e devem seradequados para trabalho na temperatura de projeto da tubulao na qual sero inseridos.

    6.4.1.2 A espessura de parede dos ts e das cruzetas no bisel deve ser calculada de acordo com 5.2.1.

    6.4.2 Derivaes extrudadas

    6.4.2.1 Estas derivaes so feitas como peas fabricadas industrialmente, geralmente por encomenda, paraas quais no h padro dimensional. A resistncia mecnica destas peas s foras trmicas, de vibrao e depeso, deve ser verificada em cada caso em que tais foras possam estar presentes.

    6.4.2.2 As derivaes extrudadas so aceitas se atenderem simultaneamente aos seguintes requisitos:

    a) for comprovado por anlise de tenses e ensaio hidrosttico que so adequadas e seguras para o servio aque se destinam;

    b) forem projetadas para a presso de projeto do duto;

    c) forem recomendadas pelo fabricante, sob o aspecto de segurana estrutural, como adequadas ao servioproposto.

    6.4.3 Boca-de-lobo

    6.4.3.1 As bocas-de-lobo devem ser projetadas conforme o Anexo C, considerando a presso interna,materiais e dimetros do tronco e do ramal.

    6.4.3.2 Quando a boca-de-lobo estiver sob o efeito de cargas externas maiores que as normalmenteincidentes em tubulaes, deve ser feito um estudo para utilizao de um suporte que alivie os esforos naderivao.

    6.5 Componentes para fechamento de extremidades

    6.5.1 Tampes de acionamento rpido

    O tampo de acionamento rpido um componente de tubulao, sujeito presso do sistema, utilizado paraacesso ao interior de uma cmara para lanamento ou recebimento de pigs, devendo ser projetado conformerequisitos do ASME BPVC, Seo VIII, Diviso 1, e demais condies abaixo relacionadas:

    a) condies de projeto iguais ou superiores s estabelecidas para o duto;

    b) extremidades para solda de topo conforme norma do tubo da cmara;

    c) material do corpo compatvel para solda de topo com a cmara;

    d) acionamento por alavanca ou volante manual, com dobradias ou mecanismo semelhante;

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    e) dispositivo de manuseio de abertura/fechamento, adequado para elevar, baixar, articular ou pivotar a tampa;

    f) anis de vedao, que garantam estanqueidade para presses variando entre 1 atm e a presso de projeto;

    g) dispositivo de segurana que impea a abertura do tampo antes que a cmara esteja completamentedespressurizada;

    6.5.2 Tampes soldados

    Os tampes soldados (caps) devem ser projetados e fabricados de acordo com ASME B 16.9 ou MSS SP 75.

    6.5.3 Tampos

    Tampos do tipo plano, elipsoidal, esfrico ou cnico devem ser projetados conforme ASME BPVC, Seo VIII,Diviso 1. As tenses admissveis para os materiais utilizados nos tampos devem ser estabelecidas pelosrequisitos de 4.6.1. As soldas eventualmente utilizadas devem ser 100 % radiografadas conforme requisitos doASME BPVC, Seo VIII, Diviso 1. Os tampos devem ter condies de projeto iguais ou superiores sestabelecidas para o trecho no qual devem ser instalados.

    6.5.4 Flanges cegos

    Flanges cegos podem ser usados para fechamento de extremidades e devem estar conforme 6.7.

    6.6 Vlvulas

    6.6.1 Vlvulas de ao, fabricadas de acordo com as normas listadas no Anexo E, podem ser utilizadas.

    6.6.2 As presses mximas de trabalho dos componentes de ao das vlvulas de ao so aplicveis dentro dasfaixas de temperatura da Tabela 1.A). A utilizao de materiais resilientes para vedao deve considerar que estes

    sejam capazes de suportar as solicitaes do fluido, presso e temperatura especificadas pelo processo.

    6.6.3 As vlvulas de bloqueio, quando sujeitas a passagem depigsinstrumentados, devem ter passagem plenae obturador com seo circular.

    6.7 Flanges, juntas e parafusos

    6.7.1 Flanges de ao carbono devem atender aos dimetros e classes de presso especificados nasASME B 16.5 ou MSS SP 44.

    6.7.2 Flanges no padronizados podem ser utilizados, desde que projetados conforme ASME BPVC, Seo VIII,Diviso 1.

    6.7.3 As juntas de vedao devem ser fabricadas com materiais compatveis com o fluido e com as pressesmximas de operao.

    6.7.4 As juntas metlicas devem ser conforme ASME B 16.20. O material para as juntas de anel deve seradequado para as condies de operao e ter dureza inferior do flange.

    6.7.5 Os parafusos devem atender aos requisitos da ASME B 16.5 ou MSS SP 44.

    6.8 Meios de ligao de tubos

    6.8.1 Juntas soldadas

    As juntas soldadas devem atender aos requisitos da ABNTNBR 15280-2.

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    7.2.3 Alm das recomendaes de 7.2.1 e 7.2.2, devem ser observados para os cruzamentos os pontosmencionados a seguir:

    a) quando houver dvidas quanto existncia de interferncias subterrneas, deve ser executada uma

    sondagem eletromagntica, complementada pela escavao de poos de inspeo;

    b) quando for prevista a utilizao de tubo-camisa, deve ser escolhido um trecho da rodovia ou da ferrovia queesteja em ponto de transio entre corte e aterro, evitando movimentao de terra e curvas verticaisdesnecessrias;

    c) deve ser avaliada a possibilidade de realizar o cruzamento atravs de galerias ou pontilhes existentes;

    d) nos cruzamentos onde os transtornos ao trfego de veculos sejam considerveis, devem ser utilizadosmtodos de perfurao de solo;

    e) no cruzamento com linhas de transmisso, recomenda-se que o duto passe perpendicular a estas, no centrodo vo entre duas torres ou postes, sem interferir com seus cabos de aterramento;

    f) no cruzamento com dutos e outras interferncias, recomenda-se que o duto passe por baixo destes;

    g) os afastamentos verticais e horizontais entre o duto e a interferncia a ser cruzada devem ser suficientes parapermitir a manuteno tanto do duto quanto da estrutura que constitui a interferncia;

    h) nos cruzamentos sem tubo-camisa em rodovias, avenidas e ruas em reas urbanas, deve ser prevista acolocao de tela de segurana com fita de aviso e placa de concreto sobre o duto ao longo de toda aextenso do cruzamento, conforme a ABNT NBR 15280-2.

    7.2.4 Alm das recomendaes de 7.2.1 e 7.2.2, devem ser observados para travessias os pontosmencionados a seguir:

    a) a travessia de rios e de lagos deve ser projetada em locais de margens e leitos bem definidos e permanentes;

    b) para rios navegveis devem ser obtidas, junto Capitania dos Portos, as informaes sobre o trfego deembarcaes e sobre atividades pesqueiras no local da travessia;

    c) quando, por motivo de segurana, no for recomendvel a travessia do duto sobre ponte ou barragemexistente, a travessia deve ser realizada em local convenientemente afastado destes;

    d) nos rios e nos lagos navegveis, a cobertura do duto deve garantir a segurana quanto ao impacto deembarcaes que venham a naufragar e ao impacto de cargas desprendidas de embarcaes;

    e) a travessia area deve ser evitada, s sendo justificvel no caso de grotas.

    7.2.5 O projeto do cruzamento deve ser precedido pela obteno das informaes mencionadas a seguir:

    a) sondagens geotcnicas;

    b) levantamento cadastral.

    7.2.6 O projeto das travessias relevantes, do ponto de vista social, econmico ou ambiental, deve consideraras informaes mencionadas a seguir:

    a) estudos hidrolgicos para determinao do regime do rio ou lago, incluindo: migrao das margens nos riosque atravessam plancies de inundao, perfil de eroso no leito, transporte de sedimentos (volume ecomposio), rea da bacia de drenagem pluvial, vazo mxima centenria, velocidade, profundidade e outros;

    b) sondagens geotcnicas nas margens e no leito dos rios e lagos;

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    7.3 Vlvulas intermedirias de bloqueio

    7.3.1 As vlvulas intermedirias de bloqueio devem ser instaladas para limitar o volume de produto liberado emdecorrncia de eventuais vazamentos e para facilitar a manuteno do duto.

    7.3.2 As vlvulas devem ter fcil acesso e ser providas de suportao adequada para evitar movimentosdiferenciais entre o terreno, o duto e as vlvulas laterais de by pass.

