técnica de montagem e instalação de instrumentos

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1- 1 - ENCARREGADO DE INSTRUMENTAÇÃO TÉCNICAS DE MONTAGEM E INSTALAÇÃO DE INSTRUMENTAÇÃO

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Montagem e instalação de tubulação

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Page 1: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

1- 1 -

ENCARREGADO DE INSTRUMENTAÇÃO TÉCNICAS DE MONTAGEM E INSTALAÇÃO DE INSTRUMENTAÇÃO

Page 2: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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ENCARREGADO DE INSTRUMENTAÇÃO

TÉCNICAS DE MONTAGEM E INSTALAÇÃO DE INSTRUMENTAÇÃO

Page 3: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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© PETROBRAS – Petróleo Brasileiro S.A. Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610, de 19.2.1998.

É proibida a reprodução total ou parcial, por quaisquer meios, bem como a produção de apostilas, sem

autorização prévia, por escrito, da Petróleo Brasileiro S.A. – PETROBRAS.

Direitos exclusivos da PETROBRAS – Petróleo Brasileiro S.A.

FARIA, Rubens Alexandre de

Adaptação da Apostila de Instrumentação, Volume I, PETROBRÁS Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR, 2006.

82 p.:il.

PETROBRAS – Petróleo Brasileiro S.A.

Av. Almirante Barroso, 81 – 17º andar – Centro CEP: 20030-003 – Rio de Janeiro – RJ – Brasil

Page 4: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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ÍNDICE 1 Considerações gerais sobre sistema de segurança ................................................................ 6 1.1 Condições de segurança de planta.......................................................................................... 9 1.2 Proteção de equipamentos.......................................................................................................9 1.2.1 Circuito de proteção das bombas............................................................................................. 9 1.2.2 Circuito de proteção do aquecedor ........................................................................................12 1.3 Simbologia ..............................................................................................................................16 1.4 Exercícios sobre sistema de segurança.................................................................................16 2 Ferramentas e materiais aplicados em instrumentação industrial .........................................18 2.1 Tubos ......................................................................................................................................18 2.1.1 Tipos de materiais dos tubos ..................................................................................................19 2.1.2 Entidades normalizadoras ......................................................................................................20 2.1.3 Extremidades dos tubos .........................................................................................................21 2.1.4 Dimensões de tubos ...............................................................................................................21 2.1.5 Significado das ligas das normas ASTM para identificação do material................................23 2.1.6 Identificação das tubulações no projeto .................................................................................23 2.1.7 Representação gráfica de tubos para desenho de tubulações.........................................25 2.1.7.1 Tubos de processo .................................................................................................................25 2.1.7.2 Tubos para instrumentação e vapor.......................................................................................26 2.1.8 Anotação, no desenho, da identificação da tubulação .........................................................26 2.1.9 Exercícios sobre funções e normas de tubos.........................................................................29 2.1.10 Curvamento de tubos..............................................................................................................30 2.1.11 Exercícios sobre tubos............................................................................................................42 2.2 Montagem e instalação de tubulações metálicas e PVC ...................................................45 2.2.1 Eletrodutos ..............................................................................................................................45 2.2.2 Corte, abertura de roscas e curvamento .............................................................................49 2.2.3 Junção com luvas ...................................................................................................................63 2.2.4 Exercícios de eletrodutos........................................................................................................63 2.3 Alinhamento e prensamento de terminais ..............................................................................64 2.3.1 Terminais para fios e cabos....................................................................................................64 2.3.2 Pinça multifuncional................................................................................................................65 2.3.3 Sistema de identificação para fios, cabos e bornes de conexão ..........................................67 2.3.4 Sistema de identificação para fios e cabos ............................................................................68 2.3.5 Porta identificadores ...............................................................................................................70 2.4 Selagem..................................................................................................................................72 2.4.1 Métodos de selagem...............................................................................................................72 2.4.2 Tipos de selagem....................................................................................................................73 2.4.3 Potes de selagem ...................................................................................................................74 2.4.4 Selo a ar..................................................................................................................................77 2.4.5 Selo volumétrico (transmissão hidráulica) ..............................................................................79

Page 5: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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APRESENTAÇÃO

Neste módulo veremos, preliminarmente, as características dos tubos. Equipamentos simples,

mas importantíssimos, os tubos estão presentes em todas as malhas de controle. São equipamentos

estáticos e de baixa taxa de falhas, mas a aplicação incorreta sempre leva a conseqüências, desde as

mais leves - um pequeno distúrbio na qualidade do sinal - a até verdadeiros desastres com a perda

total da unidade/sistema.

Na seqüência, serão vistos os conceitos de montagem de cabos e fiação elétrica utilizada em

instrumentação industrial, iniciando pela confecção e estruturação dos eletrodutos em uma obra.

Lembrando que este material didático sobre as Técnicas de Montagem é apenas informativo,

pois a verdadeira técnica deve ser passada por um instrutor com vasta experiência na área de

montagem industrial em aulas práticas, onde o próprio aluno aprenderá a manusear o ferramental

necessário, identificar os diversos tipos de materiais, bem como utilizá-los de forma racional, com

economia e racionalidade.

Page 6: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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CAPÍTULO I

1 Considerações gerais sobre sistema de segurança

Antes de iniciarmos um estudo mais específico do sistema de segurança de uma planta, é

interessante recordarmos alguns conceitos básicos referentes à segurança de processos.

O primeiro aspecto a ser considerado refere-se aos dispositivos de segurança, tais como:

chaves de campo, pressostatos, chaves de nível, termostato, válvulas solenóides, etc. que devem

estar energizados quando o processo estiver em situação normal.

No caso das chaves, estas devem, sempre que possível, utilizar contatos normalmente

fechados (NF). Isso evita a oxidação dos contatos e possibilita a identificação de falhas no sistema de

segurança no caso de rompimento da fiação. Para melhor compreender esta situação, observe o

exemplo a seguir. Imaginemos um circuito de segurança para uma bomba que a desligue em caso de

alta pressão na descarga. Para esse circuito, utilizamos um pressostato de alta pressão (PSH)

instalado conforme demonstra a Figura 1.1.

Figura 1.1 – Uso do PSH como sistema de segurança

Neste caso, poderíamos imaginar dois circuitos elétricos que atendessem à condição

proposta. Observe na Figura 1.2 que o pressostato do circuito 1 possui um contato aberto (NA) e o do

circuito 2, um contato fechado (NF).

Page 7: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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Figura 1.2 – Contato aberto e contato fechado

Verificando-se o funcionamento dos circuitos descritos, percebe-se que ambos atendem à

condição proposta (desligar a bomba em caso de alta pressão). Embora funcionalmente os dois

circuitos atendam satisfatoriamente, o circuito 1 não é adequado para um sistema de segurança, pois

a utilização de um contato aberto no campo, além de possibilitar a oxidação do mesmo, dificulta a

identificação de um possível rompimento na linha. Além das chaves, outros dispositivos bastante

utilizados em circuitos de segurança são as válvulas solenóides. Essas válvulas são utilizadas para

retirar o ar dos atuadores pneumáticos das válvulas de controle levando-as para a sua posição de

segurança. As válvulas de controle com atuadores pneumáticos têm sua característica de

acionamento (ar-abre, ar-fecha) determinada de acordo com a condição de segurança do processo. O

exemplo 2 demonstra uma aplicação desta situação.

Exemplo 2:

Observe na Figura 1.3, como exemplo, um circuito de controle de nível:

Figura 1.3 – Circuito de controle de nível

Page 8: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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Por uma questão de segurança, a válvula de controle (LCV) deve possuir uma característica

de acionamento do tipo ar-abre, ou seja, na falta de ar, o LCV deverá fechar para impedir o

transbordamento do tanque. Acrescentamos, agora, um circuito de segurança para evitar o

transbordamento do tanque.

Observe este circuito na Figura 1.4.

Figura 1.4 - Circuito de segurança para evitar transbordamento do tanque

Assim como a chave de nível alto (LSH), a válvula solenóide deverá operar normalmente

energizada. Nessa condição, a válvula solenóide deverá possibilitar a passagem do ar para a válvula

de controle (LCV). Quando o nível atingir o limite ajustado, a chave de nível desenergizará a

solenóide e esta impedirá a passagem do ar para a LCV e despressurizará o seu atuador. Observe a

Figura 1.5

Figura 1.5 – Funcionamento do circuito de segurança

Agora que foram apresentadas as considerações gerais sobre os sistemas de segurança,

começaremos a analisar as condições de segurança da planta.

Page 9: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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1.1 Condições de segurança de planta

Todo sistema de segurança objetiva proteger os equipamentos e os operadores de um

processo. Citaremos, a seguir, as condições de segurança que devem ser previstas na planta.

Dividiremos essas condições em dois grupos: o primeiro se refere à proteção direta dos

equipamentos da planta e o segundo, à proteção da operação como um todo, ou seja, às condições

que garantam que a planta opere dentro dos parâmetros normais.

1.2 Proteção de equipamentos

• Bombas

• Aquecedor

1.2.1 Circuito de proteção das bombas

Para que possamos proteger as bombas, é necessário relacionarmos, primeiro, em que

condições as bombas poderiam ser afetadas.

Sobrepressão na descarga das bombas – esta condição deverá implicar no desligamento

automático das bombas.

Baixa pressão na descarga das bombas – esta condição nos sugere duas hipóteses:

1. um mau funcionamento da bomba principal. Neste caso, deve-se trocá-la automaticamente

pela bomba reserva;

2. uma condição de processo (exemplo: um vazamento na linha de descarga) – devemos, a

partir do momento em que a bomba reserva entrar em operação, monitorar a pressão de descarga e,

caso esta não volte ao normal dentro de um certo tempo (aproximadamente 5 segundos), a bomba

reserva deve ser desligada automaticamente.

Nível baixo no tanque – esta condição implica no desligamento automático das bombas.

Um fluxograma com os dispositivos de segurança para este circuito é mostrado na Figura 1.6.

Page 10: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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Figura 1.6 - Fluxograma com dispositivos de segurança para nível baixo do tanque

Segurança 1 - Desligar bombas

Segurança 2 - Trocar B1 por B2, desligando B2 caso a pressão não retorne ao normal dentro

de certo tempo.