    7.3.3 Vlvulas de bloqueio devem ser instaladas a montante e a jusante das principais travessias;a vlvula de jusante pode ser substituda por uma vlvula de reteno, tipo portinhola. As vlvulas de bloqueiodevem ser instaladas tambm nas estaes de bombeamento do duto. Recomenda-se o emprego de vlvulas debloqueio ou vlvulas de reteno (para minimizar o retorno de produto) em outras locaes, em funo do perfil doterreno. Nos dutos que transportam produtos de categoria II, a vlvula de reteno deve ser acompanhada de umavlvula de bloqueio, instalada a montante da vlvula de reteno. Pode-se prescindir da vlvula de reteno, casoseja empregada vlvula de bloqueio com acionamento remoto.

    7.3.4 Dutos que transportam produtos de categoria I no requerem espaamento mximo entre vlvulas

    intermedirias de bloqueio. Dutos que transportam produtos de categoria II s requerem espaamento mximoentre vlvulas quando instalados em reas industriais, comerciais ou residenciais; nesse casoo espaamento mximo de 12 km. Recomenda-se, em ambas as categorias, o emprego de vlvula de bloqueiocom acionamento remoto quando houver situao de grande risco populao.

    NOTA Aumentos significativos no espaamento das vlvulas de dutos que transportam produtos de categoria II devem serjustificados por um estudo de risco.

    7.3.5 reas sujeitas a aes de terceiros, como industriais, comerciais e residenciais, podem ter o espaamentodas vlvulas de bloqueio reduzido, como medida para reduo do risco para a comunidade.

    7.4 Cobertura e afastamento

    7.4.1 O valor mnimo para a cobertura da vala deve ser conforme Tabela 5.

    Tabela 5 Valor mnimo para cobertura

    LocaoCobertura

    m

    reas com cultura mecanizada 1,2

    reas industriais, comerciais ou residenciais 1,2

    Travessias e cruzamentos Ver Anexo G

    Escavao em rocha consolidada 0,6

    Todas as demais reas 1,0

    7.4.2 O afastamento mnimo, paralelo ou vertical, entre o duto e as demais instalaes subterrneas, comooutro duto ou um cabo deve ser de 40 cm, devendo ser adequado para manuteno e reparos. A instalao doduto com afastamento inferior ao valor recomendado deve incluir a colocao de tubo-camisa, manta ou suporte,visando assegurar proteo mecnica e isolamento eltrico para o duto.

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    7.5 Estabilizao do duto

    7.5.1 A estabilizao de um duto num meio lquido , normalmente, conseguida por meio de lastro agregado aotubo, exceto no caso de atirantamento. Vrios so os meios de estabilizao, a saber:

    a) jaqueta;

    b) sela;

    c) tirantes (parafusos de fixao ao solo);

    d) geotxteis (por exemplo, lastro ensacado);

    e) solo de reaterro (solo de cobertura).

    7.5.2 A estabilizao de um duto necessria nas travessias de rios, lagos e audes, e nas instalaes emterrenos alagados ou alagveis, como pntanos, vrzeas e brejos.

    7.5.3 O meio mais utilizado para lastreamento, e cuja aplicao verstil, a jaqueta de concreto.

    7.5.4 O solo de cobertura s deve ser utilizado como lastro para dutos de mdio a pequeno dimetro quandoinstalados em valas reaterradas com material granular grosso e bem graduado. importante neste caso garantirque atividades de terceiros no venham a ser causa da retirada do material de cobertura. reas sujeitas aenxurradas so desaconselhveis para implantao de dutos lastreados com solo de cobertura.

    7.5.5 A sela, o tirante e o geotxtil so solues de carter particular, devendo ser usados quando a soluocom jaqueta se mostrar mais onerosa ou menos indicada.

    7.5.6 Devem-se utilizar as relaes de foras para a estabilizao indicadas em 7.5.6.1 e 7.5.6.2.

    7.5.6.1 Para tubos com jaqueta:

    10,1E

    PP CT

    7.5.1.1 Para tubos estabilizados com solo:

    50,10

    E

    PP ST

    onde

    PT o peso do tubo (vazio);

    PC o peso da jaqueta;

    PS o peso do prisma de solo de cobertura, na condio submersa;

    E o empuxo do meio lquido sobre o duto (com jaqueta);

    E0 o empuxo do meio lquido sobre o duto.

    NOTA 1 No clculo do peso do tubo deve-se utilizar a espessura mnima, a qual corresponde espessura nominal menos aparcela da espessura relativa tolerncia inferior de fabricao do tubo.

    NOTA 2 O lastreamento com gua no deve ser utilizado, mesmo que o duto esteja destinado ao transporte de lquidos.

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    8.1.2 As etapas de preparao para o ensaio (limpeza, enchimento e calibrao), a elaborao dosprocedimentos executivos (planejamento, etapas, durao, equipamentos, execuo, critrios de aceitao etc.) eos registros (documentao) devem atender aos requisitos da ABNT NBR 15280-2.

    8.1.3 As tubulaes em bases e terminais, tubulaes em peres, estaes de recebimento e lanamentodepigs, estaes de reduo e controle de presso, conforme relacionadas em 1.3 e) f), devem ser submetidas aoensaio hidrosttico simplificado, em substituio ao ensaio hidrosttico (completo), conforme previsto naABNT NBR 15280-2.

    8.2 Presso mnima e mxima de ensaio

    8.2.1 A presso mxima de ensaio aplicada a um duto, tubulaes em bases e terminais, tubulaes em peres,estaes de recebimento e lanamento depigs, estaes de reduo, no deve exceder a presso admissvel dequalquer componente instalado no trecho de ensaio, conforme estabelecido na norma de fabricao aplicvel,ou nas normas relacionadas no Anexo E.

    8.2.2 As presses mnimas e mximas para o ensaio de resistncia mecnica e para o ensaio de estanqueidade

    de dutos, a serem aplicadas em qualquer ponto do trecho de ensaio, devem atender aos limites estabelecidos naTabela 6, respeitando-se 8.2.1.

    8.2.3 As instalaes mencionadas em 8.1.3 devem ser ensaiadas a uma presso de, no mnimo, 1,5 x PMO.Trechos enterrados devem ser submetidos a um ensaio de estanqueidade, aps o ensaio de resistncia mecnica,a uma presso mnima de 1,1 x PMO.

    8.3 Presso mxima de operao admissvel (PMOA)

    8.3.1 O ensaio hidrosttico habilita cada ponto do duto para operar a uma presso interna igual ou inferior presso de ensaio dividida pelo fator de ensaio, limitada presso de projeto. Este valor deve ser estabelecidocomo a PMOA original do duto e deve estar compreendida entre a PMO e a presso de projeto.

    8.3.2 A PMOA deve ser revista ao longo da vida til do duto, tomando por base, entre outros fatores, aintegridade estrutural ou alteraes de projeto.

    8.3.3 A PMOA dos dutos ou sistemas de dutos (ver Seo 1) deve ser determinada conforme estabelecido naTabela 6.

    8.3.4 A PMOA das tubulaes dos coletores de LGN, das tubulaes em bases, estaes e terminais,dos lanadores e recebedores depig, deve ser igual ao menor valor entre:

    a) presso mnima atingida no ensaio de resistncia mecnica dividida por 1,5;

    b) presso de projeto.

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    Tabela 6 Requisitos para presso do ensaio hidrosttico de duto

    Ensaio hidrosttico

    Ensaio de resistncia Ensaio de estanqueidade

    Categoria

    dofluido

    Mnima

    Nota 2Mxima

    Mnima

    Nota 2Mxima

    PMOA

    o menor valor entre:

    I1,25

    x

    PMO

    A presso que produziruma tenso

    circunferencialequivalente a 100 % doSMYS no ponto mais

    baixo do trecho de

    ensaio(Nota 1)

    1,1

    x

    PMO

    A presso que produziruma tenso

    circunferencialequivalente a 90 % doSMYS no ponto mais

    baixo do trecho deensaio

    Presso mnima atingidano ensaio de resistnciamecnica dividida por

    1,25 ePresso de projeto

    II1,5

    x

    PMO

    A presso que produziruma tenso

    circunferencialequivalente a 100 % doSMYS no ponto mais

    baixo do trecho deensaio

    (Nota 1)

    1,1

    x

    PMO

    A presso que produziruma tenso

    circunferencialequivalente a 90 % doSMYS no ponto mais

    baixo do trecho deensaio

    Presso mnima atingidano ensaio de resistnciamecnica dividida por

    1,5 ePresso de projeto

    NOTA 1 Na execuo do ensaio deve ser respeitado o limite correspondente a 0,2 % de desvio (ou 2V para um P)

    no grfico P x V, conforme ABNT NBR 15280-2.