Page 11: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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Na Figura 1.7, você poderá observar o esquema elétrico do comando das bombas envolvendo

as condições de segurança 1 e 2.

Figura 1.7 – Diagrama de contatos elétricos de um comando de bombas

Page 12: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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1.2.2 Circuito de proteção do aquecedor

Assim como foi feito no caso das bombas, relacionamos as condições de processo que

afetariam o bom funcionamento do aquecedor.

Bomba padrão para aquecedor

Nesta condição, o aquecedor deve ser desligado automaticamente.

Observação:

Por uma questão de segurança, existem dois sistemas detectores da vazão do aquecedor, os

quais são responsáveis pelo seu desligamento.

Um fluxograma com os dispositivos de segurança para este circuito é mostrado na Figura 1.8.

Figura 1.8 – Dispositivo de segurança para bomba padrão de aquecedor

Page 13: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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Observe na Figura 1.9 o esquema elétrico da condição de segurança 3.

Figura 1.9 - Esquema elétrico da condição de segurança 3

Proteção da operação

• Pressão no tanque 2 – segurança 1

• Temperatura de saída – segurança 3

Circuito de proteção contra pressão alta no tanque 2

A necessidade deste circuito explica-se pelo fato de que uma pressão elevada no tanque 2

poderia acarretar um aumento demasiado do nível no tanque 1.

Page 14: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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Ao observar o fluxograma da Figura 1.10, você poderá detectar os dispositivos de segurança

utilizados neste circuito.

Figura 1.10 - Fluxograma do circuito contra pressão alta

Observe na Figura 1.11 o esquema elétrico da condição de segurança 4.

Figura 1.11 - Esquema elétrico de despressurização do tanque

Page 15: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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Circuito de proteção contra alta temperatura da água na saída da planta

Este circuito tem o objetivo de evitar que a temperatura da água na saída da planta ultrapasse

um determinado valor de limite máximo.

A Figura 1.12 mostra o fluxograma deste circuito.

Figura 1.12 - Fluxograma do curcuito de proteção contra

Alta temperatura da água

O esquema elétrico deste circuito deve ser visto na Figura 1.13.

Figura 1.13 - Esquema elétrico do circuito

Page 16: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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1.3 Simbologia

Contatos

Fechador (NA)

Abridor (NF)

Acionamentos

Retorno por mola push-botton

Com trava(interruptor)

Acionamento por variável

Exemplo: pressostato, etc.

Relés

Bobina de contador

Temporizadores

Retardador na ativação

Retardador na desativação

1.4 Exercícios sobre sistema de segurança

Com base na análise do circuito mostrado na Figura 1.7, responda às questões propostas a

seguir:

1. Qual a finalidade do relé temporizado d1?

2. Qual a finalidade do relé temporizador d2?

3. Qual a função da chave S5?

4. Havendo sobrepressão nas descargas das bombas, o que implica essa condição?

5. No circuito apresentado na Figura 1.6, o que implica a segurança 1 e a segurança 2?

Page 17: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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6. Com base na análise do circuito da Figura 1.9, responda as questões propostas a seguir:

a Qual a finalidade da chave S9?

b Qual a finalidade da chave S3?

7. Com base na análise do circuito da Figura 1.11, responda a questão proposta a seguir:

a. Por que existe um contato fechado de K4 na linha 27?

Page 18: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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CAPÍTULO II

2 Ferramentas e materiais aplicados em instrumentação industrial

2.1 Tubos

Os tubos são elementos utilizados no transporte de fluidos. Os fluidos podem ser líquidos,

gases, ou a mistura dos dois, e podem conter, ainda, uma terceira fase, a saber, sólidos em

suspensão.

As bombas e compressores são as máquinas que auxiliam o movimento desses fluidos,

deslocando-os entre os equipamentos (vasos, torres, permutadores, etc.) e, ao final do processo, para

os tanques de armazenamento.

Denominamos de "tubulações" o conjunto de tubos acessórios, válvulas e dispositivos que

participam de um processo numa área ou unidade. A Figura 2.1 ilustra um sistema de tubulações

industriais instaladas.

Figura 2.1 – Sistema de tubulações instaladas em uma área industrial

Page 19: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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2.1.1 Tipos de materiais dos tubos

Embora haja mais de 200 tipos de materiais empregados na fabricação de tubos, somente

uns 40 tipos são utilizados na produção comercial.

Os tubos mais usados são os de materiais ferrosos, os aços-carbono, os aços-liga e os

inoxidáveis.

Os tubos de ferro fundido são restritos às instalações de utilidades (água, esgoto, etc.). Nas

indústrias de processamento, principalmente as petroquímicas e petrolíferas, os tubos de aço carbono

são os de maior utilização devido às excelentes qualidades mecânicas, que lhes conferem ampla

faixa de utilização, à boa soldabilidade e ao baixo custo. Eles podem trabalhar com água, vapor,

condensados, gás, óleo em pressões e temperaturas altas ou a vácuo.

O aço carbono é uma liga de ferro e de carbono. A percentagem de carbono determina o grau

de dureza do aço. Essa percentagem varia em torno de 0,15% a 0,5% de carbono. Quanto maior a

percentagem de carbono na liga, maior a dureza e maior a dificuldade de soldagem do aço. A

soldagem é um dos processos de grande utilização na união de tubos e acessórios.

O aço carbono apresenta algumas restrições quanto aos limites de temperaturas (-30°C e

500°C). Em baixas temperaturas, como em -30°C, torna-se quebradiço, e acima de 500°C, está

sujeito a deformações lentas. Outras desvantagens são a baixa resistência a fluidos ácidos e à

corrosão, quando exposto a ambientes úmidos.

Quando for necessária a utilização de tubulações nessas situações, o projetista estabelece a

utilização de aços ligas ou inoxidáveis.

Os aços ligas e os inoxidáveis podem conter em suas composições cromo, níquel,

molibdênio, ou titânio que dificultam a ação dos agentes que atacam o aço. Outra modalidade de

defesa contra esses agentes é a utilização de tubos galvanizados.

Outros materiais empregados em tubos são o cobre e suas ligas. Esses materiais são de

ótima resistência à oxidação e a inúmeros fluidos corrosivos. Trabalham numa faixa de temperatura

de 180°C até 200°C.

As aplicações industriais são para feixes tubulares, serpentinas para refrigeração e

aquecimento e vapor de baixa pressão.

Já na instrumentação, são aplicados em ar comprimido e para sinais de instrumentos.

O alumínio e o chumbo são materiais utilizados em tubos. O primeiro é usado para troca de

calor e o segundo, em tubulações de esgoto sem pressão. Outros materiais, como os não metálicos,

são também empregados em tubos como, por exemplo:

• materiais plásticos (PVC, Teflon, polietileno, epóxi, etc.);

• vidros, cerâmicas, barro vidrado, concreto; e

• borracha.

Page 20: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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No caso de temperaturas e pressão baixas, dentro de uma margem de utilização mais restrita,

o plástico tem vantagens por ser de baixo peso, baixo custo e de grande resistência a muitos produtos

corrosivos, se comparado com os materiais metálicos. Em geral, podemos dizer que os plásticos

substituem os metais onde eles são fortemente atacados.

Os ácidos diluídos não atacam os plásticos, mas o fazem fortemente quando se trata de

metais. No entanto, os álcalis concentrados atacam os plásticos, mas não afetam muitos os metais.

Os componentes de produtos do petróleo podem ser conduzidos por tubos metálicos, mas

nem por todos os tubos plásticos.

A escolha do material empregado nos tubos depende do projeto e das características das

variáveis do processo como: pressão, temperatura, vazão, viscosidade e outros.

Outros fatores que também influenciam na escolha dos materiais dos tubos são a segurança,

as cargas mecânicas, a corrosão, os custos e outros.

2.1.2 Entidades normalizadoras

Os métodos e o processo de fabricação de tubo, incluindo materiais, dimensões e aplicações

estão normalizados por entidades tais como as abaixo listadas:

ASA - American Standard Association

ANSI - American National Steel Institute

MSS - Manufacture Standardization Society

ASME - American Society of Mechanical Engineers

DIN - Deutsh Industrie Normen

ASIM - American Society for Testing of Materiais

ABNT - Associação Brasileira de Norma Técnicas

API - American Petroleum Institute

ISA - Instrumentation Standard of America

Os objetivos das normas dessas entidades são:

• orientar os executores dos projetos mediante a criação de especificação e serviços

adequados;

• trabalhar pela criação de métodos e padrões de fabricação;

• delimitar as responsabilidades e fixar tolerâncias de fabricação; e

• estabelecer materiais e especificações de aplicações de determinadas matérias na

fabricação de tubos e seus acessórios.

Page 21: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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2.1.3 Extremidades dos tubos

Em decorrência do posicionamento dos equipamentos, os tubos, numa unidade de processo,

necessitam se interligar, mudar de direção e de nível, ou ainda se conectar a válvula e aos próprios

equipamentos. Prevendo essa necessidade, os fabricantes fornecem as extremidades dos tubos com

4 tipos, que podem ser:

1. lisas;

2. chanfradas;

3. rosqueadas; e

4. bolsas.

A escolha do tipo de extremidade é feita em função do tipo de ligação estabelecido no projeto

e das dimensões dos tubos: pressão de trabalho, temperatura, etc. A Figura 2.2 ilustra alguns tipos de

extremidades de tubos.

Figura 2.2 - Extremidade de tubos A, B, C e D

Extremidade lisa, ou simplesmente esquadrejada – permite uniões com bolsa, flanges

sobrepostos ou de encaixe e de bolsa.

Extremidade chanfrada – usada freqüentemente em uniões com solda de topo.

Extremidade rosqueada – muito usada em tubos galvanizados de ferro forjado e de aço. É

limitada até o diâmetro nominal de 4", nos schedules 80 e 160.

As roscas utilizadas são normalmente cônicas NPT (National Pipe Thread) ou roscas de gás

BS (Whitworth) e não são recomendadas para temperatura elevadas.

2.1.4 Dimensões de tubos

De acordo com as normas ANSI B.36.10, todo tubo de aço, qualquer que seja seu processo

de fabricação é designado por um número denominado diâmetro nominal.

O diâmetro nominal não tem dimensões físicas no tipo. Ele é usado somente como indicação.

Page 22: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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A maneira de identificar as dimensões dos tubos está demonstrado na Figura 2.3:

Figura 2.3 - Dimensões do tubo

Na especificação dos tubos, a indicação de sua espessura é de grande importância, porque,

aliada ao tipo de material empregado na fabricação, permite que se calcule a dimensão adequada

para resistir às cargas mecânicas previstas no projeto.

A espessura dos tubos, segundo a ANSI B.36.10, é estabelecida em séries e denominada

schedule (abrevia-se SCH).

A série de schedules - SCH - é representada pelos números:

SCH - 5, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120,140 e 160.

Para um mesmo diâmetro nominal, existem várias schedules diferentes. No exemplo de um

��nominal = 10", observamos que quanto maior o número de SCH, maior a espessura do tubo,

conforme a Figura 2.4.

Figura 2.4 - Espessuras de tubo

Page 23: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

23

2.1.5 Significado das ligas das normas ASTM para identificação do material

Apresentamos as normas ASTM por ser de uso mais comum nos materiais empregados na

fabricação de tubos, embora a DIN e a ABNT também tenham essas especificações.

Exemplo: ASTM A-161 gr. A e ASTM B-247

• ASTM – American Society for Testing of Materials

• A – indica material aço (aço carbono baixo ou alto, aço liga, aço forjado, inox, outros).

• B – indica genericamente o material: cobre, ligas, latão, alumínio, níquel e outros.

• C – indica genericamente o material: cerâmica ou fibrocimento.

• D – indica genericamente o material: plástico (PVC, acetato de celulose e outros).

• 161 – o número que vem após a letra indica o tipo de material, as características de

construção (por exemplo, com costura ou sem costura), as faixas de temperaturas de

trabalho e, ainda, em alguns casos, as faixas da indicação específica para determinada

espécie de trabalho (por exemplo, para caldeiras, produtos petrolíferos, etc.). No exemplo,

161 significa: tubos de aço carbono molibdênio, sem costura, para emprego em refinarias

nas instalações do craqueamento catalítico. Já o nº 247 significa: tubo de alumínio forjado

em matriz.

• Grau A – em algumas especificações anotam-se gr. A ou gr. B. Elas caracterizam

pequenas variações nas aplicações para um mesmo material.

2.1.6 Identificação das tubulações no projeto

Em todos os projetos industriais, adota-se um sistema de identificação para todas as

tubulações, vasos, tanques, máquinas e instrumentos.

A identificação dos elementos de uma instalação industrial facilita a execução dos desenhos,

a montagem, a operação e a manutenção das instalações.

As tubulações são identificadas por siglas que englobam:

• diâmetro nominal da linha;

• abreviatura do tipo de fluido que circula na linha (água, vapor, gás, etc.);

• número da unidade de processo;

• número da linha;

• especificação da linha quanto aos materiais de sua composição (característica da firma);

• tipo de isolamento, se houver.

Page 24: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

24

Um exemplo está ilustrado na Figura 2.5

Figura 2.5: Sistema de Identificação das tubulações em projetos industriais

Observações:

a) O diâmetro das linhas normalmente é fornecido em polegadas.

b) A letra indicativa dos fluidos é estabelecida pela empresa executora dos projetos. Além da

letra indicativa, pode ser acrescentada outra para definir melhor o tipo de fluido.

C – combustível H – ácido

G – gases N – cáustico

V – vapor W – água

O – óleo Ai – ar de instrumentos

c) Em relação ao número de linha, o primeiro ou os primeiros algarismos indicam a área em

que a tubulação se encontra, enquanto os últimos indicam o número de ordem da linha. Exemplo:

B0. 43 (área B, tubulações n° 043)

d) As especificações do material são normas do projeto executado especificamente para cada

classe de serviço e para cada projeto ou instalação. A letra indica o tipo de especificação.

Assim como as tubulações, os equipamentos também são indicados por siglas:

Exemplo: B -304, T - 401, P -405

Lembrando que B – Bomba

T – Torre

P – Permutador

Page 25: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

25

2.1.7 Representação gráfica de tubos para desenho de tubulações

2.1.7.1 Tubos de processo

As normas ASA, de acordo com o diâmetro do tubo, tem suas formas de representação.

a) Para tubos até 12"

Figura 2.6 – Representação gráfica dos tubos até 12"

b) Para tubos acima de 12"

(com linha dupla, num pequeno trecho somente)

Figura 2.7 - Representação gráfica dos tubos acima de 12"

Os sinais que aparecem nas extremidades das linhas indicam interrupção no desenho. Veja

os exemplos:

Figura 2.8 – Sinais de interrupção da linha

Page 26: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

26

2.1.7.2 Tubos para instrumentação e vapor

a) Simbologia ASA

Figura 2.9 - Tubos para instrumentação e vapor

Observação:

No desenho, a espessura dessas linhas deve ser mais fina do que a espessura utilizada nas

linhas de processo.

2.1.8 Anotação, no desenho, da identificação da tubulação

A indicação que individualiza cada trecho da tubulação é utilizada em plantas de tubulações,

diagramas isométricos e fluxogramas, sendo anotada na parte superior da linha do tubo.

Na parte inferior, anota-se a altura em que está localizado o tubo em relação à grade da

planta. A altura pode ser dada no sistema métrico ou inglês.

Page 27: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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Figura 2.10 – Anotação, no desenho, da identificação da linha

Exemplos de anotações em plantas, isométricos e fluxogramas.

Figura 2.11 – Representação de Planta

Page 28: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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Figura 2.12 – Representação de Diagrama Isométrico

Figura 2.13 – Exemplo de identificação num fluxograma

Page 29: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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2.1.9 Exercícios sobre funções e normas de tubos

1. Quais são as funções dos tubos?

2. Cite alguns materiais utilizados nas confecções dos tubos.

3. O que significa a sigla ASTM?

4. Os fabricantes fornecem as extremidades dos tubos com 4 tipos. Quais?

5. O que significa schedules (abrevia-se SCH), que, segundo a Norma ANSI B-36.10, é

estabelecida em séries?

Page 30: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

30

2.1.10 Curvamento de tubos

Nesta atividade de aprendizagem, você vai conhecer o material, as ferramentas, os utensílios

e as máquinas utilizadas na operação de curvar tubos.

Material utilizado no curvamento

Tubos

Existem três tipos de tubos utilizados nesta operação:

• tubo de aço carbono;

• tubo de aço galvanizado; e

• tubo de cobre.

Tubo de cobre

O tubo de cobre possui excelente resistência à oxidação.

Devido à resistência, o tubo de cobre é utilizado em serviços de refrigeração, aquecimento e

em instalação de água potável.

Este tipo de tubo pode ser empregado em instalações desde temperaturas inferiores a 180°C

até maiores que 200°C.

BREU

O breu é o principal mineral utilizado para encher os tubos a serem curvados, sem o auxílio

de máquinas ou ferramentas e ter por finalidade facilitar a curvatura e não modificar o diâmetro do

tubo.

AREIA

É um mineral granulado utilizado também para encher os tubos a serem curvados e possui a

mesma finalidade do breu.

Deve ser proveniente de rio, fina, lavada, peneirada e bem seca para evitar que detritos e

umidade nela contidos possam ocasionar acúmulo de gases, formando inclusive pressão interna no

tubo, além de poder causar acidentes.

FERRAMENTAS

Curvador de tubos

O curvador de tubo é uma ferramenta que permite curvaturas de tubos em raios e ângulos

variados sem danificar a parede e o diâmetro interno do tubo.

Com o curvador de tubos é possível fazer curvaturas de até 180°, sem necessidade de

aquecimento do tubo.

Page 31: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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Existem 3 tipos de curvadores de tubos mais utilizados:

• curvador de tubo do tipo alavanca e catraca;

• curvador de tubo do tipo alavanca; e

• curvador de tubo do tipo mola.

Curvador de tubo do tipo alavanca e catraca

Este tipo é utilizado para tubos de aço carbono com paredes de 1/8" de espessura e tubos de

cobre duro, encontrados nos diâmetros de 5/8, 3/4 e 7/8.

Observe na Figura 2.14 a seguir as partes componentes deste tipo de curvador de tubos.

1. Fixador

2. Braço fixo

3. Trinco

4. Carretilha graduada

5. Articulador da catraca

6. Rolete

7. Braço do rolete

8. Braço de comando

Figura 2.14 - Partes componentes do curvador de tubos

O braço de comando tem a finalidade de articular o tubo de acordo com a curvatura desejada.

Curvador de tubos do tipo alavanca

Este tipo é utilizado para tubos de cobre e de aço carbono, com diâmetro de 3/16" até 1/2",

conforme Figura 2.15

Figura 15 - Curvador tipo alavanca

Page 32: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

32

Curvador de tubos de tipo mola

Este tipo é utilizado para tubos de cobre macio, com diâmetros de 1/4" a 1/8". A Figura 2.16

ilustra este tipo de curvador.

Figura 2.16 - Curvador tipo mola goniômetro

O goniômetro é um instrumento que serve para medir ângulos em eixo graduado em graus.

Observe, a seguir, na Figura 2.17 um goniômetro e suas partes componentes.

Figura 2.17 - Goniômetro

• A régua graduada móvel determina a posição do ângulo.

• O parafuso de fixação fixa a régua no ângulo desejado.

• A base do corpo determina o ângulo desejado em relação à régua graduada móvel.

Page 33: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

33

• O disco graduado indica o ângulo desejado a partir do traço de referência 0º. Apresenta

uma circunferência graduada em 360°, ou uma semicircunferência graduada em 180° ou,

ainda, um quadrante graduado em 90°.

Características de um bom goniômetro:

• ser de aço inoxidável;

• apresentar graduação uniforme, com traços bem finos e profundos; e

• ter as partes componentes bem ajustadas.

O parafuso de fixação deve permitir um ajuste bem firme da régua graduada móvel.