    NOTA 2 A presso mnima de ensaio hidrosttico para dutos projetados com sobreespessura de corroso deve sermultiplicada pelo fator , de tal maneira que a tenso circunferencial resultante seja equivalente quela que seria produzidaem um duto sem sobreespessura de corroso. O fator multiplicador deve ser igual a: = (enom+A*)/ enom.

    9 Anlise de flexibilidade

    9.1 Geral

    9.1.1 A anlise de flexibilidade estabelece critrios aplicveis s tubulaes, areas e enterradas, paraavaliao da sua capacidade de absorver deformaes geradas pela variao de temperatura, ou pela imposiode deslocamentos. Esta anlise consiste na determinao das tenses e deflexes (translaes e rotaes) na

    tubulao e sua comparao com valores admissveis. Faz, tambm, parte desta anlise, a determinao dasforas e momentos atuantes nos suportes da tubulao e nos flanges de acoplamento com os equipamentos.

    9.1.2 As tenses geradas por variao uniforme de temperatura podem ser reproduzidas por um sistema deforas e momentos externos que imponha um campo de deslocamentos tubulao. Desta forma, os critrios deavaliao de flexibilidade que so aplicveis para variao de temperatura so tambm vlidos paradeslocamentos impostos ao sistema.

    9.1.3 A anlise de flexibilidade um clculo de verificao, pois, a partir de uma configurao proposta, julga-se,dentro de critrios preestabelecidos, se o sistema for suficientemente flexvel.

    9.1.4 Para efeito de metodologia, os sistemas de dutos so divididos em restringidos e no-restringidos.

    9.1.5 No existe uma clara distino quantitativa entre sistemas restringidos e no-restringidos. No entanto,

    convenciona-se definir um sistema no-restringido como aquele em que a maior parte de seus elementos, quandosob variao de temperatura, desenvolve, predominantemente, momentos de flexo e de toro. Tubulaesareas com possibilidade de aceitarem amplos deslocamentos so exemplos de sistemas no-restringidos.

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    Por outro lado, as tubulaes restringidas so as que possuem pouca ou nenhuma liberdade de deslocamento edesenvolvem, predominantemente, foras longitudinais quando sob variao de temperatura. As tubulaesenterradas so exemplos de sistemas restringidos.

    9.1.6 O critrio de avaliao da flexibilidade de uma tubulao estabelecido relativamente a um determinadonvel admissvel de tenses.

    9.1.7 Embora esta parte da ABNT NBR 15280 no estabelea critrios baseados em limites para a translaoe a rotao das sees transversais das tubulaes, o projeto pode estabelecer valores-limite para estesdeslocamentos, em funo de condies restritivas na suportao ou no espaamento das tubulaes.

    9.1.8 Para tubulaes, a flexibilidade uma medida da sua capacidade de se dilatar ou contrair, semcomprometimento de sua integridade estrutural ou desempenho funcional, respeitando os limites dimensionaisdefinidos pelo projeto.

    9.1.9 As tubulaes devem ser projetadas para terem suficiente flexibilidade, a fim de evitar que as dilataes econtraes causem tenses excessivas na tubulao, produzam momentos e foras inaceitveis nas conexes enos acoplamentos com os bocais, induzam esforos elevados nos suportes, ou levem interferncia entre estatubulao e as demais. As foras e os momentos transmitidos pela tubulao aos bocais de equipamentos nodevem ser superiores aos seus valores admissveis.

    9.1.10 Clculos de expanso trmica so necessrios para linhas enterradas quando ocorrerem variaessignificativas de temperaturas, tais como nas tubulaes que transportam fluidos aquecidos. A expanso trmicade tubulaes enterradas pode causar deslocamentos nos seus pontos extremos, em mudanas de direo ou dedimetro. A menos que tais movimentos sejam restringidos por ancoragem, deve ser assegurado um grau deflexibilidade adequado.

    9.1.11 A fora de presso interna em tubulaes de grande dimetro pode ter influncia relevante nas reaesdos suportes de batente ou ancoragem, ou no deslocamento dos pontos extremos da tubulao.

    9.1.12 As tenses geradas pela temperatura devem ser calculadas conforme a Seo 10 e combinadase limitadas pelos requisitos estabelecidos em 4.8.

    9.2 Mtodos de anlise

    9.2.1 A anlise de flexibilidade das tubulaes pode ser realizada por quaisquer dos mtodos baseados noprincpio dos trabalhos virtuais e no princpio da energia potencial, complementados ou no por mtodosmatemticos para soluo dos problemas do contnuo (mtodo dos elementos finitos).

    9.2.2 O mtodo de anlise deve tratar o sistema de tubulao na sua forma mais ampla, no que diz respeito generalidade das cargas, orientao espacial dos elementos tubulares, forma dos elementos, propriedades fsicasdos materiais metlicos, resposta do solo na interao com a tubulao, caractersticas geomtricas das seestransversais etc.

    9.3 Critrios para anlise de flexibilidade

    9.3.1 Como regra geral, a anlise de flexibilidade recomendada sempre que houver ocorrncia de variaessignificativas de temperatura ou deslocamentos impostos.

    9.3.2 A anlise da flexibilidade pode ser dispensada para tubulaes conduzindo produtos temperatura deoperao entre 5 C e 40 C, desde que no expostas ao sol e no sujeitas limpeza com vapor.

    9.3.3 Em sistemas que operam com lquidos temperatura ambiente, mas que possuam tubulaes poucoflexveis, conectadas a bocais de equipamentos rotativos ou sensveis a esforos, e estejam expostas ao sol, obrigatria a realizao de uma anlise de flexibilidade.

    9.3.4 A anlise de flexibilidade pode ser dispensada, para tubulaes areas e enterradas, quando ocorrersemelhana fsica e operacional com outra j analisada e julgada flexvel.

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    9.4 Requisitos para a obteno da flexibilidade

    9.4.1 A flexibilidade das tubulaes areas deve ser preferencialmente obtida com um projeto espacial, isto ,procurando dispor os elementos tubulares (retas e curvas), de modo a conseguir mudanas em direes

    ortogonais. No sendo possvel o desenho espacial, recorrem-se s mudanas planares em ngulo reto.Em quaisquer dos casos, uma boa proporo entre os comprimentos dos elementos tubulares um fator positivode reduo das tenses trmicas.

    9.4.2 A limitao ao deslocamento das tubulaes enterradas deve ser obtida do prprio confinamento impostopelo solo. Quando a interao duto-solo, por si s, no for capaz de dar estabilidade ao duto, devem-se utilizarsuportes de ancoragem, ou de batente, para impedir ou limitar, respectivamente, os deslocamentos indesejveisno duto.

    9.4.3 Juntas de expanso somente devem ser empregadas em tubulaes areas. As juntas devem serselecionadas e especificadas de acordo com o padro da EJMA (Expansion Joint Manufacturers Association).

    9.4.4 A reduo da intensidade das reaes de ancoragem pode ser conseguida com o uso da tcnica de

    pr-tensionamento (cold spring). Entretanto, esta tcnica no contribui para a reduo da tenso de expansotrmica.

    9.5 Abrangncia da anlise

    9.5.1 Ao se analisar a flexibilidade de um sistema de tubulao, deve-se trat-lo como um todo; a influncia detodos os ramos do sistema e de todas as restries deve ser levada em considerao.

    9.5.2 A anlise de flexibilidade abrange o clculo das tenses e dos deslocamentos da tubulao provocadospela variao da temperatura e da presso. obrigatria a determinao dos deslocamentos dos pontos extremose das tenses mximas na tubulao. Os deslocamentos em pontos de interesse e os esforos em bocais deequipamentos tambm devem ser determinados.

    9.5.3 O clculo dos suportes inclui a determinao dos esforos sobre todos os pontos de restrio (guias,batentes e ancoragens), de acordo com 11.3.