Procedimentos para utilização do goniômetro:

1. desaperte o parafuso de fixação da régua graduada móvel;

2. gire a régua graduada móvel até que a medida do ângulo desejado coincida, no disco

graduado, com o traço de referencia 0; e

3. aperte o parafuso para ajustar a régua graduada móvel.

MÁQUINAS

As máquinas de curvar tubos são caracterizadas por um estampo de garganta, o qual curva o

tubo por efeito de flexão devido à pressão exercida no trecho da curva.

Máquinas com rodas de garganta

A máquina com rodas de garganta tem capacidade para curvar tubos de 3/8" até 1 1/4" de

diâmetro externo e de 0,8mm a 3mm de espessura.

O acionamento desta máquina é manual, feito através da alavanca.

Observe suas partes componentes, conforme ilustra a Figura 2.18:

Figura 2.18 – Partes de uma máquina com rodas de garganta

Page 34: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

34

O tubo é colocado na garganta do estampo, o que permite a curvatura sem achatamento ou

deformações no diâmetro do tubo.

Máquinas hidráulicas para curvar tubos

A maquina hidráulica para curvar tubos é destinada a fazer curvaturas em tubos de aço

galvanizado.

Esta máquina tem capacidade para curvar tubos de 1/2" até 3".

Veja, com atenção, as partes componentes desta máquina na Figura 2.19:

Figura 2.19 – Ilustração de uma Máquina hidráulica e suas partes

A seguir você encontrará uma breve informação sobre cada uma das partes da máquina

hidráulica para curvar tubos.

1. Alavanca de comando - é o elemento que, quando acionado, proporciona o funcionamento

da máquina.

2. Válvula de comando - é um plugue rosqueável. Destinado a abrir e fechar o orifício de

passagem do óleo.

Page 35: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

35

3. Bujão - é o elemento que permite o abastecimento da máquina.

4. Extremidade do pistão - é uma peça representada por um eixo cilíndrico, sendo nele que é

encaixado o estampo de garganta.

5. Suporte - é uma peça bastante resistente, que apresenta furos em todo seu contorno, os

quais destinam-se a encaixar os pinos com argola que fixam os contra-estampos.

6. Contra-estampo - é uma peça maciça, com uma das faces apresentando uma superfície

côncava.

A máquina hidráulica para curvar tubos possui dois contra-estampos, os quais, juntamente

com os estampos de garganta, permitem a curvatura do tubo.

7. Coluna - é uma haste cilíndrica, maciça e resistente, que serve para apoiar a máquina

sobre a base.

8. Base - é a parte da máquina destinada a assentá-la no seu lugar, mantendo o equilíbrio

necessário para utilização.

9. Pino com argola - é uma peça de aço, com eixo cilíndrico, utilizada para fixar os contra-

estampos.

10. Cilindro - é uma peça cilíndrica, possuindo um furo interno, no qual é deslocado o pistão

quando a alavanca de comando é acionada.

O acionamento desta máquina é feito por meio de um comando hidráulico, que move o pistão,

no qual é encaixado o estampo de garganta.

Observe, na Figura 2.20, o modelo e os tamanhos dos estampos de garganta.

Figura 2.20 - Detalhe dos Estampos de garganta

Page 36: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

36

Exercício

1. Na coluna A, estão contidas 2 afirmativas sobre as máquinas de curvar tubos. A coluna B

contém os nomes dessas máquinas.

Numere a coluna B de acordo com a coluna A, fazendo corresponder à afirmativa com o

nome da máquina.

Coluna A

1. É uma máquina que possui um estampo de garganta o qual curva o tubo por efeito de

flexão devido à pressão exercida no trecho da curva.

Seu acionamento é feito de forma manual através de uma alavanca e ela tem capacidade

para curvar tubos de 3/8" até 1 1/4" de diâmetro externo e de 0,8 a 3mm de espessura.

2. É uma máquina destinada a curvar tubos de aço galvanizado. O acionamento desta

máquina é feito por meio de um comando hidráulico que move o pistão, no qual é encaixado o

estampo de garganta.

Esses estampos de garganta produzem a curvatura por efeito de flexão devido à pressão

exercida no trecho da curva. Esta máquina tem capacidade para curvar tubos de 1/2" até 3".

Coluna B

( ) Máquina hidráulica para curvar tubos.

( ) Máquina com rodas de garganta.

CURVAR TUBOS NO CURVADOR DE TUBOS

Este caso é indicado para tubos de aço carbono e tubos de cobre.

Observação: Foi tomado como exemplo para descrição dos procedimentos o curvador de

tubos de tipo alavanca e catraca.

1. PREPARE O TUBO PARA CURVAR.

a) Verifique o diâmetro do tubo para o curvador de tubos a ser utilizado.

b) Marque e corte o tubo no comprimento necessário.

c) Remova a rebarba interna do tubo utilizando escariador ou limatão, conforme mostra a

Figura 2.21

Page 37: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

37

Figura 2.21 - Remoção da rebarba interna

d) Marque, no tubo, a região de curvatura (Figura 2.22)

Figura 2.22 - Marcação da região de curvatura

2. PRENDA O CURVADOR DE TUBOS NA MORSA DE BANCADA.

a) Coloque o fixador do curvador de tubos entre os mordentes da morsa de bancada (Figura

2.23)

Figura 2.23 - Prendendo o curvador na morsa

b) Gire o manípulo da morsa até fixar o curvador de tubos.

Page 38: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

38

3. PREPARE O CURVADOR DE TUBOS.

a) Desloque o trinco do curvador de tubos.

b) Mantenha o braço de comando próximo ao braço fixo.

c) Mantenha o articulador da catraca no ponto zero da carretilha graduada.

d) Desloque o braço do rolete, mantendo-o no centro da carretilha graduada.

4. PRENDA O TUBO NO CURVADOR DE TUBOS

a) Introduza o tubo no curvador de tubos, passando pelo rolete.

Observação:

O tubo deve ser colocado na canaleta existente por baixo da carretilha graduada.

b) Posicione a região de curvatura próximo à carretilha graduada (Figura 2.24)

Figura 2.24 - Posicionamento da região de curvatura

c) Ajuste o tubo ao braço fixo com o auxilio do trinco.

5. CURVE O TUBO

a) Articule o braço de comando movimentando-o mais ou menos a 60º do braço fixo,

conforme a Figura 2.25.

Figura 2.25 - Articulação do braço de comando I

Page 39: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

39

b) Continue a articulação até atingir a curvatura desejada (Figura 2.26)

Figura 2.26 - Articulação do braço de comando II

6. RETIRE O TUBO DO CURVADOR DE TUBOS LIBERANDO O TRINCO PARA SOLTAR O

TUBO.

7. VERIFIQUE O ÂNGULO DA CURVA.

Observações:

1. Para ângulos de 90°, utilize o esquerdo.

2. Para ângulos com medidas diferentes de 90°, utilize o goniômetro.

CURVAR TUBOS EM MÁQUINAS

Este caso é indicado para tubos de aço galvanizado.

Observação:

Foi tomada como exemplo, para descrição dos procedimentos, a máquina hidráulica para

curvar tubos.

1. PREPARE O TUBO PARA CURVAR.

a) Marque o corte o tubo no comprimento necessário.

Observação:

O tubo também pode ser serrado.

b) Remova a rebarba interna do tubo utilizando escariador ou limatão, conforme Figura 2.21.

c) Marque, no tubo, a região de curvatura, conforme na Figura 2.22.

Page 40: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

40

2. PREPARE A MÁQUINA HIDRÁULICA PARA CURVAR TUBOS.

a) Retire os pinos com argola soltando os contra-estampos.

b) Selecione o estampo de garganta, de acordo com o diâmetro do tubo a ser curvado.

c) Encaixe o estampo de garganta na extremidade do pistão (Figura 2.27)

Figura 2.27 – Encaixe da extremidade do pistão

d) Coloque os contra-estampos com a superfície côncava voltada para a extremidade do

pistão, fixando-os com os pinos com argola (Figura 2.28)

Figura 2.28 - Fixação de pinos com argola

Page 41: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

41

3. CURVE O TUBO.

a) Coloque o tubo na máquina posicionando-o entre o contra-estampo e o estampo de

garganta (Figura 2.29)

Figura 2.29 - Posicionamento do tubo na máquina

Observação:

A região de curvatura deve ficar na direção do estampo de garganta.

b) Feche a válvula de comando.

c) Acione a alavanca de comando até que complete a curva desejada (Figura 2.30).

Figura 2.30 - Curvamento desejado

4. RETIRE O TUBO DA MÁQUINA

a) Abra a válvula de comando.

b) Desloque os contra-estampos.

c) Solte o tubo.

d) Retire o estampo de garganta da extremidade do pistão.

e) Recoloque os contra-estampos.

Page 42: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

42

5. VERIFIQUE O ÂNGULO DA CURVA

Observação:

a) Para ângulos de 90°, utilize o esquadro.

b) Para ângulos com medidas diferentes de 90°, utilize o goniômetro.

2.1.11 Exercícios sobre tubos

1.Selecione abaixo e marque com um (X) a alternativa que completa a SEGUINTE frase:

O tubo de cobre possui excelente resistência à oxidação, por isso ele é utilizado...

a) ( ) - para conduzir gases e óleos.

b) ( ) - em serviços de refrigeração, aquecimento e instalação de água potável.

c) ( ) - em instalações de água potável.

2.Escreva abaixo os nomes dos dois minerais utilizados para encher os tubos a serem

curvados, com a finalidade de facilitar a curvatura e não danificar o diâmetro do tubo.

3.Escreva abaixo o nome da ferramenta ou do utensílio, que corresponde à descrição.

4.Identifique na Figura a seguir cada uma das suas partes numerando-as de acordo com a

relação e escreva na linha pontilhada o tipo a que se refere cada uma das ferramentas.

1. Braço de comando

2. Braço de rolete

3. Rolete Trinco

4. Articulador da catraca

5. Carretilha graduada

6. Trinco

7. Braço fixo

8. Fixador

Page 43: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

43

5.São apresentadas abaixo a figura do goniômetro e a relação de suas partes componentes.

Numere cada um dos círculos localizados na figura de acordo com a parte correspondente.

1. Régua graduada móvel

2. Parafuso de fixação

3. Traço de referência 0

4. Disco graduado

5. Base do corpo

6. Corpo

6.Numere a coluna da direita de acordo com a coluna da esquerda, fazendo corresponder o

nome da parte do goniômetro com a sua respectiva utilização.

1.Disco graduado 2.Parafuso de fixação 3.Régua graduada móvel 4.Base do corpo

( ) Determina o ângulo desejado em relação à

régua graduada móvel.

( ) Determina a posição do ângulo.

( ) Indica o ângulo desejado, a partir do

traço de referência 0.

( ) Fixa a régua no ângulo desejado.

7.A listagem a seguir apresenta os passos pra curvar tubos no curvador de tubos. Numere

esses passos na ordem correta de execução colocando em cada círculo o número correspondente.

1. ( ) Prepare o curvador de tubos.

2. ( ) Curve o tubo.

3. ( ) Prenda o curvador de tubos na morsa de bancada.

4. ( ) Prenda o tubo no curvador de tubos.

5. ( ) Verifique o ângulo da curva.

6. ( ) Prepare o tubo para curvar.

7. ( ) Retire o tubo do curvador de tubos, liberando o trinco para soldar o tubo.

8.A lista que segue contém os subpassos para curvar tubos em máquinas.

Leia-os atentamente e, a seguir, escreva no quadro o número correspondente aos subpassos

de cada passo.

Page 44: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

44

Aqui está a lista:

1. Selecione o estampo de garganta, de acordo com o diâmetro do tubo a ser curvado.

2. Coloque os contra-estampos com a superfície côncava voltada para a extremidade do

pistão fixando-os com os pinos com argola.

3. Coloque o tubo na máquina, posicionando-o entre o contra-estampo e o estampo de

garganta.

4. Retire o estampo de garganta da extremidade do pistão.

5. Feche a válvula de comando.

6. Remova a rebarba interna do tubo, utilizando escariador ou limatão.

7. Encaixe o estampo de garganta na extremidade do pistão.

8. Desloque os contra-estampos.

9. Marque, no tubo, a região de curvatura.

10. Recoloque os contra-estampos.

11. Retire os pinos com argola, soltando os contra-estampos

12. Acione a alavanca de comando até que complete a curva desejada.

13. Marque e corte o tubo no comprimento necessário.

14. Solte o tubo

15. Abra a válvula de comando

Passos

1° - Prepare o tubo para curvar.

2° - Prepare a máquina hidráulica para curvar tubos.

3° - Curve o tubo.

4° - Retire o tubo da máquina.

5° - Verifique o ângulo da curva.

Subpassos

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( ) ( )

Page 45: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

45

2.2 Montagem e instalação de tubulações metálicas e PVC

2.2.1 Eletrodutos

São tubos de metal ou plástico rígidos ou flexíveis, utilizados com a finalidade de conter os

condutores elétricos e protegê-los de umidade, ácidos, gases ou choques mecânicos. A Figura 2.31

ilustra um eletroduto em corte:

Figura 2.31 – Eletrodutos

Há diferentes tipos de eletrodutos, os quais serão descritos a seguir.

Eletroduto rígido metálico (Figura 2.32)

Descrição

1. Tubo de aço dobrável ou ferro galvanizado.

2. Com ou sem costura longitudinal.

3. Pintado interna e externamente com esmalte de cor preta.

4. Fabricado com diferentes diâmetros e espessuras de parede.

5. Adquirido em vara de 3 metros e dotado de rosca externa nas extremidades. (a)

6. Comprimento da rosca igual à metade do comprimento da luva. (b)

Função: Conter e proteger os condutores.

Page 46: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

46

Figura 2.32 - Eletroduto rígido metálico

Nota:

Os de parede grossa chamam-se “eletrodutos pesados” e os de paredes fina, “eletrodutos

leves”.

Eletroduto rígido plástico (PVC) (Figura 2.33)

Descrição

1. Tubo de plástico dobrável.

2. Sem costura longitudinal.

3. Dotado de rosca externa na extremidade. (a)

4. Fabricado com diferentes diâmetros e espessuras de parede.

5. Adquirido em vara de 3 metros.

6. Comprimento da rosca igual à metade do comprimento de luva (b)

Função: Conter e proteger os condutores.

Figura 2.33 – Eletroduto rígido plástico

Page 47: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

47

Eletrodutos flexíveis (conduites) (Figura 2.34)

Estes eletrodutos não podem ser embutidos, nem utilizados nas partes externas das

edificações, em localização perigosa, e nunca devem estar expostos à chuva ou ao sol. Devem

constituir trechos contínuos e não devem ser emendados, necessitam ser firmemente fixados por

braçadeiras. Em geral, são empregados na instalação dos aparelhos sujeitos à vibração. São também

utilizados em ligações de diversos quadros. Para sua fixação, usa-se o box reto ou curvo. São

encontrados em diversos diâmetros, expressos em polegadas (1/2", 3/4", 1") e vendidos a metro.

Figura 2.34 - Eletroduto flexível

Nota:

O eletroduto flexível de plástico é bastante utilizado nas instalações das edificações, desde

que haja condições adequadas.

As características principais dos eletrodutos são fornecidas em formas de tabelas (vide

Tabela 2.1 para eletrodutos metálicos e a Tabela 2.2 para eletrodutos de PVC). Todas as tabelas têm

correspondência com o diâmetro nominal.

Exemplo: Um eletroduto rígido metálico de 1 polegada terá 34mm de diâmetro externo e

27mm de diâmetro interno. Sua área útil interna terá 5,6cm2 e ele pesará 6,9kg.

Page 48: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

48

Tabela 2.1 – Eletroduto rígido metálico tipo rosqueável

Diâmetro nominal

(polegada)

Diâmetro externo (mm)

Diâmetro interno (mm)

Área útil interna (cm2)

Peso de uma vara (kg)

½ 22 15 2,0 3,6

¾ 26 21 3,5 4,7

1 34 27 5,6 6,9

1 ¼ 43 35 9,8 9,1

1 ½ 49 41 13,4 11,5

2 60 53 22,0 16,0

2 ½ 73 62 31,3 24,0

3 89 78 46,3 31,0

3 ½ 102 90 64,8 36,0

4 114 102 83,2 44,0

5 161 128 130,8 61,0

6 168 154 189,0 90,0

Tabela 2.2 –Eletroduto de PVC rígido tipo rosqueável

Classe A (Pesado) Classe B (Leve)

Diâmetro nominal

Referência de rosca

Diâmetro externo

Espessura da parede

Peso aprox. por

metro

Espessura da parede

Peso aprox. por

metro

DN mm

PB(Ref.) polegada

d. mm

Ep mm

P kg/m

Ep mm

P kg/m

16 83 16,7 2,0 0,140 1,8 0,120

20 21 21,1 2,5 0,220 1,8 0,150

25 43 26,2 2,6 0,280 2,2 0,240

32 1 33,2 3,2 0,450 2,7 0,400

40 1 41 42,2 3,6 0,650 2,9 0,540

50 1 21 47,8 4,0 0,820 3,0 0,660

60 2 59,4 4,6 1,170 3,1 0,860

75 2 21 75,1 5,5 1,750 3,8 1,200

85 3 88,0 6,2 3,300 4,0 1,500

Page 49: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

49

2.2.2 Corte, abertura de roscas e curvamento

FERRAMENTAS

Algumas ferramentas poderão ser utilizadas quando da aplicação dos eletrodutos com a

finalidade de fazer corte, abrir roscas ou fazer curvas. Dentre elas, destacam-se:

Serra manual (ilustração na Figura 2.35)

1. Lâmina de serra. (a)

2. Semi-arco (b) com ranhuras (c) para ajustar o arco ao comprimento da lâmina da serra.

3. Semi-arco (d) com cabo ou pinho (e), bainha (f) e pino de ancoragem. (g)

4. Esticadores (h) e pinos (i) para montagem da lâmina.

5. Porca-borboleta (j) de ajuste da tensão da lâmina e arruela. (l)

6. Alças (m) de encaixe dos esticadores.

Figura 2.35 – Serra manual

Função: Serve para cortar metais e outros materiais duros.

A lâmina de serra é fabricada em aço temperado de duas qualidades: aço carbono e aço

rápido, sendo este último de maior quantidade.

A lâmina de serra é normalizada, quanto ao comprimento, em 8, 10 e 12 polegadas, e quanto

ao número de dentes por polegadas, em 18, 24 e 32 dentes. A lâmina de 32 dentes é a mais usada

pelos eletricistas.

Page 50: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

50

Corta-tubos

A Figura 2.36 mostra um cortador de tubos:

Figura 2.36 – Ferramenta para corte de tubos

Função: Cortar, rapidamente, eletrodutos rígidos metálicos.

Tarraxa simples com catraca

A Figura 2.37 ilustra a ferramenta descrita:

Figura 2.37 – Tarraxa simples com catraca

Função: Abrir rosca externa em eletrodutos rígidos metálicos.

Notas: Existem mais dois tipos de tarraxas que variam quanto ao cossinete.

Page 51: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

51

• Tarraxa universal – contém cossinete ajustável, de acordo com o diâmetro a ser roçado.

• Tarraxa simples com cossinete ajustável – é utilizada para, gradativamente, abrir a rosca.

Tarraxa para PVC

A Figura 2.38 mostra este instrumento em detalhes:

Descrição

1. Corpo (a)

2. Braço (cabo) (b)

3. Guia (c)

4. Cossinete intercambiável (d)

Procedimento

Encaixar o tubo na tarraxa pelo lado da guia girando uma volta para a direita e 1/4 de volta para a esquerda e repetindo a operação até obter a rosca no comprimento desejado.

Função

Abrir a rosca externa e o eletroduto de PVC (plástico).