    9.6 Cargas atuantes e tenses

    9.6.1 Existem diferenas significativas entre o comportamento de tubulaes areas e de tubulaes enterradas,sob o aspecto das tenses e das reaes induzidas pela variao de temperatura. Nas tubulaes areas,a dilatao e a contrao trmicas do primeiro ciclo operacional podem dar origem a plastificaes localizadas quereduzem, nos ciclos posteriores, os valores absolutos das tenses trativas e compressivas. Este comportamentono ocorre nas tubulaes enterradas, e deste fato advm dois diferentes enfoques para a anlise de flexibilidade,considerando sistemas no-restringidos (areos) ou restringidos (enterrados).

    9.6.2 O comportamento diferenciado dos sistemas restringidos e no-restringidos, descrito em 9.6.1, determinatenses admissveis diferenciadas.

    9.6.3 A anlise de flexibilidade de sistemas no-restringidos considera, separadamente, para efeito de limitaodas tenses, a atuao de dois grupos de carregamentos:

    a) cargas de temperatura e de deslocamento imposto;

    b) cargas de ao permanente (presso, peso prprio) eventualmente cumuladas por cargas ocasionais (vento).

    As tenses nos sistemas no-restringidos devem ser combinadas e limitadas de acordo com os requisitosde 4.8.1.2 e 4.8.1.3, respectivamente, para cada um destes grupos de carregamentos.

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    9.6.4 A anlise de flexibilidade de sistemas restringidos considera, para efeito de limitao das tenses,a atuao conjunta dos carregamentos de temperatura e presso. Eventualmente, quando estes sistemasapresentarem um trecho com vo livre, as tenses de flexo, causadas pelo peso prprio, so computadasconjuntamente com as tenses devidas aos carregamentos de temperatura e presso. As tenses nos sistemas

    restringidos devem ser combinadas e limitadas de acordo com os requisitos de 4.8.2.2 a 4.8.2.7

    9.7 Diferenciais de temperatura

    9.7.1 Para tubulaes no restringidas, o diferencial de temperatura a ser considerado na anlise o queresulta da diferena entre as temperaturas mxima e mnima de operao do sistema.

    9.7.2 Para tubulaes areas que operam com produtos temperatura ambiente, as temperaturas mxima emnima para uso na anlise de flexibilidade devem levar em considerao a influncia climtica, durante um cicloanual de operao. Para tubulaes areas expostas ao sol, no isoladas termicamente e com possibilidade deinterrupo do fluxo do produto, a temperatura mxima recomendada 60 C.

    9.7.3 Para sistemas restringidos, devem ser considerados os diferenciais calculados para as temperaturas de

    montagem e as temperaturas de operao, mxima e mnima, inclusive as que ocorrem nas partidas e paradas dosistema.

    9.8 Generalidades

    9.8.1 Na anlise de flexibilidade deve ser considerado o fator i de intensificao de tenses, o qual leva emconta a concentrao das tenses e a fadiga.

    9.8.2 Numa anlise de flexibilidade, o clculo dos deslocamentos deve levar em considerao a capacidade deos elementos tubulares curvos variarem a curvatura em maior grau que o previsto pela teoria elementar da flexodas barras curvas; esta capacidade adicional indicada pelo fator kde flexibilidade e expressa a flexibilidade realdo elemento curvo. O fator k maior que a unidade.

    NOTA Para os componentes de tubulao que no so curvos, define-se, por analogia, um fator kunitrio.

    9.8.3 Na anlise da flexibilidade, no obrigatria a considerao de um redutor para fatores ie k, por efeito doenrijecimento do elemento curvo, quando pressurizado, exceto no caso de tubos de grande dimetro e parede fina,quando estes fatores devem ser reduzidos de acordo com a nota (f) da Tabela 7.

    9.8.4 Os valores de ie kencontram-se nas Tabelas 7 e 8.

    9.8.5 Todos os clculos da anlise da flexibilidade devem ser feitos nas seguintes bases:

    a) as dimenses do tubo e de seus componentes so as nominais;

    b) o fator de eficincia de qualquer junta soldada (Ej) igual a 1;

    c) o mdulo de elasticidade do material (E) referido temperatura ambiente.

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    Tabela 7 Fatores i e kpara tubos e componentes de tubulao

    Fator de intensificao detenso eDescrio Fator de

    flexibilidadek

    Fora doplanoio

    No planoii

    Caracterstica

    de flexibilidadeh

    Figuras

    Curva forjadaou tubocurvado a b c d f h

    65,1

    32

    h

    75,0

    32

    h

    9,0 2r

    Re

    DNR 1

    Curva emgomoscurtos a b c

    S < (1+ tg ).r6

    5

    h

    52,1

    3

    2

    h

    75,0

    3

    2

    h

    9,0

    22 r

    sectg

    )(5,0 ctgsR

    Curva emgomoslongos a b c d

    S r (1 + tg )

    65

    h

    52,1

    32

    h

    75,0

    32

    h

    9,0

    r

    ectg

    2

    1

    )1(5,0 ctgR

    T forjado a c 132

    h

    9,0 25,075,0 oi

    r

    e4,4

    Boca de lobocom reforo de

    chapa tipo selaou coxim a c

    1 32h

    9,0

    25,075,0 oi

    re

    e5,0e

    23

    2

    5

    r

    Boca de lobosem reforo a c

    13

    2

    h

    9,0 25,075,0 oi

    r

    e

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    Tabela 8 Fatores ie kpara meios de ligao

    Descrio Fator de flexibilidade

    k

    Fator de intensificao de tenso

    i

    Junta soldada

    Flange de pescoo

    Reduo soldada

    1 1,0

    Flange sobreposto (com cordo desolda duplo)

    1 1,2

    Flange de encaixe ou sobreposto(com cordo de solda simples)

    1 1,3

    Junta roscada

    Flange roscado1 2,3

    10 Clculo das tenses

    10.1 Geral

    10.1.1 O clculo das tenses, para as cargas atuantes nos sistemas de tubulao, apresentado nesta Seo.

    10.1.2 Nesta parte da ABNT NBR 15280, a referncia para a garantia da resistncia dos materiais, nodimensionamento mecnico de dutos, a teoria da tenso de cisalhamento mxima.

    10.1.3 Em situaes no ordinrias, tais como as descritas em 10.7, 10.8 e 10.9, podem ser necessrios outrosclculos e avaliaes, alm dos aqui apresentados.

    10.1.4 As tenses de flexo transversal nos dutos enterrados, SHEprovocadas pelo peso de terra, so pequenaspara as coberturas usualmente praticadas e devem ser desprezadas. Entretanto, nos cruzamentos, devido acondies desfavorveis, estas tenses devem ser consideradas e avaliadas de acordo com a API RP 1102.

    10.1.5 O fator ide intensificao de tenses deve ser considerado para clculo das tenses de flexo, quandodecorrentes das solicitaes de expanso trmica, peso prprio e cargas ocasionais.

    10.1.6 Opcionalmente, pode-se usar como fator ide intensificao das tenses, para quaisquer dos elementos de

    tubulao apresentados na Tabela 8, um valor igual a3/2h

    9,0para ambas as direes de atuao dos momentos

    fletores (no plano, ou fora do plano) no elemento tubular.

    10.2 Tenso de presso interna

    10.2.1 Tenso circunferencial ( CS )

    A tenso circunferencial causada pela presso interna, que primariamente responde pelo dimensionamentomecnico do duto, deve ser calculada pela seguinte euqao:

    AeDP

    Snom

    C

    2

    onde

    P a presso (genrica);

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    D o dimetro externo do tubo;

    nome a espessura nominal de parede do tubo;

    A o fator para acrscimo de espessura, conforme definido em 5.2.2.

    10.2.2 Tenso longitudinal (SLP)

    Deve ser calculada por uma das seguintes equaes:

    a) para dutos axialmente no restringidos:

    22

    2

    dD

    dPSLP

    onde

    AeDd nom 2

    P a presso (genrica);

    D o dimetro externo do duto;

    d o dimetro interno do duto;

    nome a espessura nominal de parede do tubo;

    A o fator para acrscimo de espessura, conforme definido em 5.2.2.b) para dutos axialmente restringidos:

    CLP SS 3,0

    10.3 Tenso de expanso trmica

    10.3.1 Geral

    10.3.1.1 Diferenas fundamentais nas condies de ao e reao em dutos no-restringidos e dutosrestringidos, sob variao de temperatura, levaram ao estabelecimento de tenses admissveis diferenciadas,

    associadas aos diferentes tipos de carregamento.