Figura 2.38 – Tarraxa para PVC

Existem também, para abrir rosca externa em eletroduto de PVC, a conhecida tarraxa-rápida

(quebra-galho), que é muito utilizada em serviços rápidos. Ela é encontrada para diversos diâmetros

de eletrodutos: 1/2”, 3/4”, 1", etc. A Figura 2.39 mostra a tarraxa rápida:

Figura 2.39 - Tarraxa rápida

Page 52: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

52

Morsa de bancada para tubos

A Figura 2.40 mostra a morsa de bancada em detalhes:

Descrição

1. Corpo (a)

2. Manipulo (b)

3. Parafuso de aperto (c)

4. Trava (d)

5. Articulação (e)

6. Mordente (f)

7. Mandíbula fixa (g)

8. Mandíbula móvel (h)

Função: Prender os tubos para o trabalho de corte e roscamento.

Figura 2.40 – Morsa de bancada para tubos

Morsa de corrente

A Figura 2.41 mostra a morsa de corrente em detalhes:

Descrição

1. Corpo (a)

2. Parafuso de aperto (b)

3. Trava de corrente (c)

4. Mordente (d)

5. Corrente (e)

Função: Prender os tubos para o trabalho de corte e roscamento.

Figura 2.41 – Morsa de corrente

Page 53: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

53

Limatão redondo

A Figura 2.42 o limatão redondo:

Descrição

1. Corpo (a)

2. Cabo (b)

3. Forma: cilíndrica, levemente afiada.

Figura 2.42 – Limatão redondo

Nota:

Existe outra ferramenta, chamada escareador, que substitui o limatão redondo, conforme

ilustra a Figura 2.43:

Figura 2.43 – Escareador

Almotolia

A Figura 2.44 a almotolia em detalhes:

Descrição

1. Bico (a)

2. Tubo (b)

3. Tampa roscada (c)

4. Depósito de óleo (d)

Função: Lubrificar peças e ferramentas.

Figura 44 – Almotolia

Nota: O óleo usado é o lubrificante (óleo de máquina).

Page 54: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

54

Vira-tubos

Para curvar eletrodutos rígidos metálicos será utilizada uma ferramenta simples denominada

“vira-tubos”, conforme ilustrado na Figura 2.45:

1. Pedaço de tubo galvanizado (a)

2. T (peça de encanamento hidráulico) (b)

Função: Serve para curvar tubos.

Figura 2.45 – Vira-tubos em detalhes

O vira-tubo é mais utilizado pelo eletricista para curvar eletrodutos. É a ferramenta que resulta

da adaptação de uma peça de encanamento hidráulico (T), com um pedaço de tubo galvanizado de

aproximadamente um metro de comprimento.

Existem no comércio vários outros tipos de vira-tubos para curvar eletrodutos como os que

aparecem na Figuras 2.46:

Figura 2.46 – Vira-tubos de mercado

Page 55: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

55

Além desses, para curvar eletrodutos de bitola superior a uma polegada, utilizamos o vira-

tubos hidráulico (Figura 2.47), mas nem sempre o eletricista dispõe do vira-tubos apropriado. É

comum entre os profissionais a utilização de certos artifícios para curvar eletrodutos, tais como os que

aparecem nas figuras a seguir.

Figura 2.47 – Vira-tubos hidráulico

Curvatura de eletroduto rígido metálico

Quando se deseja que uma rede de eletrodutos transponha um obstáculo ou acompanhe uma

superfície com uma curvatura especial, e quando não há uma curva postiça adequada para aquela

circunstância, pode-se dobrar o eletroduto. Esse trabalho de dobrar ou curvar um eletroduto, embora

muito empregado, deve, sempre que possível, ser evitado. Quando, entretanto, for obrigatório, deve

se fazê-lo a frio e com todos os cuidados para que não haja redução sensível na seção interna.

Devem ser seguidas as seguintes fases da operação:

1. Preparar um gabarito de curva

Com um arame grosso de ferro, por exemplo, prepare um modelo do formato que o tubo deve

ter. Faça as curvas no arame e, a cada conformação dada ele, experimente no local onde o tubo será

fixado, conforme mostrado na Figura 2.48:

Figura 2.48 – Gabarito de curva

Page 56: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

56

2. Iniciar a dobragem

Escolha uma das extremidades do eletroduto para iniciar o trabalho. Quando há necessidade,

pode-se, marcar, aproximadamente, no eletroduto, os limites da curva empregando o gabarito de

arame, conforme mostrado na Figura 2.49:

Figura 2.49 – Marcação dos limites da curva

Enfie a ponta do eletroduto no T do vira-tubos e firme o tubo no chão com o pé. Usando o

próprio eletroduto como alavanca, inicie o seu encurvamento, conforme mostrado na Figura 2.50:

Figura 2.50 – Execução da curvatura

Nota: A cada pequena curvatura, deve-se mudar a posição do T para não amassar o tubo.

Coloque o eletroduto no chão, prendendo-o sob os pés e com a extremidade livre encostada

na parede. Coloque o gabarito junto ao eletroduto e, com o T, complete a curvatura iniciada na fase

anterior.

Page 57: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

57

O resultado da curvatura pode ser visualizado na Figura 2.51:

Figura 2.51: Resultado do encurvamento desejado

LEMBRETE:

a) As curvas devem corresponder ao diâmetro interno do eletroduto. Assim, os raios mínimos

das curvas devem obedecer ao apresentado na Tabela 2.3:

Tabela 2.3 – Raios mínimos de curvatura

Eletroduto (polegada) Raio da curva (cm)

21 10

43 13

1 15

1 41 20

1 21 25

2 30

2 21 38

3 46

4 61

Por exemplo: Ao curvar um eletroduto de 3 polegadas, o raio mínimo da curva deverá ser de

46cm, conforme mostra a Figura 2.52.

Figura 2.52 – Raio para eletroduto de 3 polegadas

Page 58: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

58

b) Não recue o tubo no vira-tubos para fechar mais a curva em algum ponto, nem force muito

no mesmo lugar para não amassá-lo.

c) A costura do tubo deverá ficar na sua faixa neutra (para cima), pois as costuras constituem

um perigo para o isolamento do condutor, conforme ilustra a Figura 2.53:

Figura 2.53 – Posição da costura

Para curvar o eletroduto rígido de plástico, será utilizada uma fonte de calor brando com o

maçarico.

Moldagem ou soldagem de plástico

Caso deseje dobrar, moldar ou soldar peças de PVC ou de polietileno, deve-se proceder

lentamente, com muito cuidado e de maneira controlada para assim se conhecer o efeito do calor no

material, porque, nesses casos, variações relativamente pequenas na temperatura podem causar

deformações irreversíveis e indesejáveis nas peças.

Maçarico

É um equipamento que proporciona a chama necessária para os trabalhos de curvamento em

eletroduto de PVC. Existem vários tipos de maçaricos, a saber: a gás, a gasolina, a querosene,

oxiacetilenico, etc.

O gás liquefeito do petróleo é um hidrocarboneto leve (butano ou propano comercial),

normalmente gasoso e extraído do gás natural ou dos gases de refinaria. Os gases, quando

comprimidos acima de certa pressão, que varia conforme o gás, se liquefazem. Após a

descompressão, voltam ao estado gasoso. Por esse motivo, o gás do petróleo é vendido

comercialmente em bujões de 1, 3, 5 e 13kg; em cilindros de 45kg e em carrapetas de 90 a 120kg no

estado líquido sob forte pressão, sendo descomprimido à medida que é usado.

Page 59: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

59

A Figura 2.54 mostra um tipo de maçarico a gás:

Figura 2.54 - Maçarico

O GLP (gás liquefeito do petróleo) tem sido largamente aceito pela facilidade de seu uso e

transporte.

Maçarico a gás

A Figura 2.55 mostra os detalhes de um bico de maçarico a gás:

Descrição

1. Queimador (a)

2. Suporte múltiplo de duplo comando (b)

3. Registro tradicional (c)

4. Gatilho (d)

5. Suporte para sustento (e)

Figura 2.55 – Maçarico a gás

Utilização do maçarico a gás

Você irá trabalhar com material de fácil combustão, ou seja, que facilita ou alimenta a queima.

Por isso, todo cuidado é pouco.

Procedimento

• Verificar se o maçarico está em perfeitas condições de uso, assim como a mangueira.

Page 60: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

60

• Não utilizar isqueiro. Usar fósforo de segurança.

• Utilizar mangueira de tamanho adequado de modo a permitir uma certa distância entre o

bujão e o local onde está sendo utilizado o maçarico.

• Não deixar a mangueira ficar enrolada.

• Utilizar espuma de sabão e nunca o fogo para verificação de escapamento de gás.

• Evitar, no final do trabalho, a concentração do gás na mangueira.Para isso, desligar

inicialmente a torneira do bujão até que a chama se extinga totalmente.

Soprador térmico

A Figura 2.56 mostra um soprador térmico:

Figura 2.56 – Soprador térmico

A Tabela 2.4 mostra algumas características de um soprador térmico:

Tabela 2.4 – Características do soprador térmico

Tipo n° Potência Temperatura do ar de saída

HL 1500 1400W I – 300°C II – 500°C

Volume de saída de ar Peso

220V 110V

I- 240I/min II-400I/min

I e II = 400I/min 0,8kg

O soprador térmico oferece uma grande gama de aplicação, tais como:

• raspar a fundo, sem nenhuma dificuldade, pinturas de tintas a óleo, sintéticas, etc.;

• aquecer plásticos para moldar ou soldar;

• secar superfícies úmidas;

• efetuar solda de estanho em chapas ou tubos; e

Page 61: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

61

• aquecer tubulações de água gelada.

O soprador térmico é sempre uma grande vantagem onde o calor facilite ou acelere o

desenvolvimento do trabalho sem a presença de chama aberta.

LEMBRETES:

Instruções de segurança e acionamento

• Observar que a tensão da rede deve ser a mesma na placa de características do produto.

• Conectar o plugue à tomada somente com o interruptor desligado.

• Desconectar o plugue da tomada antes de efetuar qualquer tipo de trabalho no aparelho.

• Substituir o cabo elétrico, o plugue e a tomada, caso estejam danificados. Eles deverão

estar sempre em perfeitas condições.

• Nunca dirigir o jato de ar quente a pessoas ou animais ou utilizá-lo como secador de

cabelo.