    10.3.1.2 Para dutos no-restringidos, esta parte da ABNT NBR 15280 admite que a tenso de expansotrmica provocada pelos seguintes carregamentos:

    a) variao da temperatura;

    b) deslocamentos impostos (movimento de bocais de equipamentos, de tubos interligados ao duto,movimentao de solo).

    10.3.1.3 Para dutos restringidos, esta parte da ABNT NBR 15280 admite que a tenso de expanso trmica devida aos efeitos combinados de variao de temperatura e presso interna, sendo quantificada pela tensolongitudinal SL.

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    10.3.2 Para dutos no-restringidos (Se)

    uma tenso equivalente a um estado de tenses provocado por flexo e toro. Deve ser calculada pelaseguinte equao:

    22 4 tbe SSS

    onde

    Sb a tenso normal de flexo longitudinal na expanso trmica de dutos no-restringidos;

    St a tenso de cisalhamento por toro na expanso trmica de dutos no-restringidos.

    Sendo:

    Z

    MiS bb

    onde

    i o fator de intensificao de tenses (ver Tabelas 7 e 8);

    Mb o momento fletor de expanso trmica;

    Z o mdulo de resistncia da seo transversal do duto.

    E, sendo ainda:

    Z

    MS tt

    2

    onde

    Mt o momento de toro na expanso trmica.

    10.3.3 Para dutos restringidos (SL)

    10.3.3.1 Trechos retos

    uma tenso longitudinal que deve ser calculada pela seguinte equao:

    CL STTES 3,012

    onde

    LS a tenso longitudinal na expanso trmica para trechos retos de dutos restringidos;

    E o mdulo de elasticidade longitudinal do material;

    o coeficiente de expanso trmica linear;

    2T a temperatura de operao;

    1T a temperatura de montagem;

    CS a tenso circunferencial de presso interna.

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    10.3.3.2 Trechos curvos

    uma tenso longitudinal que deve ser calculada pela seguinte equao:

    m

    fL

    AN

    ZMiS

    onde

    LS a tenso longitudinal na expanso trmica para trechos curvos de dutos restringidos;

    fM o momento fletor;

    N a fora no trecho curvo, atuando normalmente seo transversal do duto;

    mA a rea da seo transversal do duto (rea de metal);

    i o fator de intensificao de tenses (ver Tabelas 7 e 8);

    Z o mdulo de resistncia da seo transversal do duto.

    NOTA A fora Ne o momento fM so produzidos pela variao de temperatura e pela presso interna, de acordo com o

    estabelecido em 10.3.1.3. A tenso normalmA

    N compressiva quando seu sinal algbrico for positivo; a tenso normal

    Z

    Mf

    de trao e compresso, atuando em fibras simetricamente opostas em relao linha neutra.

    10.4 Tenso longitudinal de flexo de peso prprio (Sfg)

    Considera-se como uma tenso produzida exclusivamente nos trechos areos, e causada pelo peso prprio doduto, de outros elementos de tubulao e do fluido contido. Deve ser calculada pela seguinte equao:

    Z

    MiS

    fgfg

    onde

    fgM o momento fletor de peso prprio;

    i o fator de intensificao de tenses (ver Tabelas 7 e 8);

    Z o mdulo de resistncia da seo transversal do duto;

    Z

    Mfg uma tenso de trao e compresso, atuando em fibras simetricamente opostas em relao linha

    neutra.

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    10.5 Tenso longitudinal de flexo de cargas ocasionais (Sfo)

    uma tenso produzida por foras de ocorrncia eventual, como a ao de vento e o peso de operrios fazendomanuteno. Para a avaliao da fora provocada pela ao do vento, deve-se consultar a ABNT NBR 6123.

    Esta tenso deve ser calculada pela seguinte eqao:

    Z

    MiS fofo

    onde

    Mfo o momento fletor de cargas ocasionais;

    i o fator de intensificao de tenses (ver Tabelas 7 e 8);

    Z o mdulo de resistncia da seo transversal do duto;

    ZMfo uma tenso de trao e compresso, atuando em fibras simetricamente opostas em relao linha

    neutra.

    10.6 Tenso equivalente de cargas externas, de presso e de variao de temperatura, emcruzamentos (SEQ)

    10.6.1 A tenso equivalente SEQ produzida pelo peso de terra de cobertura, pela sobrecarga do trfego deveculos rodovirios ou ferrovirios, pela presso interna e pela variao de temperatura.

    10.6.2 As tenses circunferenciais e longitudinais de carga externa, devidas ao peso de terra e sobrecarga detrfego, devem ser calculadas de acordo com a API RP 1102.

    10.6.2.1 A tenso circunferencial devida flexo transversal de carga externa, SHe, conforme calculada pelaAPI RP 1102, deve ser somada tenso circunferencial de presso interna, SC, conforme calculada por 10.2.1,para compor a tenso circunferencial total SCT.

    CHeCT SSS

    10.6.2.2 A tenso circunferencial total, SCT, deve ser somada tenso circunferencial cclica, devida s cargasveiculares, SH, conforme calculada pela API RP 1102, para compor a tenso circunferencial combinada, S1, que uma das tenses principais.

    HCT SSS 1

    10.6.2.3 A tenso longitudinal cclica, SL, devida s cargas veiculares, conforme calculada pela API RP 1102,

    deve ser combinada com as tenses longitudinais de variao de temperatura e presso, respectivamente, STeSLP, de acordo com a equao abaixo, tendo como resultado a tenso longitudinal combinada, S2, que uma dastenses principais.

    LPTL SSSS 2

    sendo

    12 TTES T

    onde

    E o mdulo de elasticidade longitudinal do material;

    o coeficiente de expanso trmica lineardo material

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    2T a temperatura de operao;

    1T a temperatura de montagem.

    10.6.2.4 A tenso equivalente, SEQ, deve ser obtida por uma das condies (a) ou (b), em funo dos valoresabsolutos das tenses principais, conforme o sinal algbrico da tenso S2obtida em 10.6.2.3.

    a) quando S2for negativa, SEQdeve ser calculada por:

    SEQ=S1+ S2

    b) quando S2for positiva, SEQdeve ser o maior valor entre:

    SEQ=S1

    ou

    SEQ= S2

    10.7 Tenses de carregamentos no-ordinrios

    Carregamentos no-ordinrios que sejam considerados significativos na composio das tenses devem seranalisados e quantificados, e o duto deve ser dimensionado para tais carregamentos. Como exemplos decarregamentos no-ordinrios, citam-se:

    a) tenses de cargas cclicas (vrtices de vento e vrtices de correnteza em rios);

    b) tenses de recalques diferenciais;

    c) tenses de empuxo do meio lquido (dutos submersos).

    10.8 Tenses residuais

    So tenses que podem se acumular em determinados pontos da tubulao, devido ao processo construtivo ougerado pelos esforos induzidos na instalao do duto.

    a) tenses residuais devidas ao curvamento natural;

    b) tenses residuais de soldagem.

    10.9 Tenses localizadas

    So tenses que se caracterizam por serem pontuais e de alto valor, podendo resultar em deformaespermanentes na parede tubular, tais como as tenses induzidas na zona de contato do tubo com o suporte.

    11 Projeto de suportes

    11.1 Geral

    11.1.1 Esta seo estabelece critrios para o projeto de suportes, incluindo a definio do tipo e da sualocalizao.

    11.1.2 Os suportes devem ser projetados (dimensionados e espaados) de forma a impedirem a ocorrncia detenses, flechas e vibraes excessivas nas tubulaes, assim como de foras e momentos elevados nos bocaisde equipamentos e vasos.

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    11.3.6 Nos trechos areos onde forem usadas juntas de expanso, as ancoragens (entre as quais as juntas soinstaladas) devem ser capazes de equilibrar, alm das foras de presso interna e de variao trmica, a forapara comprimir (ou distender) as juntas, considerando a deflexo de projeto.

    11.3.7 As tubulaes enterradas so apoiadas no prprio solo; entretanto, em trechos sujeitos a recalques,podem ser necessrios suportes estaqueados.

    11.3.8 Os suportes devem ser projetados de forma que a distribuio de carga na zona de apoio seja a maisbaixa e uniforme possvel, a fim de no causar tenses localizadas excessivas na parede tubular. O bero aopo mais indicada para esta finalidade.

    11.3.9 Os suportes devem ter a estabilidade e resistncia calculadas como se as tubulaes estivessem cheiascom gua. Para tubulaes que transportam fluidos de densidade superior unidade, a massa do produtotransportado deve substituir a da gua, no cmputo do peso da tubulao.

    11.4 Ligao de elementos estruturais para suportes de restrio

    11.4.1 Se a tubulao operar com tenso circunferencial de projeto inferior a 50 % da tenso mnima deescoamento especificada do material da tubulao (SMYS), os elementos estruturais para restrio podem sersoldados diretamente no tubo.

    11.4.2 Se a tubulao operar com tenso circunferencial de projeto igual ou superior a 50 % da tenso mnima deescoamento especificada, os elementos estruturais devem ser conectados ou soldados a um anel cilndrico, e estemontado sobre o duto com envolvimento total; o anel deve ter suas extremidades soldadas ao duto com cordo desolda contnuo. Quando os esforos forem elevados, deve-se prever a possibilidade de fadiga e concentrao detenses nos pontos de ligao do anel com o duto.

    11.4.3 O anel de reforo pode ser dispensado substituindo-se o tubo onde os elementos estruturais estolocalizados por outro de maior espessura, de forma a manter a tenso circunferencial abaixo dos 50 % da tensomnima de escoamento. Admite-se a substituio por tubo de menor espessura, desde que compensado por ummaterial de maior tenso de escoamento, quando no houver comprometimento da soldabilidade nem risco de

    deformao localizada.

    11.5 Estabilidade para tubos enterrados

    11.5.1 As mudanas de direo (curvas) em trechos enterrados, sujeitos variao de temperatura, geramforas compressivas no solo, alm de causar tenses elevadas no prprio tubo. Em casos onde as tensespossam ultrapassar os limites admissveis, tanto do solo como do tubo, deve ser avaliada a utilizao deancoragem.

    11.5.2 A reao de atrito entre o tubo e o solo proporciona considervel restrio ao movimento axial e devesempre ser considerada nos clculos de foras e deslocamentos.

    11.5.3 A capacidade de suporte proporcionado pelo solo deve levar em considerao sua caracterstica de

    resposta s cargas impostas.

    11.5.4 Quando numa curva, a combinao das tenses trmicas com as tenses de presso interna ultrapassaro limite admissvel, deve-se considerar as seguintes alternativas mitigadoras:

    a) aumento do raio de curvatura da curva;

    b) substituio do solo por outro que melhor atenda s condies de compactao e rigidez;

    c) construo de uma barreira de sacos de solo-cimento na zona de contato da curva com as paredes da vala.

    11.5.5 Um trecho retilneo longo e enterrado, quando sujeito a um diferencial trmico, pode sofrer umconsidervel deslocamento no ponto de afloramento. Caso o trecho areo que d continuidade ao trecho

    enterrado no tenha flexibilidade para absorver este deslocamento, deve-se prever a instalao de um suporte deancoragem nesta zona de transio, preferencialmente locado no trecho enterrado.

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    11.5.6 Em trechos retos de tubulao, altamente comprimidos por foras de dilatao trmica, necessrio que osolo proporcione um suporte contnuo e com rigidez suficiente, evitando possveis deslocamentos laterais datubulao que acarretem tenses de flexo adicionais.

    12 Corroso

    12.1 Proteo contra corroso externa

    A proteo contra a corroso externa deve ser assegurada com a aplicao de um revestimento anticorrosivo,suplementado por um sistema de proteo catdica.

    12.2 Sistema de proteo catdica

    Os projetos de sistema de proteo catdica, incluindo-se os levantamentos de dados de campo necessrios,devem atender ISO 15589-1.

    12.3 Revestimento externo anticorrosivo

    12.3.1 A seleo do revestimento externo anticorrosivo deve considerar os seguintes parmetros:

    a) resistividade eltrica do solo;

    b) permeabilidade da umidade relacionada com a temperatura;

    c) aderncia requerida entre o revestimento e a superfcie do tubo;

    d) resistncia requerida para suportar foras de cisalhamento entre o revestimento e um revestimento adicional;

    e) adequao ao meio ambiente;

    f) suscetibilidade ao descolamento catdico;

    g) resistncia ao envelhecimento, ao impacto e s trincas;

    h) requisitos para reparo;

    i) possveis efeitos prejudiciais no material do tubo;

    j) resistncia a danos durante manuseio, transporte, estocagem, montagem e operao;

    k) adequao temperatura de projeto do duto.

    12.3.2 O revestimento externo anticorrosivo a ser aplicado em planta deve atender s seguintes normas:

    a) polietileno de tripla camada: ABNT NBR 15221-1;

    b) polipropileno de tripla camada: ABNT NBR 15221-2;

    c) epxi em p: ABNT NBR 15221-3.

    12.3.3 As juntas de campo devem ser protegidas com um revestimento que seja compatvel com o revestimentodo tubo e que possa ser aplicado satisfatoriamente nas condies previstas de campo.

    12.3.4 Tubos com isolamento trmico devem ter um revestimento externo anticorrosivo entre o tubo e oisolamento, com espessura de pelcula seca conforme ABNT NBR 15221-3.

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    12.4 Controle da corroso interna

    12.4.1 O duto deve possuir um sistema para determinao da taxa de corroso interna, preferencialmente porprovadores de corroso do tipo cupom de perda de massa e sonda de resistncia eltrica.

    12.4.2 Em cada ponto de monitorao devem ser instaladas duas tomadas de acesso, uma para cupom decorroso e outra para sonda de resistncia eltrica com espaamento mnimo de 500 mm.

    12.4.3 A quantidade e a localizao dos pontos de monitorao devem ser estabelecidas pelos requisitos deintegridade das instalaes, sempre a jusante do lanador depigou da estao de bombeamento.

    12.4.4 A localizao dos pontos de monitorao deve atender aos seguintes critrios:

    a) trecho horizontal na geratriz inferior (posio 6 h), segundo a ordem de prioridade abaixo:

    1. local onde j ocorreu falha por corroso interna em duto existente, na mesma faixa;

    2. trecho de baixa espessura;

    3. trecho sujeito separao ou estagnao de gua;

    4. jusante de pontos de injeo de inibidores de corroso;

    5. trecho onde houver fluxo multifsico;

    b) adotar a NACE RP 07 75 em relao aos pontos baixos;

    c) utilizar histrico de um duto similar na mesma faixa.

    12.4.5 Os provadores de corroso localizados em trechos de passagem depigsdevem ser do tipo tangencial.

    12.4.6 A instalao para acesso aos provadores deve ser projetada com afastamento mnimo de 2 m entre ageratriz inferior do tubo e o piso da instalao e com afastamento mnimo de 1 m entre cada lateral do tubo e aparede da instalao.

    12.5 Inibidor de corroso

    A seleo do inibidor de corroso deve atender aos seguintes requisitos tcnicos:

    a) compatibilidade com o meio: processo e outros produtos qumicos;

    b) compatibilidade com os materiais existentes na instalao;

    c) eficincia de proteo: controle da corrosividade, limitaes quanto ao fluxo, partio do inibidor nas faseshidrocarboneto e aquosa;

    d) meio ambiente: toxicidade (manuseio e descarte).

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    Anexo A(normativo)

    Termos e definies

    Para os efeitos desta parte da ABNT NBR 15280, aplicam-se os seguintes termos e definies.

    A.1acionamento rpidooperao de abertura ou fechamento de um tampo de cmara de lanador ou recebedor de pigspor um nicooperador, no tempo aproximado de 1 min, sem a utilizao de dispositivos no pertencentes ao tampo

    A.2alta presso de vapor (APV)presso de vapor igual ou superior a 1,1 bar abs (1,12 kgf/cm2) a 38C. Um produto de APV pode estar no estadolquido durante o processo de transferncia (por exemplo, GNL, GLP e eteno)

    A.3amnia anidra lquidacomposto formado pela combinao de hidrognio e nitrognio, no estado gasoso, na proporo de uma parte deN2para trs partes de H2, em volume, comprimido ou refrigerado, para ser transportado no estado lquido

    A.4anel de reforopea feita de chapa de ao, em forma de coroa circular, usada para reforo estrutural da boca-de-lobo em umaderivao; tambm denominado colarinho de reforo

    A.5baixa presso de vapor (BPV)presso de vapor igual ou inferior a 1,1 bar abs (1,12 kgf/cm2) a 38C.Um produto de BPV deve estar no estadolquido durante o processo de transferncia (por exemplo, petrleo e gasolina)

    A.6boca-de-loboabertura no duto ou tubulao para soldagem direta de uma derivao (ramal), com ou sem chapa de reforo esem o uso de acessrios

    A.7carga de ao permanentecarga que, ao atuar numa estrutura, mantm sua intensidade inalterada independentemente de como a estruturareage a sua ao. Os casos mais comuns de carga de ao permanente so representados pela presso do fluidoe pelo peso da tubulao

    A.8Carga ocasionalCarga de ocorrncia esperada, no sentido probabilstico, que atua no duto durante parte, significativa ou no, desua vida til. O caso mais comum de carga ocasional a fora de vento

    A.9cavalotetrecho de duto pr-fabricado, geralmente contendo curvas verticais conformadas a frio, utilizado freqentementeem travessias enterradas de rios; por extenso, denomina-se cavalote qualquer coluna pr-fabricada para uso em

    travessias, mesmo na inexistncia de curvas verticais a frio

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    A.10coberturadistncia, medida perpendicularmente ao tubo enterrado, entre a geratriz superior e o nvel acabado do terreno

    A.11colapsodano no duto caracterizado pela perda acentuada da forma circular da seo transversal, causada pela atuaoisolada da presso externa hidrosttica

    A.12colunaconjunto de dois ou mais tubos soldados; tambm denominada tramo

    A.13componentes de tubulaoelementos mecnicos tais como: vlvulas, flanges, conexes, parafusos e juntas. Os tubos no so consideradoscomponentes

    A.14conexo extrudadaconexo obtida por estampagem, a partir do tubo que ser utilizado como tronco. No processo de formao destapea, o furo do tronco para ligao ao ramal extrudado, de forma que o lbio do furo atinge uma altura dasuperfcie do tronco igual ou superior ao raio de curvatura do contorno externo da conexo

    A.15cruzamentopassagem de duto por rodovias, ferrovias, ruas e avenidas, linhas de transmisso, cabos de fibra tica, outrosdutos e instalaes subterrneas

    A.16

    cupom de corrosocorpo-de-prova imerso no meio corrosivo e destinado verificao do comportamento do material construtivo emrelao ao meio exposto, por meio da avaliao qualitativa (mecanismo) e quantitativa (taxas de corroso) doprocesso corrosivo que no corpo-de-prova vier a se estabelecer

    A.17curva em gomos

    mudana de direo na tubulao, obtida pela unio de topo de dois ou mais tubos retos, fazendo entre si ngulosde pequena amplitude, cujo somatrio resulta na deflexo angular total pretendida

    A.18curvamento naturalmudana de direo, feita atravs do curvamento do tramo, durante sua instalao na vala, sem que ocorra umadeformao permanente nos tubos

    A.19dimetro externodimetro externo do tubo ou do componente, especificado na sua norma de fabricao

    A.20dimetro nominal (DN)nmero que expressa uma dimenso diametral padronizada para tubos e componentes, no correspondendonecessariamente aos seus dimetros interno ou externo

    A.21

    diretrizlinha de centro de uma faixa de dutos que indica a direo e desenvolvimento desta

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    A.22dutodesignao genrica de instalao constituda por tubos ligados entre si, incluindo os componentes, destinada aotransporte ou transferncia de fluidos, entre as fronteiras de unidades operacionais geograficamente distintas

    A.23ensaio de estanqueidadeensaio de presso com gua, em nveis de presso inferiores aos utilizados no ensaio de resistncia mecnica,para demonstrar que um trecho de tubulao no apresenta vazamentos

    A.24ensaio de resistncia mecnicaensaio de presso com gua para demonstrar que um trecho de tubulao possui resistncia mecnica compatvelcom suas especificaes ou suas condies operacionais

    A.25espessura nominal

    espessura de parede prevista na especificao ou norma dimensional do tubo ou do componente de tubulao

    A.26estabilizao de dutoclculos e prticas construtivas destinados a garantir a estabilidade do duto, quando imerso em meio lquido,durante e aps sua instalao

    A.27faixa de dutos ou faixarea de terreno de largura definida, ao longo da diretriz dos dutos, legalmente destinada construo, montagem,operao, inspeo e manuteno dos dutos

    A.28

    faixa reservadafaixa de terreno, dentro da rea de uma planta de processamento, destinada exclusivamente passagem de dutose definida como tal no plano diretor da planta

    A.29flambageminstabilidade, por deflexo lateral, de um trecho reto de tubulao sob a ao de uma carga axial compressiva

    A.30gs liqefeito de petrleoderivado de petrleo, transportado pressurizado na fase lquida, composto predominantemente por butano, buteno,propano, propeno, etano, eteno e outros hidrocarbonetos em menores propores

    A.31grau de curvaturadesvio angular, por unidade de comprimento, do eixo do tubo curvado

    A.32inibidor de corrososubstncia qumica que, quando adicionada em concentrao e forma apropriada ao meio corrosivo, previneou reduz a corroso

    A.33interfernciainstalao, area ou subterrnea, localizada na passagem do duto em implantao. No duto existente, qualquerobra ou servio a ser executado sobre a faixa

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    A.34interferncia paralelafaixa de domnio de estrada, rodovia, ferrovia ou rede eltrica que segue prxima e paralela a um trecho de duto

    A.35jaqueta de concretorevestimento de concreto aplicado ao duto com a finalidade de conferir peso adicional para estabilizao flutuao ou proteo mecnica contra aes externas

    A.36lanador ou recebedor de pigsInstalao para lanamento ou recebimento depig

    A.37mossadepresso na superfcie de um tubo caracterizada pela alterao na sua curvatura, sem apresentar perda dematerial ou reduo de espessura de parede

    A.38ovalizaoperda da circularidade da seo transversal de um tubo, medida em valor percentual

    A.39pigdenominao genrica dos dispositivos que so passados internamente aos dutos, impulsionados pelo fluidotransportado, podendo ser de vrios tipos, tais como separador, raspador, calibrador, limpeza, remoo delquidos e inspeo de corroso ou geomtrica

    A.40presso de ensaio hidrosttico

    presso aplicada no ponto de ensaio, que submete o ponto de maior elevao de um trecho de duto pressomnima estabelecida nesta Norma

    A.41presso de projetopresso adotada para dimensionamento mecnico do tubo e demais componentes de tubulao (ver Figura A.1)

    A.42presso externa de projetopresso da coluna hidrosttica de gua para duto instalado em travessia, correspondendo altura da lminadgua na cheia. Em tubulaes areas quando sujeitas a presso interna abaixo da atmosfrica, a pressoexterna de projeto a ser considerada a atmosfrica

    A.43presso mxima de operao (PMO)mxima presso na qual cada ponto de um duto submetido em condies normais de operao, em regime deescoamento permanente ou na condio esttica (ver Figura A.1)

    A.44presso mxima de operao admissvel (PMOA)mxima presso na qual um duto pode ser operado em concordncia com a norma adotada para seu projetoe construo, em funo da presso de projeto, do valor obtido aps ensaio hidrosttico ou definida por verificaoda integridade estrutural ou alterao de classe de presso dos acessrios instalados. Esta presso deve estarcompreendida entre a PMO e a presso de projeto (ver Figura A.1)

    A.45pr-tensionamento a frioartifcio construtivo que consiste na introduo controlada de uma pr-deformao na tubulao, de forma areduzir as foras trmicas geradas durante a operao da tubulao

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    A.46sistema de dutosistema que compreende dutos, ramais e todas as instalaes associadas, tais como: tubulaes em terminais,estaes, peres, lanadores e recebedores depigs

    A.47soldagem de topo em fornalha (furnace butt welding)processo de soldagem de tubo produzindo tramos individuais ou contnuos, a partir de bobinas tendo a juntalongitudinal de topo soldada por forjamento com presso mecnica

    A.48soldagem por arco submerso (submerged arc welding)processo de soldagem de tubo por arco eltrico, no qual a coalescncia produzida pelo aquecimento de um arco(ou arcos), aberto(s) entre o metal de um eletrodo (ou eletrodos) sem revestimento, e a pea. A soldagem protegida por um material granular, fusvel sobre a pea. No usada presso, e o material de adio obtido deum eletrodo ou, por vezes, de um arame de soldagem suplementar

    A.49soldagem por fuso eltrica (electric fusion welding)processo de soldagem nos quais a coalescncia produzida por aquecimento com arco(s) eltrico(s), com ou semaplicao de presso e com ou sem o uso de material de deposio

    A.50soldagem por induo eltrica (electric induction welding)processo de soldagem nos quais a coalescncia produzida pelo calor gerado pela induo eltrica do tubo auma corrente indutiva e pela aplicao de presso

    A.51soldagem por resistncia eltrica (electric resistance welding)processo de soldagem nos quais a coalescncia produzida pelo calor gerado pela resistncia eltrica do tubo a

    uma corrente indutiva e pela aplicao de pressoA.52sonda de resistncia eltricainstrumento que mede as taxas de corroso por meio da variao de resistncia eltrica da seo de um elementometlico quando h reduo das dimenses desta seo, devido perda de massa pelo ataque do meio onde osensor est instalado. Esta variao de resistncia comparada com uma referncia interna fixa, possibilitando adeterminao das taxas de corroso

    A.53taxa de corrosovelocidade do processo corrosivo, que pode ser expressa por perda de massa por unidade de tempo ou perda deespessura por unidade de tempo, cujo valor permite avaliar a agressividade do meio corrosivo

    A.54temperatura ambientetemperatura do ar, tomada nas proximidades de um trecho do duto, ou nas proximidades de um equipamento

    A.55temperatura de montagemtemperatura de metal do trecho do duto quando ocorre sua restrio. No caso de trecho enterrado, a restrioocorre quando a vala coberta, aumentando a capacidade do aterro de reagir ao deslocamento longitudinal; nocaso de trecho areo, a restrio ocorre quando so executadas as soldas que deixam rgido o conjunto tubular

    A.56temperatura de metal

    temperatura do duto, tomada como a mdia entre as temperaturas das superfcies exterior e interior da paredetubular. a temperatura de referncia utilizada no projeto para fins de clculo de flexibilidade, anlise das tensese clculo de reaes em suportes e restries

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    A.57temperatura de projetotemperatura adotada para o dimensionamento mecnico do tubo e demais componentes de tubulao

    A.58temperatura de operaomaior ou menor temperatura que pode ocorrer no produto transportado durante um ciclo normal de operao

    A.59tenso circunferencialtenso normal na seo longitudinal ao tubo, provocada pela presso interna, sendo considerada uniformementedistribuda ao longo da espessura de parede

    A.60tenso de escoamentotenso na qual o material apresenta o incio de uma deformao permanente quando submetido ao ensaio detrao; tambm, para alguns materiais, a tenso que no diagrama tenso-deformao corresponde a uma

    deformao especificada

    A.61tenso mnima de escoamento especificada (SMYS)tenso de escoamento mnima prescrita pela norma sob a qual o tubo fabricado, sendo obtida por meio deensaios padronizados que representa um valor probabilstico

    A.62travessiapassagem do duto atravs de rios, lagos, audes, canais e reas permanente ou eventualmente alagadas, ou poronde a passagem do duto necessariamente area

    A.63

    tubo-camisatubo de ao no interior do qual um trecho de duto instalado, garantindo proteo mecnica nos cruzamentos epossibilitando a substituio do trecho sem necessidade de abertura de vala

    A.64tubulaoconduto fechado que se diferencia de duto pelo fato de movimentar ou transferir fluido sob presso dentro doslimites de uma planta industrial ou instalao de produo ou armazenamento de petrleo e seus derivados

    A.65tubulao no restringidatubulao que possui ampla liberdade de deslocamento (por exemplo, tubulao area)

    A.66tubulao restringidatubulao que possui pouca ou nenhuma liberdade de deslocamento (por exemplo, tubulao enterrada)

    A.67vida tilperodo de tempo usado nos clculos de projeto, escolhido com o propsito de verificar se um tubo oucomponente de tubulao est apto para trabalhar durante este perodo de tempo, respondendo satisfatoriamenteaos requisitos de projeto

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    NOTA1 A PMOA pode variar entre a PMO e a presso de projeto, dependendo da presso de ensaio hidrosttico (PTH), dascondies estruturais (atuais) do duto e das presses admissveis dos elementos de tubulao nele instalados.

    NOTA 2 Esta representao esquemtica restrita a duto, ou trechos deste, constitudos de tubos de mesma espessura e demesmo material.

    Figura A.1 Representao esquemtica das presses em dutos

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    Tabela B.1 (continuao)

    Energia

    Btu J 1,055056 x 103

    cal J 4,186800 x 100

    lbf.ft J 1,355818 x 100

    Potncia

    hp W 7,457000 x 102

    cv W 7,354990 x 102

    B.2 Para converter um valor expresso numa das unidades de escala termomtrica da primeira coluna daTabela B.2, num valor expresso numa das unidades da segunda coluna, utilizar a frmula correspondente daterceira coluna.

    Tabela B.2 Fatores de converso

    F C 5 (F-32)/9

    C K C + 273,15

    F K 5 (F - 32)/9 + 273,15

    R K 5 (R)/9

    B.3 A Tabela B.1 apresenta fatores de converso para algumas grandezas expressas nas unidades dossistemas ingls, fsico (c.g.s) e tcnico (m.kgf.s), para o Sistema Internacional (SI).

    B.3.1 O sistema legal de unidades no Brasil o Sistema Internacional cujas principais grandezas, fundamentaise derivadas, relativas mecnica, com respectivas unidades, so:

    a) comprimento - metro (m);b) massa - quilograma (kg);

    c) tempo - segundo (s);

    d) temperatura - Kelvin (K);

    e) ngulo plano - radiano (rad);

    f) fora - Newton (N);

    g) presso - Pascal (Pa);

    h) energia - Joule (J);

    i) potncia - Watt (W).

    B.3.2 Os fatores de converso so apresentados em notao cientfica, ou seja, por um nmero real de 1 a 9(inclusive) e pela potncia de 10 que lhe associada.

    B.3.3Para uma lista completa dos fatores de converso, deve ser consultada a ABNT NBR 12230.

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    Anexo C(informativo)

    Regras para projeto de derivaes tubulares soldadas

    C.1 Geral

    C.1.1 O reforo requerido a ser aplicado no tronco deve ser estabelecido pela regra da equivalncia de rea.Esta regra determina que a rea do reforo requerido na derivao deve ser igual ou superior reacorrespondente ao furo feito no tronco para insero do ramal.

    C.1.2 A rea de reforo requerido definida em C.2. Quando a parede do tubo incluir uma sobreespessura para

    corroso, esta deve ser descontada da espessura nominal de parede dos tubos do ramal e do tronco, para clculode A1e A2.

    C.1.3 A rea de metal para reforo da derivao deve ser a soma das seguintes reas, todas situadas dentrodos limites da zona de reforo definida em C.1.4:

    a) rea transversal remanescente no tronco, correspondente espessura de parede excedente quelanecessria para resistir presso interna, considerando o disposto em C.1.2;

    b) rea transversal remanescente no ramal, correspondente espessura de parede excedente quelanecessria para resistir presso interna, considerando o disposto em C.1.2;

    c) rea transversal dos cordes de solda;

    d) rea transversal da chapa de reforo.

    C.1.4 As reas dos reforos so apresentadas na Figura C.1, onde esto os limites da zona de reforo,constituda por retngulo cujo comprimento igual distncia d de cada lado da linha de centro do ramal e alturaL igual a uma distncia de 2,5 vezes a espessura de parede do tronco, medida a partir da superfcie externadeste, no podendo ser superior a 2,5 vezes a espessura do ramal, medida a partir da superfcie externa da chapade reforo (caso existente).

    C.1.5 Quando o material do ramal tiver tenso de escoamento inferior do tronco, a rea de reforo disponvelno ramal deve ser calculada com uma reduo proporcional razo entre as respectivas tenses mnimas deescoamento especificadas, e s ento computada como rea de reforo. Nenhum crdito dado, em termos deaumento de rea de reforo, para materiais do ramal com tenso de escoamento superior do tronco. Neste caso,a rea deve ser calculada como se o material do ramal tivesse a mesma tenso de escoamento do material dotronco.

    C.1.6 O material da chapa de reforo pode ter tenso de escoamento inferior do material do tronco, desde quesua rea de reforo seja calculada com uma reduo proporcional razo entre as respectivas tenses deescoamento, e s ento computada como rea de reforo. O material da chapa de reforo com tenso deescoamento superior do material do tronco deve ser considerado, no clculo do reforo, como tendo a mesmatenso de escoamento do tronco. O material da chapa de reforo deve ser compatvel com os materiais dos tubos,com re