• Não utilizar o aparelho próximo de gases ou materiais inflamáveis.

• Não mergulhar o aparelho em líquido de qualquer espécie.

• Verificar, logo após o uso, antes de apoiá-lo sobre alguma superfície, se o tubo de saída

de ar não está muito quente de forma a causar algum dano. Antes de terminar o trabalho,

procurar um lugar seguro para colocar o aparelho. Por exemplo: suporte com gancho.

• Colocar o aparelho de pé sobre uma mesa/bancada para uso estacionário.

• Não tocar o tubo aquecido.

• Ao trabalhar sobre uma escada, procurar sempre uma posição segura.

• O jato de ar quente deverá sair livremente do tubo.

• Não tapar a entrada ou saída de ar.

• Antes de guardar o aparelho, uma vez concluído o serviço, verificar se ele está totalmente

frio.

• Guardar o soprador térmico fora do alcance de criança: ele não é um brinquedo.

Mola

A Figura 2.57 mostra um tipo de mola:

Figura 2.57 - Mola

Page 62: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

62

Descrição

1. Arame de aço

2. Enrolado sob forma de espiral (a)

3. Com guia (b) e argola na extremidade (c)

Função: Impedir a deformação do diâmetro interno de eletroduto durante o curvamento

(Figura 2.58)

Figura 2.58 – Função da mola

Utilização da mola

Para impedir a redução do diâmetro interno de eletroduto rígido de plástico (PVC) durante o

seu curvamento, observe os seguintes procedimentos:

• selecionar a mola correspondente ao diâmetro do eletroduto que será curvado;

• colocar a mola sobre o eletroduto, de maneira que coincida com trecho que será curvado

e segurar a guia da mola com as mãos, fazendo topo, isto é, até atingir a extremidade do

eletroduto com os dedo polegar e indicador;

• Introduzir a mola no eletroduto empurrando-a até que os dedos voltem a fazer topo com a

entrada que servia como referência (Figura 2.59);

• retirar a mola depois de curvar o eletroduto

Figura 2.59 - Introdução da mola no eletroduto

Page 63: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

63

Areia

São os seguintes os procedimentos a serem observados quando se utiliza areia:

• encher o eletroduto com areia seca vedando as extremidades; e

• retirar a areia depois de curvar o eletroduto.

2.2.3 Junção com luvas

Descrição

1. Peça de metal ou plástico (a)

2. Dotada de rosca interna (b)

3. Específica pelo comprimento e pelo diâmetro nominal

Função: Serve para emendar eletrodutos.

Ao se utilizarem as luvas para fazer junção de eletrodutos, é importante observar o

comprimento do tubo, que deve ser de 2cm para que a conexão seja perfeita. Se a tubulação ficar

exposta ao tempo, é recomendável que se utilize aperto excessivo através de uso de chaves.

2.2.4 Exercícios de eletrodutos

01. O que são eletrodutos?

02. Quais os tipos de eletrodutos encontrados?

03. Descreva as partes do corta-tubos.

04. Qual a função da tarraxa?

05. Qual a função da morsa de bancada para tubos?

06. Qual a função do maçarico?

Page 64: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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07. Qual a função do enchimento com areia no momento de se curvar os tubos?

2.3 Alinhamento e prensamento de terminais

2.3.1 Terminais para fios e cabos

A Figura 2.60 mostra um conjunto de tipos de terminais utilizados para fixação de fios e cabos elétricos:

Figura 2.60- Terminais com capa isolante

Os terminais contem:

• Parte ativa com cobre eletrolítico estanhado.

• Capa isolante em poliamida 6/6.

• Tira de 40 terminais até 2,5mm e 25 terminais para 4 e 6mm�.

Page 65: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

65

A sua apresentação unitária para 10,16 e 25mm2 é mostrado na Figura 2.61:

Figura 2.61 – Detalhamento do terminal com capa isolante

A Tabela 2.5 mostra algumas referências comerciais de terminais:

Tabela 2.5: Códigos e características de terminais

Referência Seção

(mm2) Cor

Designação

segundo

norma NR

C 63.023

A

(mm)

B

(mm)

C

(mm)

D

(mm)

Decapag

em

37661 0,5 Branco EC 0,5/8 7,6 14,1 1,5 3,4 11

37662 0,75 Azul EC 0,75/8 7,6 14,1 1,5 3,4 11

37663 1 Vermelho EC 1/8 7,6 14,1 1,7 3,6 11

37664 1,5 Preto EC 1,5/8 7,9 14,4 2 4,1 11,5

37666 2,5 Cinza EC 2,5/8 7,9 15,4 2,6 4,8 12

37667 4 Laranja EC 4/12 11,9 21,2 3,2 5,7 16,5

37668 6 Verde EC 6/12 11,9 22,9 3,9 7,2 17

37669 10 Marrom EC 10/12 12 21,9 4,9 8,6 17

37670 16 Branco EC 16/18 18 28,5 6,3 9,8 21

37671 25 Preto EC 25/18 18 31,3 7,9 12,2 21

2.3.2 Pinça multifuncional

Esta única ferramenta realiza todas as operações necessárias para aplicar e “climpar” os

terminais de 0,5 a 2,5mm2.

• A pinça corta, decapa, torce e “climpa” o fio.

• Prática – fácil de usar por pessoas destras ou canhotas.

• Segura – qualidade de 4 pontos de climpagem.

• Funcional – capa de proteção nos carregadores, carregadores coloridos de acordo com

os terminais para uma visualização imediata da seção dos terminais, posição do botão de

ajuste da seção do fio facilmente identificado bastando um simples movimento.

Page 66: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

66

• Permite grande economia de tempo.

A seqüência para decapagem dos fios é mostrada na Figura 2.62

Ajuste à seção do fio: Posição I – 0,5 a 1mm2

Posição II – 1,5 a 2,5mm2

Corte o fio na medida requerida.

Decape o fio: ajuste automático da seção de corte da capa.

Força o fio:segure firme a pinça enquanto puxa o fio para remover o isolamento.

Distribua os terminais:cheque se os terminais estão posicionados corretamente

enquanto insere o fio.

“Climpe”:

Empurre o terminal contra o fio e aperte.

“Climpagem” em 4 pontos.

Figura 2.62 – Pinças Starfix S multifuncional

Page 67: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

67

2.3.3 Sistema de identificação para fios, cabos e bornes de conexão

É uma ferramenta de aplicação que assegura uma instalação rápida. A Figura 2.63 mostra os

identificadores na fiação:

Figura 2.63 - Identificadores para condutores de seção 0,15 a 0,5mm2 e 0,5 a 1,5mm2 e bornes de conexão (máxima

de 4 identificadores)

Os códigos de identificação seguem a seguinte seqüência:

Algarismos Código Internacional de Cores 0 Preto 1 Marrom 2 Vermelho 381 06 3 Laranja 4 Amarelo 5 Verde 6 Azul 7 Violeta 382 12 8 Cinza 9 Branco

Letras Pretas sobre fundo amarelo A B C D 381.28 E F G H U H 383.17 J K

Page 68: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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Letras Pretas sobre fundo amarelo N B I O Q R S T U V W Y

Z

Sinais Convencionais Preto sobre fundo Amarelo / . + 381 43 - ~

Símbolo

Símbolo 382 72

2.3.4 Sistema de identificação para fios e cabos

Perfeito alinhamento dos identificadores sobre os condutores, conforme a Figura 2.64:

Figura 2.64 - Identificadores para condutores de seção 1,5 a 2,5mm2 e 4 a 6 mm2

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69

Algarismos Código Internacional de Cores 0 Preto 1 Marrom 2 Vermelho 3 Laranja 4 Amarelo 5 Verde 6 Azul 7 Violeta 8 Cinza 9 Branco

Letras Pretas sobre fundo Amarelo A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y W Z

Page 70: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

70

Sinais Convencionais Preto sobre fundo amarelo . + - ~

Símbolo Símbolo

2.3.5 Porta identificadores

Os porta-identificadoes têm a finalidade básica de prender os identificados nos cabos. A

Figura 2.65 ilustra um tipo de porta-identificador:

Figura 2.65 - Porta-identificadores

A utilização segue o seguinte esquema:

Para cabos com seção de 10 a 35mm2

• Recebem 4 identificadores com seção de 0,5 a 1,5mm2 ou de 1,5 a 2,5mm2.

• Cor preta

• Seção de 10 a 16mm2

• Seção de 25 a 35mm2

Page 71: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

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A Figura 2.66 mostra um Sistema de identificação para fios, cabos e bornes de conexão:

Figura 2.66 – Sistemas de identificação para fios, cabos e bornes de conexão

Aplica-se a qualquer momento, mesmo após a cablagem:

• aplicação rápida e imediata com o aplicador;

• alinhamento preciso devido aos pinos de solidarização;

• excelente fixação sobre os condutores;

• possibilidade de pré-composição; e

• código internacional de cores.

A Figura 2.67 mostra em detalhes como funciona o sistema de identificação:

Figura 2.67 – Detalhes do sistema

Page 72: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

72

Características dos identificadores e porta identificadores

Material: poliamida 6/6 (Figura 2.68)

Seção do cabo a identificar (mm2)

Dimensões 0,15 a 0,5 0,5 a 1,5 1,5 a 2,5 4 a 6 10 a 16 25 a 35

A (mm) 5 5 5,6 8

B (mm) 5,05 6,4 7,6 9,6 18 24,5

C (mm) 3,7 4,3 4,9 7,1 8,9 12,2

D (mm) 2,3 3 3 3 3 3

Ø min./max (mm)

0,8 a 2,2 2 2/3 2.8/3.8 4.3/5.3 6.3/7.4 8.5/10.2

Figura 2.68 - Identificadores e porta-identificadores

2.4 Selagem

2.4.1 Métodos de selagem

Chamamos de selagem em instrumentação o sistema utilizado para isolar o fluido de um

processo do seu dispositivo de medição.

Temos de recorrer muitas vezes a esta técnica por lidarmos com fluidos corrosivos, viscosos,

perecíveis materiais solidificantes, etc., os quais em contato com nossos dispositivos de medição nos

trariam problemas.

Exemplo:

Em um processo de fabricação de medicamentos, não podemos deixar que este produto

entre em contato com o instrumento de medição da variável em questão, sob risco de ocorrer a sua

depreciação, o qual ficaria estacado nas tomadas de impulso e no instrumento medidor (em

determinados casos), afetando todo o restante do produto.

Page 73: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

73

Outro ponto importante que devemos citar é que, com a crescente evolução técnica na área

de instrumentação e a miniaturização dos instrumentos utilizados, torna-se cada vez mais viável e

necessário o emprego de selos uma vez que, muitas vezes, lidamos com fluidos, os quais podem

cristalizar e, conseqüentemente, obstruir os instrumentos medidores.

Devemos utilizar selagem quando:

a) fluido do processo for corrosivo;

b) fluido for um gás com possibilidade de condensação;

c) fluido for um líquido com sólidos em suspensão;

d) fluido for um líquido pastoso;

e) fluido tender a cristalizar-se com variações na temperatura (exemplo: óleo A.P.F.);

f) fluido não puder permanecer parado nas tomadas de impulso e no próprio medidor

(exemplo: medicamentos, leite, etc.); e

g) os fluidos forem perigosos.

2.4.2 Tipos de selagem

Os tipos de selagem mais utilizados nos processos em geral são:

• selo líquido;

• selo de ar;

• selo volumétrico.

SELO LÍQUIDO

Este tipo de aplicação é conseguido isolando-se o dispositivo de medição do processo por

uma coluna líquida.

A selagem poderá ser feita antes do elemento primário quando for o caso de medição de

pressão em que tivermos como elemento sensor um tubo Bourbon, um diafragma, um fole, etc.

Porém, quando tivermos uma medição de vazão, por exemplo, utilizaremos como elemento

primário uma placa de orifício, sendo a selagem usada somente para isolar o instrumento medidor.

Em determinadas condições os elementos medidores da pressão podem ser protegidos do

fluido do processo através do enchimento da linha de conexão com um fluido inerte.

Em selos de contato direto com o fluido de processo, o fluido de selagem deverá ter uma

densidade maior do que a do processo quando o elemento de medição estiver colocado abaixo da

tomada de medição; ou menor, se ele estiver montado acima da tomada para evitar que o líquido

selado não penetre no líquido selador e que a mistura dos líquidos não ocorra.

Page 74: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

74

Os tipos de líquidos de selagem usados dependem das características químicas e físicas de

cada processo. Os mais utilizados são:

• glicerina (o mais utilizado);

• querosene;

• óleos;

• glicol e água, etc.

Na Figura 2.69 é mostrado um tipo de selo líquido:

Figura 2.69 - Selo líquido

2.4.3 Potes de selagem

Consiste em um reservatório colocado entre o processo e o elemento medidor.

O pote de selagem fará isolamento através da diferença de densidade dos líquidos, do

processo e o de selo.

Page 75: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

75

A pressão exercida pelo processo irá pressionar o líquido do selo para o elemento receptor. A

Figura 2.70 ilustra um pote de selagem:

figura 2.70 – selo líquido com pote de selagem

Outro tipo de pote de selagem é o modelo conforme mostra a Figura 2.71, que apresenta as

seguintes características:

Figura 2.71 – Pote de selagem

Page 76: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

76

O sinal de processo poderá entrar na tomada superior ou inferior. Quando o líquido selado

apresenta propriedades, tais como: sólidos em suspensão, ser muito denso, não sendo conveniente

selar com líquidos mais densos, usa-se a entrada na tomada inferior.

Caso contrário, usa-se a tomada superior. O sinal de processo também é provido de drenos,

superior e inferior, os quais facilitam o escoamento para limpeza ou retirada do produto, em caso de

manutenção.

Um outro exemplo, o qual veremos constantemente em instrumentação, é quando medimos o

nível por pressão diferencial em tanques fechados com vapores condensáveis. Nesse caso, teremos

de utilizar uma selagem na tomada de baixa pressão, pois caso contrário, o acúmulo de condensado

nessa tomada acarretaria um erro na medição.

O líquido utilizado nessa selagem, como já vimos anteriormente, será de densidade superior

ao do processo. A utilização do selo pode ser visto na Figura 2.72:

Figura 2.72 – Selo líquido em medição de nível

Um método universal para proteger elementos medidores da alta temperatura em uma linha

de vapor é utilizar um tubo sifão. A serpentina acumulará o condensado, o qual impedirá que o vapor

entre em contato com o elemento medidor.

Page 77: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

77

A Figura 2.73 mostra alguns tipos de sifão:

Tubo sifão modelo cachimbo

Tubo sifão modelo rabo de porco ou trombeta

Tubo sifão modelo bobina

Figura 2.73 – Tubos sifão para vapor

2.4.4 Selo a ar

Este princípio é utilizado particularmente para medições de baixas pressões.

Consiste em uma câmara onde existe um diafragma, o qual irá deslocar-se de acordo com a

variação da pressão aplicada.

Utilizaremos diafragma de neoprene ou borracha, os quais provocaram grandes mudanças

volumétricas para dadas mudanças de pressão do processo. Os elementos medidores de tubulações

e a câmara são preenchidos com ar à pressão atmosférica com um ponto de temperatura como

referencial. O diafragma, ao se contrair, acionará o elemento sensor.

Page 78: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

78

Na Figura 2.74 pode ser observado o funcionamento de um selo a ar:

Figura 2.74 – Selo a ar

Uma das aplicações mais comuns deste tipo está na medição de nível de líquidos através da

pressão hidrostática, conforme ilustra a Figura 2.75:

Figura 2.75 – Selo a ar em medição de nível

Page 79: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

79

Outro sistema usado para que o fluido do processo não entre em contato com o manômetro é

o de purga. Neste caso, fornece-se ao sistema ar ou outro gás qualquer, a uma pressão ligeiramente

superior à máxima pressão a ser medida, ficando a vazão mantida constante através de um regulador

de vazão. Se a vazão for pequena não haverá perda de carga na linha e o medidor indicará

corretamente a pressão do processo.

2.4.5 Selo volumétrico (transmissão hidráulica)

Em situações em que estivermos lidando com fluidos viscosos, os quais sejam também

corrosivos ou solidificantes, usaremos esse tipo de selagem que consiste em uma câmara, a qual está

em contato com o elemento medidor, sendo que a comunicação entre a câmara e o dispositivo

receptor poderá ser feita utilizando-se um capilar.

Na câmara, utilizaremos um diafragma ou fole que é sensível às variações da pressão,

transmitindo essas variações ao líquido de transmissão, o qual informará ao medidor a variação

ocorrida. Teremos então o deslocamento do elemento sensor, que estará em contato com o processo,

proporcional a pressão exercida. A Figura 2.76 mostra dois manômetros com este tipo de diafragma:

A faixa mínima recomendada para os medidores desse tipo é de 3kg/cm2, sendo o

comprimento do capilar de, no máximo, 15 metros.

Figura 2.76 – Selo volumétrico

Page 80: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

80

Um exemplo no qual aplicamos esse princípio de selagem é o do manômetro petroquímico, o

qual consiste em um manômetro equipado com uma membrana de selagem química, conforme as

Figuras 2.77 e 2.78.

Figura 2.77 – Manômetro petroquímico

Figura 2.78 – Cápsula de selagem

O líquido de transmissão deverá ter um alto ponto de ebulição, um baixo coeficiente de

expansão, um baixo ponto de solidificação e não ser prejudicial ao diafragma utilizado. Os líquidos de

enchimento mais utilizados são: uma mistura de etileno glicol e água, querosene, glicerina e água,

etc.

Para efetuarmos o enchimento nos sistemas de selagem volumétricas, usamos uma bomba

de vácuo, a qual descreveremos a seguir, na selagem de um manômetro petroquímico.

Page 81: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

81

Primeiramente, fazemos vácuo no Bourbon e, em seguida, abrimos lentamente a válvula de

bloqueio do óleo, o qual preencherá totalmente todo o volume do Bourbon, conforme a Figura 2.79:

Figura 2.79 – Selagem em manômetro

Page 82: Técnica de Montagem e Instalação de Instrumentos

82

BIBLIOGRAFIA Apostila YOKOGAWA – Instruction Manual Pneumatic-to-electronic converter , 1980, Japan Hidráulica Geral, São Paulo/SENAI, 1981. LINCE, Instrumentos LTDA. Sistema NCA Transmissor de nível RF- Admitância. Rio de Janeiro. MASONEILAN DRESSER. Instrumentos de Nível. PESSA, Rogério P., Manual de Treinamento: Instrumentação básica para Controle de Processo, 1998. SENAI, 2003 Curso de formação de operadores de produção e refino de petróleo e gás. SENAI, Curso Técnico Especial de Instrumentação, Disciplina: Pneumática SENAI/DN, Mecânica Geral. Rio de Janeiro: SENAI, Coleção básica Ocupacional, 1974. SENAI/DN, Técnico em instrumentação: Bulbos de resistências. Rio de Janeiro: SENAI/DN/DET. SENAI/DN, Técnico em instrumentação: Conversor. Rio de Janeiro: SENAI/DN/DET, 1988. SENAI/DN, Técnico em instrumentação: Posicionadores para válvulas de controle. Rio de Janeiro: SENAI/DN/DET, 1990. SENAI/DN, Técnico em instrumentação: Pressostatos. Rio de Janeiro: SENAI/DN/DET, 1987. SENAI/DN, Técnico em instrumentação: Registradores Gráficos. Rio de Janeiro: SENAI/DN/DET. SENAI/DN, Técnico em instrumentação: Termômetro de pressão. Rio de Janeiro: SENAI/DN/DET. SENAI/DN, Técnico em instrumentação: Termopar. Rio de Janeiro: SENAI/DN/DET. SENAI/DN, Técnico em instrumentação: Turbina. Rio de Janeiro: SENAI/DN/DET, 1987. SENAI/DN, Técnico em instrumentação: Válvulas Solenóides. Rio de Janeiro: SENAI/DN/DET, 1987. SILVA Adieci Vigannicio da, Instrumentação aplicada, Rio de Janeiro: Petrobrás, Brasília: