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Tubulação industrial

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© SENAI-SP, 2005

Trabalho editado pela Gerência de Educação da Diretoria de Técnica do SENAI-SP e Escola SENAI“Hessel Horácio Cherkassky” a partir de conteúdos já editados pelo SENAI-SP.

Coordenação geral Adauir Rodrigues Castro (CFP 2.02)Equipe de elaboração

Coordenação técnica Eduardo dos Reis Cavalcante (CFP 2.02)

Seleção de conteúdo técnico Laércio Prando (CFP 2.02)

Diagramação e capa Gilvan Lima da Silva

SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem IndustrialDepartamento Regional de São PauloAv. Paulista, 1313 - Cerqueira CesarSão Paulo - SPCEP 01311-923

TelefoneTelefax

SENAI on-line

(0XX11) 3146-7000(0XX11) 3146-72300800-55-1000

E-mailHome page

[email protected]://www.sp.senai.br

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Sumário

Desenho de tubulação 5Linhas 7Identificação das tubulações, vasos, equipamentos e instrumentos 21Simbologia 25Fluxograma 47Desenho isométrico 51Simbologia de isométrico para tubulação 67Características e tipos de tubos 75Fabricação de tubos 85Classificação de tubos 95Código de cores 97Conexões 101Juntas 117Vedantes 125Acessórios 131Tabela para cálculos de triângulo-retângulo 161Sistemas de medidas 173Teste de tubulação 183Hidrostático 185Referências bibliográficas 187

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Desenho de tubulação

Para permitir a construção, manutenção, operação, compreensão do sistema detubulações industriais, se faz uso de uma representação gráfica.

Portanto, é através de desenhos que se conhece o projeto das tubulações industriaisem todos os seus detalhes.

Normalmente os desenhos de tubulações são os seguintes:

• Fluxogramas.• Plantas de tubulação.• Esquemas isométricos.• Desenhos de detalhamento.

É importante que o encanador industrial conheça basicamente os elementos paraleitura e interpretação dos desenhos de tubulações e que saiba aplicar estesconhecimentos corretamente.

Noções de desenho técnico

A representação gráfica é a maneira pela qual os diversos ramos da engenharia sevalem para representar seus projetos.

Seus princípios são regidos pelas normas de desenho técnico e são adotadosinternacionalmente pelas respectivas entidades de cada país responsáveis pelanormatização.

No caso do Brasil esta identidade é a ABNT.

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Desta forma podemos interpretar os desenhos e projetos técnicos do Brasil e de outrasnações também.

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Linhas

Os tubos de diâmetros até 12” (∅ ≤) são representados por um único traço, na posiçãoda linha de centro e os maiores que 12” (∅ > 12”) por dois traços paralelos, mostrandoos tubos em escala, com a finalidade de dar uma melhor idéia de dimensão dos tubos.

• O símbolo ou (circunferência interrompida) representa a projeção detopo de um tubo ou conexão, sendo que a metade interrompida da circunferênciacorresponde a parte encoberta pelo tubo que sobrepõe,

Exemplo:

Comparando a representação normal com a representação simplificada observe que otrecho vertical corresponde à circunferência na vista superior e que a metade tracejada

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na representação normas corresponde a metade interrompida na representaçãosimplificada.

• O símbolo representa a projeção de topo de tubo ou conexão encoberto porum ou outro tubo (longitudinal) que o sobrepõe.

Exemplo:

• O símbolo representa a projeção de topo de um tubo saindo da folha do papel.

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O símbolo ou (circunferência interrompida em perspetiva) representa a projeçãoda parte de uma conexão ou tubo inclinado. A abertura do símbolo dá lugar ao tuboinclinado.

• O símbolo representa a projeção de parte de uma conexão (normalmente umapeça y), ou tubo, inclinado para baixo.

• O símbolo representa a projeção de um tubo ou conexão inclinado saindo doplano do papel.

Exemplos:

• O símbolo é indicativo de linha de centro.

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• O símbolo “ρ” ou “δ” indicativo de ruptura do tubo, também é empregado narepresentação de tubulações superpostas.

• Símbolo de descontinuidade

(1) Rupturas em tubos

(2) Rupturas em chapas ou barras chatas.Linha de pequena ruptura.

(3) Grandes rupturas em geral

(4) Rupturas em barras redondas

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(5) Rupturas em madeira pequenas rupturas

Representação dos tipos de ligação (ou extremidades)Os tipos mais empregados são:• Ligação por solda de topo• Ligação por solda de encaixe (solda “socket”)• Ligação por rosca• Ligação por ponta e bolsa• Ligação por flange

A simbologia mais usual nos projetos é a seguinte:

Ligação com solda de topo

Ligação roscada ouLigação com solda de encaixe

Ligação com ponta e bolsa

Ligação com flange

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Observação

A ligação com solda de encaixe (solda soquete) possui uma variação muito grande nasua representação, assumindo as seguintes formas.

Estudo de representações das curvas

As projeções das curvas referem-se sempre ao ponto de conexão da curva com otubo. O posicionamento exato dos símbolos representativos da mudança de direção, ésempre obtido do ponto de conexão.

No caso de uma curva de tubo dobrado a 45º, o posicionamento do símbolo é sempreobtido do ponto de intercessão das linhas dos tubos que se prolongam.

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Muitas vezes para melhor representação, isto é, para evitar uma representação commuitas distorções, prefere-se uma vista auxiliar, normalmente em corte.

Estudo da representação da peça “Y” e derivação a 45º

Este estudo se faz necessário pelas divergências que sofrem as representaçõesdessas conexões.A representação abaixo é a mais coerente com a lógica sendo que as projeções daspeças referem-se sempre aos pontos de conexão das peças com os tubos.

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Uma outra representação que muitas vezes é adotada é a da figura abaixo. Nestarepresentação supõe-se que o conjunto sofre um corte transversal exatamente nospontos da conexão do tubo com a peça “Y”. Esse conjunto aparece como parte de umaseção ou corte na planta da tubulação

Quando a derivação é feita para cima a conexão assume a seguinte representação.

Existem ainda algumas empresas e profissionais do ramo que preferem arepresentação seguinte.

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Traçado em representação convencional

Derivação de tubos finos (∅ ≤ 12”) em grossos (∅ > 12”)

Mudança de direção a 45°, com curva de 90°.

Representações em 3o diedro.

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A figura abaixo mostra uma elevação e três vistas de uma linha de tubulaçãorepresentada em 3o Diedro.

Aqui o aluno vê como ele deverá fazer para traçar as elipses (símbolos) dos acessóriosprojetados.

Representação em 3o Diedro

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Conexões

A representação convencional de conexões roscadas e de solda de encaixes, comovimos, é a mesma tanto em linha dupla como em linha simples. Isso se justifica pelascaracterísticas semelhantes que apresentam, como sejam.

• As ligações com conexões roscadas ou com soldas de encaixes são usadasgeralmente para diâmetros iguais ou menores que 2”.

• As conexões de rosca e de solda de encaixe possuem aspecto externo bastantesemelhantes.

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Como se observa a representação convencional em linha dupla não admite a indicaçãoda solda ou da rosca, tal como foi mostrada acima.

Outros exemplos:

Outros detalhes importantes da representação convencional simplificada (porsimbologia).

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• Conexão “T” e derivações soldadas.

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Identificação das tubulações,vasos, equipamentos e

instrumentos

Em todos os projetos industriais adota-se um sistema de identificação para todas astubulações, vasos, equipamentos e instrumentos.

A identificação dos elementos de uma instalação industrial, facilita a execução dosdesenhos, a montagem e a manutenção da instalação.

As tubulações são identificadas por siglas que englobam:

• Diâmetro nominal• Fluído contido• Número da linha• Especificação do material

Exemplo: 4” V 3,05Bv

A sigla indicativa dos fluídos circulares é estabelecida pelas normas internas da própriaempresa.

Exemplo: V para vapor, A para ar, O para óleo, R para água de refrigeração, P paraágua potável...

O primeiro ou os primeiros algarismos do número da linha indicam a área em que atubulação se encontra, enquanto os últimos indicam o número de ordem da linha.

Exemplo: 3051 (área 3, tubulação número 51).

As especificações são normas elaboradas “especialmente” para cada classe deserviço e para cada projeto ou instalação.

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Os equipamentos também são indicados por siglas compostas de letras e números.

As letras indicam o tipo de equipamento: B bombas, C compressores, P permutadores,T torres, TQ tanques ...

Os números indicam a área e a ordem numérica.

Quando, na mesma área, se tem dois ou mais equipamentos iguais executando omesmo serviço, como por exemplo, bombas ou compressores em paralelo, é usualdar-se a todos o mesmo número, distinguindo-se um do outro pelo acréscimo de umaletra.

Exemplo: B-305A, B 305B

A identificação dos instrumentos e das válvulas de controle é feita da mesma forma,adotando-se, geralmente, siglas estabelecidas pelas normas ISA (InstrumentationSociet of America).

As colunas dos suportes elevados também deverão ser numeradas.

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Como se identifica instrumentação

Os instrumentos mais utilizados são calibradores de pressão e temperatura(indicadores) e são mostradores como nas figuras abaixo.

Um exemplo de “No de identificação do instrumento é mostrado num circuito,normalmente com 12 mm de diâmetro”.

F = Fluxo G = Calibrador 8 = é o No do LOOP (seria no seqüencial).

Uma linha horizontal no círculo mostra que oinstrumento desempenhando a função, deve serinterligado com um painel de controle central.

A ausência da linha horizontal mostra“Montagem Local” perto de tubulação,reservatórios, etc.

O esquema acima mostra as funções dos instrumentos e não os instrumentos.Entretanto, um instrumento de função múltipla pode ser indicado pelo desenho decírculos mostrando as funções separadas que os círculos abrangem.

Às vezes, um instrumento de função múltipla será indicado por um simples símbolocircular, com uma identificação de, função, tal como, “TRC” para um Craisdor(controlador de temperatura).

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Esta prática não é muito indicada. É melhor desenhar círculos “TR” e “TC”separadamente.

Instrumentos interconectados (LOOP)

Os padrões “ISA” utilizam o termo “LOOP” para descrever um grupo interconectado deinstrumentos, que não são necessariamente um arranjo em circuito fechado ou seja,instrumentação utilizada em um arranjo.

Se diversos instrumentos são interconectados, eles podem ser todos colocados sob omesmo número para identificação do “LOOP”.

A figura abaixo mostra uma linha de processo servida por um grupo de instrumentos(No LOOP 73), para sentir, transmitir e indicar a temperatura e um segundo grupo (No

LOOP 74) para sentir, transmitir, indicar, gravar e controlar o ritmo do fluxo.

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Simbologia

A simbologia para representação nos desenhos de tubulações industriais apresentacertas variações de acordo com a sistemática de trabalho estabelecida para cadaempresa ou projetista.

Todo desenho de tubulações industriais tem como parte integrante do seu projeto asimbologia adotada para cada projeto.

Esta simbologia pode estar representada nas próprias folhas dos desenhos ou emcaderno à parte.

Todo montador deve guia-se pela simbologia adotada para cada projeto, uma vez quesímbolos iguais podem ter significados diferentes.

Principais

Secundárias

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Linhas futura ou existente

Ramais de aquecimento a vapor

Capilar termométrico

Fio elétrico para instrumento

Ar de instrumento

Tubulações superpostas

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Tubulação interrompida

Mudança de elevação

Derivações

Extremidades

• Soldada

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• Roscada e solda de encaixe

• Flangeada

• Ponta bolsa

• Ligação de compressão

• Engate rápido

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Joelho e Tê em projeções

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Flanges em projeção

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Conexões T e Y em projeções

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Curvas e acessórios em projeções

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Mudanças de direção em projeções

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Conexões em projeções

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Acessórios flangeados em projeções

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Válvulas em projeções

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Suportes

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Convenções de instrumentos e válvulas de controle em desenho de fluxogramas

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Fluxograma

São desenhos esquemáticos, sem escala, tendo por finalidade mostrar o fluxo demateriais através de bombas, vasos, reatores, permutadores e outros equipamentos,demonstrando a forma de funcionamento do sistema

A simbologia usada nos fluxogramas é semelhante à utilizada nos desenhos detubulações, mas não é exatamente a mesma. Os equipamentos são representados deforma esquemática, não havendo preocupação com sua forma real, mas sim com oseu funcionamento.

Basicamente existem três tipos de fluxogramas, ou seja:

1. Diagrama esquemático2. Fluxograma de processo3. Fluxograma de detalhamento

Diagrama esquemáticoÉ o mais simples dos fluxogramas, mostrando o fluxo através de linhas simples e asoperações ou equipamentos de processos importantes, representados por círculos ouretângulos dentro dos quais são inscritos suas denominações.

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O diagrama esquemático é utilizado geralmente no estágio inicial do planejamento deuma instalação, servindo como referência para a elaboração, pela equipe de estudosde processo, do fluxograma de processo.

Fluxograma de processoMostra todos os equipamentos e principais tubulações, com suas característicasbásicas de operações.

Normalmente é feito um fluxograma para cada unidade de processo, porém, parasistemas mais complexos, se apenas um desenho apresentar CHEIO e de difícilentendimento, o fluxograma poderá ser subdividido em várias partes, sendo comum adivisão das linhas de processo do sistema de unidades em desenho separado.

As informações normalmente contidas num fluxograma de processo são:

• principais linhas de processo com indicação do sentido do fluxo, fluido contido,vazão, temperatura e outros dados importantes ao processo; os diâmetrosnormalmente não são mostrados;

• todos os equipamentos envolvidos no processo, apresentados de formaesquemática, apenas com as partes essenciais ao processo e sem qualquerdetalhe construtivo.

• identificação dos equipamentos com suas principais características de operação,como capacidade, vazão ou temperatura, etc.

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• válvulas e acessórios de tubulações essenciais ao processo, acessórios detubulações como: conexões, filtros, purgadores, drenos, etc., não são mostrados senão forem de real importância;

• as indicações de temperatura, vazão, pressão e outros dados podem aparecerjunto a cada linha ou num quadro na parte inferior do desenho.

Fluxograma de detalhamentoTambém chamado de fluxograma mecânico, tem por objetivo mostrar todas as linhasde processo e de detalhamento; instrumentos e controladores; equipamentos e dadosnecessários para o projeto. É desenvolvido a partir do fluxograma de processo.

O fluxograma de detalhamento representa esquematicamente, e com exatidão, toda aflexibilidade operacional das unidades de processamento, e com base nele sãodesenvolvidos as plantas e demais desenhos de tubulações.

O fluxograma de detalhamento contém normalmente as seguintes informações:

• Todos os equipamentos, com informações relevantes ao projeto, como: nome ecódigo, tamanhos, capacidade e instrumentos a eles incorporados;

• todas as linhas de processo e de utilidades, com indicações dos diâmetros edenominação das linhas, fluidos conduzido, direção do fluxo, material ou código deespecificação.

• todas as derivações e interconexões de linha equipamentos;• equipamentos paralelos e de reserva, incluindo as linhas de ligações, indicando

sua função;• as classes de pressão dos flanges dos equipamentos são mostradas apenas se

houver diferença com a especificação da tubulação;

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• os purgadores que tenham locação definitiva por necessidade de processo, comopor exemplo: aqueles instalados antes de válvulas redutoras ou de entrada deequipamentos;

• respiros e drenos requeridos pelo processo, ou seja, não aparecem, respiros edrenos instalados em pontos altos ou baixos, respectivamente, uma vez que sãodefinidos no detalhamento da tubulação;

• todas as válvulas de processo e de serviço com indicação de tamanho e número deidentificação, se houver. Para as válvulas com atuador automático, são indicadasas características do atuador, como potência, tamanho, etc;

• todos os instrumentos incluindo-se: elementos sensores, tubulação de transmissãode sinal, controladores, manômetros, visores de nível, indicadores de fluxo,válvulas de alívio e de segurança;

• pressão de abertura das válvulas de segurança e alívio;• isolação térmica “steam tracing” (traço de vapor) ou encamizamento com as

indicações requeridas;

Como nos fluxogramas de processo, o sistema de tubulações de utilidades com seusequipamentos pode ser apresentado em desenho separado.

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Desenho isométrico

Para que o “montador” possa conhecer todos os detalhes e dimensões de cada linhade Tubulação faz-se necessário transmitir esses dados por meio de um desenho defácil compreensão, claro e simples. Esse desenho deve, portanto, ser mostrado emtrês dimensões: comprimento, altura e largura (ou profundidade). A melhor maneira dese fazer esse desenho é através de uma perspectiva isométrica.

O desenho em perspectiva isométrica é simplesmente chamado de “isométrico”. Nessedesenho todo o traçado é unifilar, isto é, em traço único, para quaisquer diâmetros datubulação, e pode ser feito sem escala, com a preocupação de guardar aproporcionalidade de suas dimensões.

No isométrico os tubos verticais são representados por traços verticais para cima oupara baixo, e os tubos horizontais são representados por traços inclinados com ângulode 30° sobre a horizontal, para a direita ou para a esquerda. Desse modo tem-se umsistema com três direções ortogonais básicas como na figura abaixo:

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Exemplos

Os tubos fora de qualquer uma dessas direções, serão representados por traçosinclinados com ângulos diferentes de 30°, devendo ser indicado no desenho o ânguloverdadeiro de inclinação no tubo com uma qualquer das três direções ortogonaisbásicas. Para facilitar o entendimento, costuma-se desenhar em traços finos o

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paralelogramo do qual a direção inclinada do tubo seja uma diagonal.

Os tubos curvados, bem como os joelhos e curvas de conexão são representados porcurvas em perspectiva, mas podem também ser representados em esquadro (ânguloreto), para maior facilidade de traçado.

Representação a rigor (em perspectiva).

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Representação simplificada (em esquadro).

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Nos desenhos isométricos devem aparecer obrigatoriamente, todas as válvulas e todosos acessórios de tubulação (flanges, conexões, etc), bem como a localização de todasas emendas (soldadas, rosqueadas, flangeadas, etc) dos tubos e dos acessórios.

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Os vasos, bombas, compressores e demais equipamentos aparecem indicados apenaspela sua identificação, posição de linha de centro, e pelos bocais de ligação com astubulações.

Observação

O símbolo somente deverá aparecer se o bocal estiver na linha de centro do

equipamento.

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Todos os símbolos de conexões, válvulas e acessórios deverão ser desenhados doseguinte modo:• Linhas horizontais: desenhar com traços verticais• Linhas verticais: desenhar com traços paralelos à linha horizontal adjacente.

Em todas as linhas devem aparecer as setas indicativas dos sentidos do fluxo. Estassetas devem ser colocadas de preferência antes de toda mudança de direção,tomando o cuidado de não colocá-las sobre uma conexão (curvas, joelhos, tês, etc).

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Em todos os isométricos devem aparecer a indicação da direção do norte do projetopara cima e para a direita. Uma segunda opção á o norte apontar para cima e para aesquerda. Não aponte o norte para baixo. Veja figura abaixo.

Todo desenho isométrico deverá ser feito olhando-se do lado que melhor esclareçaqualquer dúvida quanto ao caminhamento da tubulação.

Os desenhos isométricos devem mostrar a indicação da posição das hastes e volantesdas válvulas. Esse detalhe é muito importante para efeito de montagem da mesma.Veja figura abaixo por exemplo.

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Exemplo de um “isométrico” feito a partir de um desenho em projeção (vistas de frentee lateral).

Observação1. Mostrar todos os pontos de solda bem legível.2. Observe a indicação do norte de projeto, tanto em projeção como em isométrico,

eles têm a mesma direção e sentido.

Outro exemplo de um “isométrico” desenhado a partir de uma projeção ortogonal(vistas de frente e lateral).

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Como é fácil de observar o isométrico em três dimensões, orientadas pelo sinalindicativo do “norte de projeto”. Essas dimensões possuem três direções diferentes,como sejam:

CotagemOs desenhos isométricos devem conter todas as cotas e dimensões necessárias paraa fabricação e montagem das tubulações.

As cotas deverão ser colocadas de maneira tal que fiquem esteticamente dispostas,sem que deixem de determinar corretamente o elemento cotado.

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Regras básicas• Trechos horizontais

- Cotas principais: dar distância entre mudanças de direções, derivaçõesprincipais, limites de áreas, etc.

- Cotas secundárias: dar distância até reduções, ramificações de pequena bitola,conexões para instrumentos, válvulas, etc. Veja exemplo abaixo.

• Trechos verticais

- Os trechos verticais não devem ser cotados, deve-se assinalar somente as

elevações de pontos importantes, tais como: Derivações, Bocais, Suporte,

Válvulas, etc.

- Em elementos padronizados com flanges deve ser dado somente a cota de

elevação de uma de suas faces.

- Em elementos não padronizados deve ser dado a elevação de ambas as faces

dos flanges.

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Exemplo

• Trechos inclinados no mesmo plano- Trechos inclinados de 45°:- Se o trecho estiver no plano horizontal, deverão ser cotados o ângulo e um dos

catetos. O ângulo deverá ser acompanhado da letra H (horizontal). Tanto oângulo como o cateto podem ser cotados em qualquer lado.

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- se o trecho estiver no plano vertical, deverão ser cotados: o ângulo(acompanhado da letra “V”, Vertical), o cateto horizontal e uma elevação, dadaem baixo ou em cima. Veja figura.

• Trechos inclinados de ângulos diferentes de 45°:- se o trecho estiver no plano horizontal, deverão ser cotados os dois catetos e o

ângulo de 60°, acompanhado da letra “H”.

- se o trecho estiver no plano vertical, deverão ser dados: duas cotas deelevação; o cateto horizontal e o ângulo vertical acompanhado da letra “V”.

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Exemplo

• Trechos inclinados no espaço

Neste caso deverão ser dadas as seguintes cotas:- Duas elevações- O ângulo vertical (α° - v)- Uma vista em planta com o ângulo horizontal (β° - H) e os dois catetos.

Exemplo

• Trechos orientados por Bocais de equipamentosPara este caso deverão ser indicadas as seguintes cotas:

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- Linha de centro do equipamento- Os catetos, a partir da linha de centro- A elevação do bocal- A distância entre a face do bocal e a primeira mudança de direção.

Veja exemplo a seguir.

Considerações geraisTodo desenho isométrico deve ser numerado, essa numeração deve ser feita emcombinação com a numeração das plantas, de modo que seja fácil identificar-se emque planta está representada uma linha que aparece em determinado isométrico evice-versa.Geralmente todas as tubulações desenhadas em um isométrico estão contidas emuma mesma planta.

Todos os pontos em que as tubulações passa de uma folha de planta para outra,devem ser assinalados nos isométricos, com indicação dos números correspondentesdas plantas.

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A seguir damos um exemplo de um desenho isométrico rigorosamente cotado.Observe as indicações correspondentes aos números 1 e 13, elas servem comoorientação para a cotagem de detalhes.

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Simbologia de isométricopara tubulação

Fluxo horiz.Válv. vertical

Fluxo horiz.Válv. horiz.

Fluxo vertic.Fluxo horiz.Válv. vertic.

Fluxo horiz.Válv. horiz.

Fluxo vertic.

1 - Válvula gaveta 5 - Válvula de retenção

Não de aplica

2 - Válvula globo 6 - Válvula de segurança

Não se aplica

3 - Válvula macho 7 - Válvula solenóide

Não se aplica

4 - Válvula de controle 8 - Válvula de 3 Vias

Não recomendado

Simbologia de isométrico para tubulação

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Fluxo horiz.

Válv. vertical

Fluxo horiz.

Válv. horiz.Fluxo vertic.

Fluxo horiz.

Válv. vertic.

Fluxo horiz.

Válv. horiz.Fluxo vertic.

9 - Válvula borboleta 10 - Válvula de fecho rápido

Nãorecomendado

Nãorecomendado

11 - Válvula de agulha 12 - Válvula de retenção e fecho

Não recomendado

13 - Válvula angular 14 - Válvula de diafragma

Não recomendado

15 - Válvula de esfera 16 - Volante para corrente

Não recomendo

17 - Purgador de vapor 18 - Filtro de linha

Não se aplica Não se aplica

Simbologia de isométrico para tubulação

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19 - Visor de linha 20 - Ejetor

21 - “Figura 8” 22 - Roquete 23 - Flange de pescoço

24 - Flange sobre-posto e para

solda de encaixe

25 - Flange roscado 26 - Flange de orifício

27 - Flange cego 28 - Bujão29 - Tampão para solda de

topo

30 - Tampão roscado e para

solda de encaixe31 - União 32 - Redução concêntrica

Simbologia de isométrico para tubulação

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33 - Redução excêntrica

34 - Joelho de 90º 35 - Joelho de 45º

36 - Tê

Simbologia de isométrico para tubulação

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35 - Traçado de linhas em geral

1 ROSQUEADA CONEXÕES

Simbologia de isométrico para tubulação

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2 PONTA E BOLSA CONEXÃO

3) SOLDADA CONEXÕES

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4) FLANGEADA CONEXÕES

Simbologia de isométrico para tubulação

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Características e tipos detubos

Materiais para tubos

Os tubos são feitos de materiais apropriados para cada fluido e suas condições noprocesso, tais como: temperatura de operação, pressão de trabalho, grau de corrosão,etc.

Distinguem-se duas classes de materiais para tubulação: materiais metálicos emateriais não metálicos.

Materiais metálicos Materiais não metálicos

Ferrosos Não-ferrosos Materiais plásticos Outros materiais

Aços ao carbono

Aços-liga

Aços inox

Ferro forjado

Ferro fundido

Ferro ligado

Ferro nodular

Cobre

Latões

Bronzes

Metal monel

Cromo-níquel

Níquel

Chumbo

Alumínio

Titânio

Cloreto de polivinil (PVC)

Acetato de celulose

Teflon

Poliestireno, polietileno

Epóxi, poliéster, etc.

Vidro

Cerâmica

Barro vidrado

Porcelana

Concreto armado

Borrachas

Cimento amianto, etc.

Tubos metálicos de aço ao carbonoNas indústrias de processamento mais de 80% dos tubos são de aço ao carbonodevido ao seu baixo custo, excelentes qualidades mecânicas e facilidade para sertrabalhado e soldado.

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Tubos metálicos de aço-ligaDenomina-se aços-liga todos os aços que possuem qualquer qualidade de outroselementos, além dos que entram na composição dos aços ao carbono. Dependendo daqualidade total de elementos de liga, distinguem-se os aços de baixa liga, com até 5%de elementos de liga, aços de liga intermediária, contendo entre 5 a 10% e os aços dealta liga, com mais de 10%.

Todos os tubos de aço-liga são bem mais caros do que os de aço ao carbono. De ummodo geral, o custo é tanto mais alto quanto maior for a qualidade de elementos deliga. A montagem desses tubos também é mais difícil e mais cara.

Tubos de aços inoxidáveisExistem duas classes principais de aços inoxidáveis: austeníticos e os ferríticos.

Aços inoxidáveis austeníticosNão-magnéticos, contendo basicamente 16% a 26% de cromo e 6% a 22% de níquel.

É o grupo mais importante. A tabela a seguir mostra os tipos de aços inoxidáveis maisusados para tubos.

Elementos de liga (%)Limite de

temperatura(oC)Tipos

(denominação do ASTM)Estruturacristalina

Cr Ni Máxima Mínima

304 Austenítica 18 8 600 - 255

304 L Austenítica 18 8 C (máxima): 0,03 400 - 255

316 Austenítica 16 10 Mo: 2 650 - 195

316 L Austenítica 16 10 Mo: 2; (máximo): 0,03 400 - 195

321 Austenítica 17 9 Ti: 0,5 600 - 195

347 Austenítica 17 9 Cb + Ta: 1 600 - 255

405 Ferrítica 12 - Al: 0,2 470 Zero

Os aços inoxidáveis austeníticos apresentam uma extraordinária resistência à fluênciae à oxidação, razão pela qual são bem elevados os valores das temperaturas limitesde utilização (como se vê na tabela anterior), exceto para os tipos de muito baixo teorde carbono (304 L e 316 L), cujo limite é de 400ºC, devido à menor resistênciamecânica desses aços. Todos os aços austeníticos mantêm o comportamento dúctilmesmo em temperaturas extremamente baixas, podendo alguns ser empregados atépróximo de zero absoluto. Os aços tipo 304, 316 e outros, denominados de não-estabilizados, estão sujeitos a uma precipitação de carbono (sensitização), quando

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submetidos a temperaturas entre 450°C e 850°C, que diminui sua resistência àcorrosão. Esse fenômeno pode ser controlado com a adição de titânio ou cobalto (açosestabilizados, tipo 321 e 347), ou pela diminuição da quantidade de carbono (aços demuito baixo teor de carbono, tipo 304 L e 316 L).

A presença de pequenas quantidades de cloretos, hipocloretos, etc., pode causarsevera corrosão alveolar e sobtensão em todos os aços inoxidáveis austeníticos,devendo, por isso, ser sempre evitada.

Os tubos de aços inoxidáveis austeníticos são usados, entre outros serviços, para:temperaturas muito elevadas, temperaturas muito baixas (serviços criogênicos),serviços corrosivos oxidantes, produtos alimentares e farmacêuticos e outros serviçosde não-contaminação, hidrogênio em pressões e temperaturas elevadas, etc.

Aços inoxidáveis ferríticosApresentam, em relação aos austeníticos, menos resistência à fluência e à corrosãoem geral, assim como menor temperatura de início de oxidação, sendo, por isso, maisbaixas as temperaturas limites de uso. Em compensação, são materiais mais baratosdo que os austeníticos e menos sujeitos aos fenômenos de corrosão alveolar esobtensão. Todos esses são difíceis de soldar e não são adequados para serviços embaixas temperaturas.

Tubos de aço galvanizadoOs tubos de aço galvanizado são condutores cilíndricos que recebem uma penetraçãode zinco, por galvanoplastia e a fogo, empregados em tubulações industriaissecundárias, de baixas pressões e temperaturas, para água, ar comprimido.

CaracterísticasSão fabricados sem costura (tipo Mannesmann) e com costura.

Estes últimos são mais utilizados, por serem mais leves e mais baratos. A costura éfeita pelos processos de solda de pressão e solda por resistência elétrica, até 4”, nosmesmos diâmetros e espessura da parede dos tubos de aços carbono. Os tubosgalvanizados têm baixa resistência mecânica e muito boa resistência à corrosão,resistindo muito bem ao contato com a água, a atmosfera e o solo.

Os tubos sem costura são mais pesados e mais resistentes. Por isso são maisutilizados nas indústrias, em instalações sujeitas a pressões mais elevadas.

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NotaAo empregar tubos de aço galvanizado, para os mais variados fins, recomenda-seevitar curvá-los ou soldá-los, porque nos lugares curvados ou soldados a galvanizaçãoé prejudicada, iniciando-se a oxidação e a ferrugem neste ponto.

Tubos de cobreOs tubos de cobre são condutos de formato cilíndrico, de vários diâmetros, fabricadosem liga com outros metais, como zinco, estanho, incluindo cobre comercialmente puro,etc.

Esses tubos têm excelente resistência à oxidação e ao ataque da atmosfera, da água(inclusive água salgada), dos álcalis, de muitos compostos orgânicos e de numerososoutros fluidos corrosivos. Esse material pode ser empregado em serviço contínuodesde 180 até 200°C.

Tubos plásticosA descoberta do plástico, particularmente do Cloreto de Polivinil (PVC), permitiu afabricação de tubos plásticos para variadas aplicações. Na construção civil sãoutilizados em instalações de água potável, de esgotos e de águas pluviais.

CaracterísticasOs tubos plásticos vieram facilitar e simplificar a mão-de-obra nas instalaçõeshidráulicas. Essas tubulações são imunes às incrustações e à corrosão, permitindoótima vazão dos líquidos, com baixíssimo atrito, pois as paredes internas são polidas,não oferecendo acréscimo de resistência à sua passagem.

O manuseio é fácil, dado o pequeno peso do material. Os cortes e as ligações sãorápidas e de fácil execução. Os tubos plásticos não estão sendo empregados nasinstalações de água quente, pois o calor diminui sua resistência mecânica.

São necessárias precauções na sua utilização, como não errar nas medidas, cuidarbem da soldagem e isolá-los com material antitérmico, no cruzamento com os ramaisde água quente.

Dimensões comerciais e aplicaçõesSão encontrados no comércio em barra de 5 a 6 metros, com a marcação da classe aque pertencem. Esta marcação permite identificar a pressão de trabalho para a qualestão calculados. Os tubos soldáveis são solicitados pelo diâmetro externo, e os

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providos de roscas, pelo interno. Os utilizados em ramais de distribuição sãoidentificados pela classe e pelo diâmetro. Os mais empregados são:• Tubo rígido soldável;• Tubo rígido com roscas;• Tubo rígido para esgoto, que pode ser soldável ou conectado com anel de

borracha.

Definições

Diâmetro nominal (tubo)As especificações das espessuras das paredes de tubos estão intimamente ligadasa três conceitos básicos: diâmetro interno, nominal e externo conforme figura abaixo.

φi = diâmetro internoφn = diâmetro nominalφe = diâmetro externoe = espessura

O diâmetro nominal não tem dimensões físicas no tubo, seria um diâmetro médio entreo interno e o externo. É usado para efeitos de especificação ou designação dos tubos.Para os valores compreendidos entre 14” e 36” inclusive, o diâmetro nominal coincidecom o diâmetro externo. Essa coincidência não existe para o diâmetro interno.

A espessura do tubo pode ser definida como sendo a metade da diferença entre osdiâmetros externos e internos.

2i - e e φφ=

Na especificação de tubo é muito importante a indicação de sua espessura, a qual éfeita seguindo normalmente a NORMA AMERICANA ANSI.B.36.10, que estabelece

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padrões em “séries” para espessuras de tubos. Estas séries também chamadas deSCHEDULES (sch), são as seguintes:Sch: 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160 onde a espessura da parede cresceproporcionalmente à série (Sch).

Espessura de parede de tubos de açoPara um mesmo diâmetro nominal existem várias “séries” diferentes, isto é, váriasespessuras diferentes, onde os diâmetros internos serão diferentes e os externosserão sempre iguais.

ExemploPara um tubo de diâmetro nominal igual ¾”, teremos pela tabela de dimensões daANSI.B.36.10 para diâmetro externo sempre invariável e igual a 17mm. A espessurada parede varia de 2,87mm a 5,54mm, juntamente com o diâmetro interno que varia de20,9mm a 15,0mm. Essas variações são funções das diferentes séries (40, 80 e 160)apresentadas para a designação de espessura conforme figura abaixo.

Geralmente para tubos de aço são adotados os seguintes tipos de espessurasmínimas referentes aos diâmetros nominais:• De 1/8” até 1 ½” inclusive - série 80• De 2” até 12” inclusive - série 40• De 14” em diante não há série de especificação e sua espessura deverá ser 3/8”

(9mm).

Os fatores citados se justificam como fatores de segurança de resistência estruturalinterna e externa.

Os diâmetros comerciais são padronizados por várias normas, ficando difícil relacionara rigor toda a linha de fabricação dos fornecedores.

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Além disso esses diâmetros variam de acordo com o tipo de material que é construídoo tubo e de acordo com o seu emprego.

ExemplosDe variação dos diâmetros nominais:• Tubo de aço

- variação de 1/8” até 36” - ANSI.B.36.10 e ANSI.B.36.19- variação de 10” até 42” - P.EB-249

• Ferro fundido- variação 2” até 24” ou 50mm até 600mm - EB-43 e PEB-137 da ABNT.

• PVC rígido- variação de 3/8” até 10” ou 10mm até 300mm - PEB-183 da ABNT cimento

amianto.- variação de 5mm até 500mm - EB-69 e EB-109 da ABNT.

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A tabela abaixo especifica as dimensões dos tubos de aço-carbono conforme normaANSI-B-36-10. E a tabela apresenta as dimensões do diâmetro nominal e diâmetroexterno do tubo numa gama de 1/2" a 24” utilizada em boca de lobo.

SCH - 5 SCH - 10 SCH - 20 SCH - 30 STAND. SCH - 40 SCH - 60 EXTRASTRONG SCH - 80 SCH - 100

Dia

m.

Nom

inal

Dia

m. E

xter

.

Tmm Kg/m

Tmm Kg/m

Tmm Kg/m

Tmm Kg/m

Tmm Kg/m

Tmm Kg/m

Tmm Kg/m

Tmm Kg/m

Tmm Kg/m

Tmm Kg/m

1/8” 10,5 1,2 0,2 1,7 0,3 1,7 0,3 2,4 0,4 2,4 0,4

13,7 1,6 0,4 2,2 0,6 2,2 0,6 3,0 0,7 3,0 0,7

2/8” 17,1 1,6 0,6 2,3 0,8 2,3 0,8 3,2 1,0 3,2 1,0

1/2" 21,3 2,1 0,9 2,7 1,2 2,7 1,2 3,7 1,6 3,7 1,6

3/5” 26,7 1,6 1,0 2,1 1,2 2,8 1,6 2,8 1,6 3,9 2,1 3,9 2,1

1” 33,4 1,6 1,2 2,7 2,0 3,3 2,4 3,3 2,4 4,5 3,2 4,5 3,2

1 1/4" 42,2 1,6 1,6 2,7 2,5 3,5 3,3 3,5 3,3 4,8 4,4 4,8 4,4

1 1/2" 48,2 1,6 1,8 2,7 3,1 3,6 4,0 3,6 4,0 5,0 5,3 5,0 5,3

2” 60,8 1,6 2,3 2,7 3,9 3,9 5,4 3,9 5,4 5,5 7,4 5,5 7,4

3 1/2" 78,0 2,1 3,6 3,0 5,2 5,1 8,5 5,1 8,5 7,0 11,3 7,0 11,3

3” 88,9 2,1 4,5 3,0 6,4 5,4 11,2 5,4 11,2 7,6 15,2 7,6 15,2

3 1/2" 101,6 2,1 5,1 3,0 7,3 5,7 13,5 5,7 13,5 8,0 18,5 8,0 18,5

4” 114,3 2,1 5,7 3,0 8,3 6,0 16,0 6,0 16,0 8,5 22,1 8,5 22,1

5” 141,3 2,7 9,4 3,4 11,5 6,5 21,6 6,5 21,6 9,5 30,7 9,5 30,7

6” 168,5 2,7 11,2 3,4 13,7 7,1 28,1 7,1 28,1 10,9 42,3 10,9 42,3

8” 219,1 2,7 14,6 3,7 19,8 6,3 33,1 7,0 36,5 8,1 42,2 8,1 42,2 10,3 32,6 12,7 64,2 12,7 64,2 15,0 75,3

10” 273,0 3,4 22,4 4,1 27,8 6,3 41,4 7,7 50,6 9,2 59,9 9,2 59,9 12,7 85,5 12,7 50,9 15,0 95,1 18,2 113,0

12” 329,8 4,1 32,8 4,5 35,8 6,3 49,4 8,3 64,8 9,5 73,4 10,3 79,8 14,2 108,8 12,7 96,7 17,4 130,9 21,4 158,0

14” 355,6 6,3 54,3 7,9 67,6 9,5 80,8 9,5 80,8 11,1 93,8 15,0 12,5 12,7 100,7 19,0 157,0 23,7 193,0

13” 406,4 6,3 62,3 7,9 77,5 9,5 92,6 9,5 82,6 12,7 122,5 18,6 15,9 12,7 122,5 21,4 202,0 26,1 243,0

15” 457,2 6,3 70,1 7,9 57,3 11,1 121,6 9,5 104,4 14,2 154,9 19,0 20,4 12,7 138,3 23,7 252,7 29,3 307,0

20” 509,0 6,3 77,9 9,5 116,3 12,7 154,0 9,5 116,3 15,0 181,8 20,5 24,6 12,7 154,0 26,1 309,1 32,5 375,0

22” 559,0 9,5 128,1 12,7 169,5

24” 609,4 6,3 93,8 9,5 140,0 14,2 208,2 9,5 140,0 17,4 253,2 24,5 36,8 12,7 185,7 30,9 438,6 38,8 543,0

26” 660,4 9,5 161,6 12,7 201,5

30” 762,0 7,9 146,3 12,7 233,2 15,8 290,3 9,5 175,6 12,7 233,2

34” 869,6 9,5 199,3 12,7 264,5

36” 914,4 9,5 211,1 12,7 280,6

42” 1066,8 9,5 146,7 12,7 327,9

Faixas de pressãoUma chamada faixa de pressão ordena os diversos componentes de uma conexão(tubo, joelho, flange, válvula, etc.), em função da pressão interna. Devem-se distinguirtrês tipos de pressão: pressão nominal, pressão de trabalho permitida e pressão deensaio.

A pressão nominalÉ a pressão responsável pela escolha do material e a determinação da espessura domaterial.

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A pressão de trabalho permitidaÉ a maior pressão permitida, ela depende do tipo de material, da temperatura e outrosesforços.

A pressão de ensaioÉ a pressão sob a qual o fabricante aplica os ensaios, sempre é maior do que apressão nominal e a permitida.

A tabela abaixo especifica a pressão de trabalho permitida (em bar).

Valores permissíveis para pressão de serviço (bar)

Pressãonominal

I - Fluido egás até 120

II - Fluido egás até 300

III - Fluido egás até 400

Pressão deensaio

2.5 2.5 2 - 46 6 5 - 4

10 10 8 - 1616 16 13 10 2525 25 20 16 4040 40 32 25 6064 64 50 40 96

100 100 80 64 150160 160 125 100 240250 250 200 160 375400 400 320 250 600

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Fabricação de tubos

Existem várias formas de fabricação de tubos, dependendo do tipo de aplicação dassolicitações dos materiais, da pressão, etc:• Tubos sem costura;• Tubos com costura.

Fabricação de tubo sem costura

Processo MannesmannO lingote macio de aço é empurrado helicoidalmente em sentido axial, por doiscilindros de trabalho (bicônicos), contra um mandril ou punção que abre o material. Olingote é laminado deste modo formando um corpo oco de parede grossa.

Disposição de cilindros de trabalhos, dosguias e do mandril.

Modo de trabalhar dos trens de cilindrosoblíquos.

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Disposição oblíqua dos cilindros.Laminador de cilindro oblíquo(Processo Mannesmann)

Processo passo de peregrinoNo laminador passo de peregrino a peçaoca incandescente é empurrada sobreuma barra-mandril. Os dois cilindrosperegrinos têm forma especial. Esta formatorna possível que se faça uma entrada docorpo oco mediante um entalhe e omovimento dos cilindros peregrinos nosdão continuação à laminação.

Posteriormente, os cilindros ficam livresdeixando a peça oca se deslocar atravésda barra-mandril que a empurra.

ExtrusãoNas prensas de extrusão, pode-se conseguir, além de tubos, barras com perfisnormalizados de aço ou de outros metais ou para outros perfis não-normalizados deforma complexas. Não seria possível obter-se muitas dessas barras por laminação.

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A extrusão do aço se faz comprimindo-se um lingote preaquecido 1250ºC) contra umamatriz dotada de uma abertura que corresponde exatamente ao formato da secção quese deseja obter.

EstiramentoO estiramento permite dar uma formaregular a frio em semiprodutos querecebem uma laminação prévia (barrasde aço, arames, tubos). A peça embruto passa por uma ou váriasmatrizes que possuem uma pequenaconicidade.

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Fabricação de tubos com costuras (soldados)Os tubos soldados se obtêm mediante diversos procedimentos que lhe conferem umalto grau de qualidade. A tira de chapa passa pelo laminador enrolador, mediantevárias passadas ou vários laminadores em série que irão formar o tubo e a seguir otubo passa por entre eletrodos de cobre em rotação que solda o topo eletricamente.

MateriaisConforme as necessidades de aplicação e das diferentes propriedades dos materiaissão usados tubos de vários materiais.

Tubos de aço ao carbonoÉ o teor de carbono que determina as propriedade do aço tais como a resistência àtração. Quanto mais alto for o teor de carbono tanto mais elevada será a resistência.

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A soldabilidade diminui em função do teor de carbono.A deformabilidade a quente e a frio também é uma característica importante.

A tabela apresenta a massa em Kg em função do diâmetro externo de e da espessurae.

Precisão de tubos de aço-carbono DIN 2391Peso do tubo é dado em kg/mEspessura da parede em mm

DiâmetroExterno(mm) 0,5 1 1,5 2 2,5 3 4 5 6 8

4 0,044 0,072 - -5 0,055 0,099 - -6 0,068 0,123 0,167 -

Materiais:St35, St55,

St45-2, St52-28 0,093 0,173 0,241 0,306 0,350

10 0,118 0,222 0,315 0,395 0,46312 0,142 0,271 0,389 0,493 0,586 0,66614 0,166 0,320 0,462 0,591 0,709 0,81316 0,191 0,370 0,536 0,690 0,832 0,961 1,1820 0,240 0,478 0,684 0,888 1,08 1,26 1,58 1,8525 0,302 0,592 0,869 1,13 1,39 1,63 2,07 2,4730 0,364 0,715 1,05 1,48 1,70 2,00 2,57 3,08 3,5535 0,426 0,837 1,24 1,63 2,00 2,38 3,06 3,70 4,2940 0,488 0,967 1,42 1,88 2,32 2,74 3,56 4,32 5,04 6,3245 - 1,09 1,61 2,14 2,61 3,10 4,05 4,93 5,78 7,3050 - 1,20 1,79 2,36 2,91 3,47 4,53 5,54 6,51 8,2860 - 1,46 2,16 2,86 3,50 4,22 5,53 6,79 7,99 10,2670 - 1,70 2,54 3,35 4,21 4,96 6,51 8,01 9,47 126,2380 - 1,95 2,91 3,85 4,76 5,70 7,50 9,25 10,95 14,2190 - - 3,27 4,23 5,39 8,48 8,48 10,48 12,43 16,28

100 - - - 4,84 6,01 9,46 9,46 11,71 13,92 18,15120 - - - 5,82 7,24 11,42 11,42 14,18 16,86 22,18

Especificação: tubo 60 x 30 DIN 2391 - St 35

ASTM-B-88-41 e B-88-47Tipo K Tipo L Tipo M

Diâmetronominal

Diâmetroexterno

Espessuranominal

da parede

Pesoteórico porpé linear

Espessuranominal daparede

Pesoteórico porpé linear

Espessuranominal

daparede.

Pesoteórico por

Pols. Pols. Pols. 1b Pols. 1b Pols 1b1/8” 0,250 0,032 0,085 0,025 0,068 0,025 0,0681/4" 0,375 0,032 0,134 0,030 0,126 0,025 0,1073/8” 0,500 0,049 0,269 0,035 0,198 0,025 0,1451/2" 0,625 0,049 0,344 0,040 0,285 0,028 0,2045/8” 0,750 0,049 0,418 0,042 0,362 0,030 0,2633/4" 0,875 0,065 0,641 0,045 0,455 0,032 0,3281” 1,125 0,065 0,839 0,050 0,655 0,035 0,465

1 1/4" 1,375 0,065 1,04 0,055 0,884 0,042 0,6821 1/2" 1,625 0,072 1,36 0,060 1,14 0,049 0,940

2” 2,125 0,083 2,06 0,070 1,175 0,058 1,462 1/2" 2,625 0,095 2,93 0,080 2,48 0,065 2,03

3” 3,125 0,109 4,00 0,090 3,33 0,072 2,683 1/2" 3,625 0,120 5,12 0,100 4,29 0,083 3,58

4” 4,125 0,134 6,51 0,110 5,38 0,095 4,665” 5,125 0,160 9,67 0,125 7,61 0,109 6,666” 6,125 0,192 13,9 0,140 10,2 0,122 8,928” 8,125 0,271 25,9 0,200 19,3 0,170 16,5

10” 10,125 0,338 40,3 0,250 30,1 0,212 25,612” 12,125 0,405 57,8 0,280 40,4 0,254 36,7

Page 90: Tubulação industrial

Tubulação industrial

SENAI - INTRANET90

As tabelas trazem uma relação de tubos de aços–carbono conforme especificaçõesANSI.

TubosPropriedades dos tubos norma–ANSI–B–36–10.

SCH Diâmetro

nominal

Diâmetroexterno(pol)

Diâmetroexterno(mm)

Diâmetrointerno(pol)

Diâmetrointerno(mm)

Espessuradaparede(pol)

Espessuradaparede(mm)

Área int.do tubo(pol)

Área int.do tubo(mm)

Área daparededo tubopol.quad

Área daparededo tubommquad

14 D.E 14.0 355.6 13.500 342.9 0.250 6.35 143.14 92.347 10.80 6.96716 D.E 16.0 406.4 15.500 393.7 0.250 6.35 188.69 121.733 12.37 7.98018 D.E 18.0 457.2 17.500 444.5 0.250 6.35 240.53 155.248 13.94 8.99320 D.E 20.0 508.0 19.500 495.3 0.250 6.35 298.65 192.674 15.51 10.00624 D.E 24.0 609.6 23.500 596.9 0.250 6.35 433.74 279.828 18.65 12.032Sc

hedu

le10

30 D.E 30.0 762.0 29.376 746.1 0.312 7.92 677.76 434.203 29.10 18.7748 8.625 219.0 8.125 206.3 0.250 6.35 51.85 33.423 6.57 4.23810 10.750 273.0 1.250 260.3 0.250 6.35 82.52 53.215 8.24 5.31612 12.750 323.8 12.250 311.1 0.250 7.92 117.86 76.011 9.82 6.335

14 D.E 14.0 355.6 13.376 339.7 0.312 7.92 140.052 90.632 13.42 8.65816 D.E 16.0 406.4 17.376 390.5 0.312 7.92 185.69 119.764 15.38 9.92218 D.E 18.0 457.2 19.250 441.3 0.312 9.52 237.13 152.951 17.34 11.18720 D.E 20.0 508.0 23.250 488.9 0.375 9.52 291.04 187.726 23.12 14.91624 D.E 24.0 609.6 29.000 590.5 0.375 9.52 224.56 273.859 27.83 17.954

Sche

dule

10

30 D.E 30.0 762.0 8.071 736.6 0.500 12.70 660.52 426.139 46.34 19.8968 8.625 219.0 10.136 205.0 0.277 7.03 51.16 33.005 7.26 4.98310 10.750 273.0 12.090 257.4 0.307 7.79 80.69 52.034 10.07 6.49612 12.750 323.8 13.250 307.0 0.330 8.38 114.80 74.022 12.87 8.303

14 D.E 14.0 355.6 15.250 336.5 0.375 9.52 137.88 88.932 16.05 10.35416 D.E 16.0 406.4 17.126 387.3 0.375 9.52 182.65 117.810 18.41 11.87718 D.E 18.0 457.2 19.000 435.0 0.437 11.09 230.36 148.616 24.11 15.55420 D.E 20.0 508.0 22.876 482.6 0.500 12.70 283.53 182.919 30.63 19.76124 D.E 24.0 609.6 28.750 581.0 0.562 14.27 411.00 265.119 41.39 26.703

Sche

dule

10

30 D.E 30.0 762.0 730.2 0.625 15.87 649.18 418.768 57.68 37.212

TubosPropriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10.

SCH Diâmetro

nominal

Diâmetroexterno(pol)

Diâmetroexterno(mm)

Diâmetrointerno(pol)

Diâmetrointerno(mm)

Espessurada parede(pol)

Espessurada parede(mm)

Área int.do tubo(pol)

Área int.do tubo(mm)

Área daparededotubo pol.quad

Área daparededotubo mmquad

1/8” 0,405 10.28 0.269 6.83 0.068 1.72 0.0569 36 0.072 461/4" 0,540 13.71 364 9.24 0.088 2.23 0.1041 67 0.125 803/8” 0,675 17.14 0.493 12.52 0.091 2.31 0.1909 123 0.167 1071/2" 0.840 21.33 0.622 15.79 0.109 2.76 0.3039 196 0.250 1613/4" 1.050 26.67 0.824 20.92 0.113 2.87 0.5333 344 0.333 2141” 1.315 33.40 1.049 26.64 0.133 3.37 0.8639 557 0.444 318

1 1/4" 1.660 42.16 1.380 35.05 0.140 3.55 1.495 964 0.669 4311 1/2" 1.900 48.26 1.610 40.89 0.145 3.68 2.036 1313 0.799 515

2” 2.375 60.32 2.067 52.50 0.154 3.91 3.356 2165 1.075 6932 1/2" 2.875 73.02 2.469 62.71 0.203 5.15 4.788 3089 1.704 1099

3” 3.500 88.90 3.068 77.92 0.216 5.48 7.393 4769 2.228 14373 1/2" 4.000 101.60 3.548 90.11 0.226 5.74 9.888 6379 2.680 1729

4” 4.500 114.30 4.026 102.26 0.237 6.01 12.73 8212 3.173 20475” 5.563 141.30 5.047 128.19 0.258 6.55 20.01 12909 4.304 27766” 6.625 168.27 6.065 154.05 0.280 7.11 28.89 18638 5.584 36028” 8.625 219.07 7.981 202.71 0.322 8.17 50.03 32277 8.396 541610” 10.750 273.05 10.020 254.50 0.365 9.27 78.85 50870 11.900 767712” 12.750 32385 11.938 303.22 0.406 10.31 111.93 72212 15.770 10.17414” 14.000 355.60 13.126 333.40 0.437 11.09 135.32 87303 18.610 12.00616” 16.000 406.40 15.000 381.00 0.500 12.70 176.72 114.012 24.350 15.70918” 18.000 457.20 16.876 428.65 0.562 14.27 223.68 144.309 30.790 19.86420” 20.000 508.00 18.814 477.87 0.593 15.06 278.00 179.354 36.150 23.332

Sche

dule

– 4

0

24” 24.000 609.60 22.626 574.70 0.687 17.44 402.07 259.399 50.310 32.457

Page 91: Tubulação industrial

Tubulação industrial

SENAI - INTRANET 91

TubosPropriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10.

SCH Diâmetro

nominal(Pol)

Diâmetroexterno(pol)

Diâmetroexterno(mm)

Diâmetrointerno(pol)

Diâmetrointerno(mm)

Espessurada parede(pol)

Espessurada parede(mm)

Área int.do tubo(pol)

Área int.do tubo(mm)

Área daparededo tubopol.quad

Área daparede dotubo (mmquad)

8” 8.625 219.0 7.813 198.4 0.406 10.3 47.94 30.928 10,48 676110” 10.750 273.0 9.750 247.6 0.500 12.7 74.66 48.167 16,10 1038712” 12.750 323.8 11.626 295.3 0.562 14.2 106.16 68.490 21,52 13883

14” D.E 14.000 355.6 12.814 325.4 0.593 15.0 128.96 83.199 24,98 1611616” D.E 16.000 406.4 14.688 373.0 0.656 16.6 169.44 109.315 31,62 20399

Sche

dule

- 60

18” D.E 18.000 457.2 16.500 419.1 0.750 19.0 213.83 137.954 40,64 26.21920” D.E 20.000 508.0 18.376 466.7 0.812 20.6 265.21 171.102 48,95 3158024” D.E 24.000 609.6 22.064 560.4 0.968 24.5 382.85 246.999 70,04 45187

8” 8.625 219.0 7.439 188.9 0.593 15.0 43.46 28.038 14,96 9.65110” 10.750 273.0 9.314 236.5 0.718 19.2 68.13 43.954 22,63 1459912” 12.750 323.8 11.064 281.0 0.843 21.4 96.14 62.025 31,53 20341

14” D.E 14.000 355.6 12,126 308.0 0.937 23.7 115.49 74.509 38,45 2480616” D.E 16.000 406.4 13.938 354.0 1.031 26.1 152.58 98.438 48,48 3127718” D.E 18.000 457.2 15.688 398.4 1.156 29.3 193.30 124.709 61,17 39464

Sche

dule

- 10

0

20” D.E 20.000 508.0 17.438 442.9 1.281 32.5 238.82 164.077 75,34 4860624” D.E 24.000 609.6 20.938 531.8 1.531 38.8 344.32 222.141 108,07 69722

4 4.500 114.3 3.625 92.0 0.438 11.1 10.33 6.664 5,578 3.5985 5.625 141.3 4.563 115.9 0.500 12.7 16.35 10.548 7,953 5.1306 6.625 168.2 5.501 139.7 0.562 14.2 23.77 15.335 10,705 6.9098 8.625 219.0 7.189 182.6 0.718 18.2 40.59 26.187 17,840 11.50910 10.750 273.0 9.064 230.2 0.843 21.4 6.53 41.632 26,240 16.92812 12.750 323.8 10.750 273.0 1.000 25.4 90.76 58.554 36,910 23.812

14 DE 14.000 355.6 11.814 300.0 1.093 27.7 109.62 70.722 44,320 28.59316 DE 16.000 406.4 13.564 344.5 1.218 30.9 144.50 93.225 56,500 3649018 DE 18.000 457.2 15.250 387.3 1.375 34.9 182.65 117.838 71,820 4633520 DE 20.000 508.000 17.000 431.8 1.500 38.1 226.98 146.438 87,180 56245

Sche

dule

- 12

0

24 DE 24.000 609.6 20.376 517.5 1.812 46.0 326.08 210.373 126,310 81.490

TubosPropriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10.

SCH Diâmetro

nominal(Pol)

Diâmetroexterno(pol)

Diâmetroexterno(mm)

Diâmetrointerno(pol)

Diâmetrointerno(mm)

Espessurada parede(pol)

Espessurada parede(mm)

Área int.do tubo(pol)

Área int.do tubo(mm)

Área daparededo tubopol.quad

Área daparededo tubo(mmquad)

1/8” 0.405 10.2 0.215 5.4 0.095 2.41 0.0363 23 0.093 591/4" 0.540 13.7 0.302 7.6 0.119 3.02 0.0716 46 0.157 1013/8” 0.675 17.1 0.423 10.7 0.126 3.20 0.1405 90 0.217 1391/2" 0.840 21.3 0.546 13.8 0.147 3.73 0.2341 151 0.320 2063/4" 1.050 26.6 0.742 18.8 0.154 3.91 0.4324 278 0.433 2791” 1.315 33.4 0.957 24.3 0.179 4.54 0.7193 464 0.639 412

1 1/4" 1.660 42.1 1.278 32.4 0.191 4.85 1.283 827 0.881 5681 1/2" 1.900 48.2 1.500 38.1 0.200 5.08 1.767 1139 1.068 689

2” 2.375 60.3 1.939 49.2 0.218 5.53 2.953 1905 1.447 9522 1/2" 2.875 73.0 2.323 59.0 0.276 7.01 4.238 2.734 2.254 1454

3” 3.500 88.9 2.900 73.6 0.300 7.62 6.605 4261 3.016 19453 1/2" 4.000 101.6 3.364 85.4 0.318 8.07 8.891 5.736 3.678 2372

4” 4.500 114.3 3.826 97.1 0.337 8.55 11.50 7.419 4.407 28435” 5.563 141.3 4.813 122.2 0.375 9.52 18.19 11.735 6.112 39436” 6.625 168.2 5.761 146.3 0.438 11.12 26.07 16.819 8.425 54358” 8.625 219.0 7.625 193.6 0.500 12.70 45.66 29.458 12.76 8.23210” 10.750 273.0 9.564 242.9 0.593 15.06 71.84 46.348 18.92 12.20612” 12.750 323.8 11.376 288.9 0.687 17.44 101.64 65.575 26.03 16.793

14 DE 14.000 355.6 12.500 317.5 0.750 19.05 122.72 79.174 31.22 20.14116 DE 16.000 406.4 14.314 363.5 0.843 21.41 160.92 103.819 40.14 2589618 DE 18.000 457.2 16.125 409.5 0.937 23.79 204.24 131.767 50.23 3240620 DE 20.000 508.0 17.938 455.6 1.037 26.18 252.72 163.044 71.44 46090

- Sch

edul

e –

80 -

24 DE 24.000 609.6 21.564 547.7 1.218 30.93 365.22 235.625 87.17 56238

Page 92: Tubulação industrial

Tubulação industrial

SENAI - INTRANET92

TubosPropriedades dos tubos

Pesos em LBS p/ FT. e em kg. P/M. SCHs. 40. 80. 160. 120. 100Schedule 40 Schedule 80 Schedule 160 Schedule 120 Schedule 100

Diâmetronominal(pol.)

Peso dotubo emlibrasp/pé

Peso dotubo emkg. PorM. Lin

Peso dotubo emlibras p/pé

Peso dotubo emkg. Por M.Lin.

Peso dotubo emlibras p/pé

Peso dotubo emkg. Por M.Lin.

Peso dotubo emlibras p/pé

Peso dotubo emkg. Por M.Lin.

Peso dotubo emlibras p/pé

Peso dotubo emkg. Por M.Lin.

1/8 0.24 0.360 0.31 0.456 X X X X X X1/4 0.42 0.630 0.54 0.810 X X X X X X3/8 0.57 0.855 0.74 1.110 X X X X X X½ 0.85 1.275 1.09 1.635 1.30 1.950 X X X X

3/4 1.13 1.695 1.47 2.205 1.94 2.910 X X X X1 1.68 2.520 2.17 3.255 2.84 4.260 X X X X

1 1/4 2.27 3.405 3.00 4.500 3.76 5.640 X X X X1 1/2 2.72 4.080 3.63 5.445 4.86 7.290 X X X X

2 3.65 5.475 5.02 7.530 7.44 11.160 X X X X2 1/2 5.76 8.685 7.66 11.490 10.01 15.015 X X X X

3 7.58 11.310 10.25 15.375 14.32 21.480 X X X X3 1/2 9.11 13.665 12.51 18.765 ----------- ----------- X X X X

4 10.79 16.185 14.98 22.470 22.51 33.765 19.01 28.515 X X5 14.62 21.930 20.78 31.170 32.96 49.440 27.04 40.560 X X6 18.97 28.455 28.57 42.855 45.30 67.950 36.39 54.585 X X8 25.55 38.325 43.39 65.085 74.69 112.035 60.63 90.945 50.87 76.30510 40.48 60.720 64.33 96.496 115.65 173.475 89.20 133.800 76.93 115.39512 53.53 80.295 88.51 132.765 160.27 240.405 125.49 188.235 107.20 160.80014 63.37 95.055 106.13 159.195 189.12 283.680 150.67 226.005 130.73 196.09516 82.77 124.155 136.46 204.690 245.11 367.665 192.29 288.435 164.83 247.24518 104.75 157.125 170.75 256.125 308.01 465.765 244.14 366.210 207.96 311.94020 122.91 184.365 208.87 313.305 379.01 568.515 296.37 444.555 256.10 384.15024 171 256.755 296.36 444.540 541.94 812.910 429.39 644.085 367.40 551.100

TubosPropriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10.

SCH Diâmetro

nominal(Pol)

Diâmetroexterno(pol)

Diâmetroexterno(mm)

Diâmetrointerno(pol)

DiâmetroInterno(mm)

Espessurada parede(pol)

Espessurada parede(mm)

Área int.do tubo(pol)

Área int.do tubo(mm)

Área daparededo tubopol.quad

Área daparededo tubo(mmquad)

8 8.625 219.0 7.001 177.8 0.812 20.6 38.50 34.838 19.93 1285810 10.750 273.0 8.750 222.2 1.000 25.4 60.13 38.793 30.63 1976112 12.750 323.8 10.500 266.7 1.125 28.5 86.59 55.864 41.08 26503

14 DE 14.000 355.6 11.500 292.1 1.250 31.7 103.87 67.012 50.07 3230316 DE 16.000 406.4 13.125 333.1 1.438 36.5 135.32 87.303 65.74 4241218 DE 18.000 457.2 14.876 377.8 1.572 39.9 173.80 112.128 80.66 5203820 DE 20.000 508.0 16.500 419.1 1.750 44.4 213.82 137.948 100.33 64.728Sc

hedu

le 1

40

24DE 24.000 609.6 19.876 504.8 2.062 52.3 310.28 200.180 142.11 91.6831/2" 0.840 21.3 0.466 1.8 0.187 4.7 0.706 110 0.3836 2473/4" 1.050 26.6 0.614 15.5 0.218 5.5 0.2961 191 0.5698 367

1 1.315 33.4 0.815 20.7 0.250 6.3 0.5217 336 0.8365 5391 1/4 1.600 42.1 1.160 29.4 0.250 6.3 1.057 681 1.107 7141 1/2 1.900 48.2 1.338 33.9 0.281 7.1 1.406 907 1.429 921

2 2.375 60.3 1.689 42.9 0.343 8.7 2.241 1.445 2.190 1.4122 1/2 2.875 73.0 2.125 53.9 0.375 9.0 3.546 2.287 2.945 1899

3 3.500 88.9 2.625 66.6 0.438 11.1 5.416 3.494 4.205 27123 1/2 4.000 101.6 ........... ........... .......... .......... .......... ............ .......... ............

4 4.500 114.3 3.438 87.3 0.531 13.4 9.283 5.989 6.621 4.2715 5.563 141.3 4.313 109.5 0.625 15.8 14.61 9.425 9.696 6.2556 5.525 168.2 5.189 131.8 0.718 18.2 21.15 13.645 13.32 8.5938 8.625 219.0 7.813 198.4 0.906 23.0 36.46 23.522 21.97 14.17410 10.750 273.0 8.500 215.9 1.125 28.5 56.75 36.612 34.02 21.94812 12.750 323.8 10.126 257.2 1.312 33.3 80.53 51.954 47.14 30.412

14 DE 14.000 355.6 11.188 284.1 1.406 35.7 98.31 63.425 55.63 35.89016 DE 16.000 406.4 12.814 325.4 1.593 40.4 128.96 83.199 72.10 4651618 DE 18.000 457.2 14.438 366.7 1.781 45.2 163.72 105.625 9075 5854820 DE 20.000 508.0 16.064 408.0 1.968 49.9 202.67 130.754 111.49 71.928

Sche

dule

160

24DE 24.000 609.6 19.340 491.2 2-343 59.5 292.98 189.018 159.41 102.844

Page 93: Tubulação industrial

Tubulação industrial

SENAI - INTRANET 93

A tabela dá as dimensões externas de tubos, em polegada e milímetro, utilizada emboca de lobo, de 1/2" a 24” de diâmetro nominal.

Diâmetros externos de tubosDiâmetronominal

polegadas

Diâmetroexterno

polegadas

Diâmetroexterno

milímetros 2externo Diâmetro.

Milímetros1/2" 0,840 21,336 113/4" 1,050 26,670 131” 1,315 33,401 17

1 1/2" 1,900 48,260 242” 2,375 60,330 303” 3,500 88,9000 444” 4,500 114,300 576” 6,625 168,280 848” 8,625 219,080 110

10” 10,750 273,050 13712” 12,750 323,850 16214” 14,000 355,600 17816” 16,000 406,400 20318” 18,000 457,200 22920” 20,000 508,000 25424” 24,000 609,600 302

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Tubulação industrial

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Tubulação industrial

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Classificação de tubos

De forma geral, podemos classificar as tubulações em duas formas: quanto ao seuemprego e quanto ao fluido conduzido.

Quanto ao empregoNeste caso, temos, para as tubulações industriais, dois grandes grupos de emprego:os sistemas dentro das instalações industriais e os sistemas fora das instalaçõesindustriais (que são as tubulações de adução, distribuição, coleta e drenagem).

Para as tubulações no interior da planta industrial, podemos considerar principalmenteas seguintes:• Tubulações de processo: conduzem o fluido básico da produção industrial.

Exemplos: produtos químicos, óleos, derivados de petróleo, etc.• Tubulações de utilidades: conduzem o fluido auxiliar no processo básico da

produção industrial. Exemplos: ar comprimido, vapor, água, rede de combate àincêndio.

• Tubulações de instrumentação: são tubulações não destinadas ao transporte defluidos mas sim de transmissão de sinais para os instrumentos e equipamentos.

Quanto ao fluido conduzidoDe acordo com o fluido conduzido, podemos considerar as principais:• Tubulações para óleo: produtos de petróleo, óleos diversos, etc.• Tubulações para gases: gás natural, oxigênio, CO2, gases de petróleo, etc.• Tubulações para água: potável, industrial, salgada, para combate à incêndio, etc.• Tubulações para vapor• Tubulações para ar comprimido• Tubulações de esgotos sanitários• Tubulações de esgoto industrial• Tubulações de esgoto pluvial e drenagens• Tubulações para fins diversos: produtos químicos, alimentares, farmacêuticos...

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Tubulação industrial

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Tubulação industrial

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Código de cores

O objetivo do emprego de cores na identificação de tubulações é o de facilitar aidentificação e evitar acidentes.

Aplica-se às tubulações de maneira geral podendo ser complementada por normasespecíficas quando houver necessidade.

É também importante a especificação das cores para evitar o uso de variações detonalidades correspondente à mesma denominação básica.

O emprego de cores para identificação de tubulações está normalizada pela NBR6493.

Com base nesta norma são as seguintes as cores básicas adotadas:a) alaranjado-segurança: produtos químicos não gasosos;b) amarelo-segurança: gases não liqüefeitos;c) azul-segurança: ar comprimido;d) branco: vapor;e) cinza-claro: vácuo;f) cinza-escuro: eletroduto;g) cor-de-alumínio: gases liqüefeitos inflamáveis e combustíveis de baixa viscosidade

(por exemplo: óleo diesel, gasolina, querosene, óleo lubrificante, solventes);h) marrom-canalização: materiais fragmentados (minérios), petróleo bruto;i) preto: inflamáveis e combustíveis de alta viscosidade (por exemplo: óleo

combustível, asfalto, alcatrão, piche).j) verde-emblema: água, exceto a destinada a combater incêndio;k) vermelho-segurança: água e outras substâncias destinada a combater incêndio.

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Tubulação industrial

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Produto Faixa ou pintura de

identificação

Descrição Notação Munsell

Água

(exceto Incêndio)

Verde-emblema 2.5G3/4

Água

(para incêndio)

Vermelho-segurança 5R4/14

Ar comprimido Azul-segurança 2.5PB4/10

Eletroduto Cinza-escuro N3.5

Gases liquefeitos Cor-de-alumínio

Gases não liquefeitos Amarelo-segurança 5Y8/12

Inflamáveis Preto N1

Materiais fragmentados Marrom-canalização 2.5YR2/4

Produtos químicos não

gasosos

Alaranjado-segurança 2.5YR6/14

Vácuo Cinza-claro N6.5

Vapor Branco N9.5

As pinturas das tubulações devem ser feitas em toda a sua extensão.

Denomina-se faixa de identificação a superfície limitada da tubulação onde é aplicadaa cor de identificação.

Denomina-se anel de identificação a superfície da tubulação mais limitada do que a dafaixa de identificação.

As faixas de identificação das tubulações devem ter a largura de 40 cm.

Denomina-se cor adicional a cor de identificação usada nas secções extremas da faixade identificação e nos anéis, para caracterizar maior número de produtos.

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Tubulação industrial

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Quando adotadas as faixas de identificação devem ser dispostas de modo que possamser observadas sem a necessidade de percorrer estas tubulações.

Devem também (as faixas de identificação), obrigatoriamente, serem executadas nospontos em que haja possibilidade de desconexão, nos pontos de inspeção, junto ásválvulas em qualquer ponto onde seja importante assegurar a identificação como, porexemplo, nas extremidades de parede ou outro obstáculo atravessado pela tubulação.

Tubulação de combate à incêndioNos casos de tubulações destinadas à água ou espuma para combate à incêndio, apintura de identificação deve ser feita, obrigatoriamente, em toda a extensão datubulação.

Tubulação de água potávelEsta tubulação deve ser diferenciada, de forma inconfundível, com a letra P, embranca, sobre a pintura verde-emblema, pintada tantas vezes quantas foremnecessárias.

Tubulações específicasQuando necessário e conveniente, pode ser usada a palavra VENENO acompanhadado símbolo abaixo.

Além das pinturas de tubulações, é comum fazer a identificação com o nome doproduto em setas pintadas ou com adesivos padronizados. As setas fazem aorientação do sentido do fluxo em tubulações de linhas próximas a equipamentos,válvulas ou interseções de linhas.Identificações específicas de tubulações e acessórios

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Tubulação industrial

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Código de cores, tipo, dimensões e sinalizações:

Cor Características AplicaçãoVermelho Equipamentos de combate a

incêndioHidrante, bombas de incêndios,extintores, rede d’água, etc.

Amarelo Indica situações de alerta ecuidado

Tubulações de gases liquefeitos,pisos, plataformas, cavaletes,etc.

Branco Nas faixas de sinalização desegurança

Passarelas e corredores decirculação. Coletores de resíduo,zonas de segurança, etc.

Preto Substitui ou combinação com obranco

Tubulações de inflamáveis eóleos combustíveis.

Azul Indica situações de alerta ecuidado

Usado em movimentação deequipamentos fora de serviço,barreiras e bandeirolas,tubulações de ar comprimido,etc.

Verde Utilizado nas rotulagens desegurança

Tubulação de água, chuveiros desegurança, localização de EPIs,etc.

Laranja Indica situações de alerta ecuidado

Tubulação contendo ácido,dispositivos de cortes, etc.

Púrpura Perigo de radiaçõeseletromagnéticas

Equipamentos, aparelhos eobjetos radioativos.

Lilás Identificações específicas detubulações e acessórios

Tubulações de álcalis elubrificantes.

Cinza claro Identificações específicas detubulações e acessórios

Tubulações em vácuo.

Cinza escuro Identificações específicas detubulações e acessórios

Eletrodutos.

Alumínio Identificações específicas detubulações e acessórios

Tubulações de gases liqüefeitos,inflamáveis e óleos combustíveisde baixa viscosidade.

Marrom Identificações de tubulações eacessórios

Utilizado a critério da empresaem qualquer fluido nãoidentificado nas demais cores.

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Tubulação industrial

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Conexões

São peças que servem para unir um tubo ao outro, permitindo a mudança de direção,redução de bitola, derivação, fechamento de extremidades, facilitando na montagem edesmontagem de uma linha.

ConstituiçãoAs conexões podem ser metálicas e não-metálicas, sendo forjadas, fundidas e pré-fabricadas nos mesmos materiais utilizados na fabricação de tubos.

Tipos de conexões (com e sem rosca)• Luvas;• Joelhos;• Curvas;• Niples;• Buchas de redução e reduções;• Caps;• Plug ou bujão;• União;• Cruzetas;• Tês.

Aplicação• Luvas

Servem para unir dois tubos, prolongar uma linha (primeira figura), conectaracessório (segunda figura) e reduzir bitola de tubo (terceira figura).

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Tubulação industrial

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Tipos de luvas roscadas- Luva de redução concêntrica (primeira figura);- Luva coaxial (segunda figura);- Luva de redução excêntrica (terceira figura).

Tipos de luvas para solda- Luva de encaixe para solda, de redução concêntrica (primeira figura);- Luva paralela de encaixe para solda (segunda figura).

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Tubulação industrial

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• JoelhosServem para mudar a direção de uma tubulação, podendo ser roscados ou deencaixe para solda normal ou com redução. Diferem das curvas por terem raio decurvatura mínima. Podem ser:- Joelho de 90º (primeira figura);- Joelho de 90º, rosca interna e externa (segunda figura);- Joelho de 45º (terceira figura);- Joelho de 90º, para solda de encaixe (quarta figura);- Joelho de 45º, para solda de encaixe (quinta figura).

• CurvasServem também para mudar a direção de uma tubulação, podendo ser roscadas,ou de encaixe para solda normal, ou de redução. A curva é mais cara do que ojoelho e ocupa mais espaço; em compensação, a perda de carga é menor. A curvaé sempre preferível ao joelho.

As curvas também podem ser fabricadas de tubos ou de chapas, possibilitandouma variação maior de curvatura.

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Tubulação industrial

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Tipos de curvas roscadas- Curva de 90º, rosca externa (primeira figura);- Curva de 90º, rosca interna (segunda figura);- Curva de 45º, rosca interna e externa (terceira figura).

Tipos de curvas para solda- Curva de 45º, para solda de topo (primeira figura);- Curva de 90º, para solda de topo (segunda figura);- Curva de 180º, para solda de topo (terceira figura).

- Curva de 22º30’, para solda de topo (primeira figura);- Curva de redução, para solda de topo (segunda figura).

ObservaçãoAs curvas forjadas poderão ter raios curtos ou longos.

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Tubulação industrial

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• NiplesSão peças curtas de tubos, preparados especialmente para facilitar a ligação entredois acessórios. Podem ser paralelos, isto é, do mesmo diâmetro, ou de redução,roscados ou para solda.Tipos de niples roscados- Niple excêntrico roscado (primeira figura);- Niple concêntrico roscado (segunda figura);- Niple paralelo, roscado, conhecido pelo diâmetro e pelo comprimento (terceira

figura).

Tipos de niples para solda- Niple concêntrico para solda (primeira figura);- Niple excêntrico para solda (segunda figura).

• Buchas de redução e reduçõesTêm a mesma função do niple, mas com a finalidade de reduzir a distância eeconomizar material.

Tipos de redução para solda de topo- Redução excêntrica para solda de topo (primeira figura);- Redução concêntrica para solda de topo (segunda figura).

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Tubulação industrial

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Tipo de buchas de redução roscada

• CapsServem para fechar as extremidades de tubos, podendo ser roscadas ou parasolda.

• Plug ou bujãoServe para o fechamento de uma conexão roscada, podendo ser plug ou bujãocom extremidade lisa (primeira figura) ou com extremidade quebrada (segundafigura).

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Tubulação industrial

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• União

Serve para unir duas extremidades de um tubo, ou facilitar na montagem e

desmontagem de uma linha. Pode ser para solda de encaixe (primeira figura) ou

roscada (segunda figura).

• Cruzetas

São usadas em ramais ou derivações, podendo ser roscadas (primeira figura), para

solda de encaixe (segunda figura) e para solda de topo (terceira figura).

• TêServe para ligações de ramais, ligações de manômetros ou termômetros, fechado

com plug permite derivações, podendo ser de 90º para solda de encaixe (primeira

figura), de 90º com redução para solda de encaixe (segunda figura), de 45º tipo

junção para solda de encaixe (terceira figura), de 90º roscado (quarta figura), com

redução de 90º roscado (quinta figura), de 45º tipo junção roscado (sexta figura), de

90º para solda de topo (sétima figura), de redução 90º para solda de topo (oitava

figura) e de 45º tipo junção para solda de topo (nona figura).

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Tubulação industrial

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• Conexões pré-fabricadasSão fabricadas de tubos ou chapas e têm a mesma função das conexões vistasanteriormente, ou seja, mudança de direção ou derivação de linhas. As conexõespodem ser concêntricas (primeira figura), de redução excêntrica (segunda figura),em Tê 90º (terceira figura), CAP (quarta figura) e curva de 90º de gomo (quintafigura).

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Tubulação industrial

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Vantagens das conexões roscadas- Baixo custo de instalação;- Não oferecem riscos durante a montagem em áreas perigosas;- Permitem a retirada de um trecho sem afetar os demais.

Desvantagens das conexões roscadas- As roscas não são aconselháveis para média e alta pressão;- Durante a montagem deve-se obrigatoriamente começar por uma extremidade;- Para que não ocorra vazamento usa-se uma fita teflon na rosca para obter uma

vedação perfeita;- Com o tempo tendem a enferrujar, o que dificulta a sua desmontagem, sendo,

às vezes, impossível o reaproveitamento das tubulações.

• Conexões de ferro fundidoTêm a mesma finalidade das conexões de aço, sendo entretanto, limitada à classeda pressão que permite seu uso.

• EspecificaçõesAs conexões fabricadas em ferro fundido são de uso bem mais raro em virtude douso limitado das linhas desse material.

São fabricadas em duas classes de pressão (125 e 250), abrangendo diâmetros de1” até 24”. As conexões de ferro fundido são especificadas pela norma P-PB-15 daABNT, quanto à dimensões e pressões de trabalho.

• AplicaçãoSão mais empregadas em tubulações (adutoras de água), ou linhas de drenagemna montagem; requerem o processo de chumbamento, tornando-se mais difícil amontagem e desmontagem.

As principais e mais usadas conexões com ponta e bolsa são:- Tê 45º com bolsa (primeira figura);- Curva de 45º com bolsa (segunda figura);- Tê de 45º com ponta e bolsa (terceira figura);- Cruzeta com bolsa (quarta figura);- Curva de 90º com bolsa (quinta figura);- Curva de 90º com ponta e bolsa (sexta figura).

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Tubulação industrial

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- Redução com bolsa (primeira figura);- Redução com cruzeta ponta e bolsa (segunda figura);- Tê de 90º com bolsa (terceira figura);- Redução concêntrica com ponta e bolsa (quarta figura);- Luva com bolsa (quinta figura);- Tê de 90º com ponta e bolsa (sexta figura).

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Tubulação industrial

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As principais e mais usadas conexões flangeadas são:- Tê de redução 90º (primeira figura);- Curva de 45º (segunda figura);- Cruzeta (terceira figura).

- Redução excêntrica (primeira figura);- Cruzeta ponta bolsa e flange (segunda figura);- Curva de 90º raio curto (terceira figura);- Tê ponta e bolsa flange (quarta figura);- Flange cego (quinta figura);- Redução concêntrica (sexta figura);- Curva de 90º raio longo (sétima figura);- Cruzeta, bolsa e flange (oitava figura);- Flange roscado (nona figura).

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Tubulação industrial

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- Tê paralelo (primeira figura);- Tê bolsa e flange (segunda figura);- Curva 90º com apoio vertical (terceira figura).

• Conexões de plástico (PVC)São peças de dimensões variadas que servem para emendar tubos em segmento,para tirar vibrações, para mudar a direção das instalações e para aumentar oureduzir os diâmetros das mesmas.

Tipos de conexões de plástico (PVC)- Com rosca;- Encaixe para anel de borracha;- Encaixe para colar (soldada);- Flangeada.

• AplicaçãoSão empregadas em instalações das construções civis, industriais, navais, etc.

De acordo com a fabricação varia o sistema de conexão: umas são conectadas pormeio de rosca; outras, coladas (soldadas), flangeadas e de encaixe com anel deborracha.

Na linha de conexões mistas há uma série ampla de peças para interligaçõesroscáveis, além de conexões especiais, dotados de roscas metálicas destinadas àsligações de tubos metálicos, adaptação de torneiras, registros, etc.

As principais conexões roscáveis são:- Joelho 90º (primeira figura);- Luva redução (segunda figura);- Tê (terceira figura);- União (quarta figura);- Niple (quinta figura);

- Luva paralela (sexta figura);- Flange (sétima figura);- Adaptador (oitava figura);- Plug (nona figura).

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São fabricadas em bitolas variadas para tubos soldáveis, roscáveis e ponta e bolsade 3/8” a 6”.

As principais conexões encaixe para anel de borracha são:- Cruzeta com ponta e bolsa (primeira figura);- Tê com ponta e bolsa (segunda figura);- Adaptador bolsa e rosca (terceira figura);- Curva ponta e bolsa 90º (quarta figura);- Curva ponta e bolsa (quinta figura).

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As principais conexões encaixe para colar (soldar) são:- Joelho 90º (primeira figura);- Joelho 45º (segunda figura);- Luva paralela (terceira figura);- Curva 45º (quarta figura);- União (quinta figura);- Curva 90º (sexta figura);- Tê 90º (sétima figura);- Adaptador (oitava figura);- Cruzeta (nona figura).

ObservaçãoEssas conexões são conectadas por meio de colagem a frio (soldada).

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As principais conexões flangeadas são:- Curva de 90º (primeira figura);- Curva de 45º (segunda figura);- Tê 45º (terceira figura);- Tê 90º (quarta figura);- Cruzeta (quinta figura);- Flange (sexta figura).

As conexões flangeadas, são conectadas uma na outra, com uma junta entre osdois flanges e um jogo de parafusos.

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Juntas

Juntas e curvas de expansão

São peças não-rígidas que se instalam nas tubulações, com a finalidade de absorvertotal e parcialmente as dilatações provenientes de variações de temperatura, etambém de impedir a propagação de vibrações.

Tipos• Axial;• Universal;• Dobradiça;• Cardânica.• Telescópio.

Axial

A junta tipo axial de expansão é projetada para absorver movimentos térmicoslongitudinais, entre trechos retos de tubos fixados. É fabricada nos modelos indicadosnas figuras abaixo.

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Universal

A junta de expansão universal possui estrutura auto-suportante. É projetada paraabsorver movimentos laterais e transmitir os mínimos esforços.

É recomendada para locais de turbinas, bombas ou quaisquer equipamentossensíveis. É fabricada nos seguintes modelos:Universal com articulação simples Indicadas para médias e baixas pressões, absorvendo movimentos laterais eeventualmente axiais.

Universal com articulação cardânicaRecomendadas para altas pressões, absorvendo movimentos laterais e eventualmenteaxiais.

Universal auto-compensadaCom derivação e articulação cardânicas, recomendadas para altas pressões,absorvendo movimentos laterais e axiais.

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Dobradiça

É junta de expansão articulada, com movimento articular em plano que, com duas oumais peças, absorve grandes dilatações em uma ou mais direções.

Cardânica

É uma junta de expansão articulada, com rotação angular em qualquer plano quetenha pares com ou sem combinação de juntas dobradiças. Absorve grandesmovimentos em qualquer plano em uma ou mais direções.

ConstituiçãoSão feitas de materiais metálicos.

AplicaçãoUtilizam-se juntas de expansão quando:• Os movimentos da tubulação provocados pela dilatação térmica da mesma não

possam ser absorvidos pelo encaminhamento da tubulação;

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• Os esforços e movimentos transmitidos pela tubulação possam danificar osequipamentos aos quais está ligada. Isso porque os equipamentos estáticos(tanques, torres, vasos, trocadores de calor, etc.) e equipamentos dinâmicos(bomba, turbinas, compressores, etc.) não suportam tensões combinadas de flexãoe torção superiores a 400kg/cm2;

• Se deseja simplificar o caminhamento da tubulação com a conseqüente diminuiçãoda perda de pressão do fluido que está escoando pela tubulação;

• Os esforços transmitidos são excessivos e é necessário um projeto estrutural ou defundação mais econômico;

• Houver necessidade de isolar vibrações mecânicas;• Se deseja absorver dilatações diferenciais que apareçam em trocadores de calor,

vasos horizontais ou verticais e evaporadores.

Juntas de Telescópio

São juntas que consistem basicamente em dois pedaços de tubos concêntricos, quedeslizam um sobre o outro, cada um ligado a um dos extremos da junta.

Essas juntas só podem absorver movimentos axiais das tubulações, por isso énecessário a adoção de medidas convenientes para impedir esforços laterais oumomentos de rotação sobre as juntas.

As juntas de telescópio são empregadas principalmente para tubulações de vapor oude condensado em locais congestionados, onde não é possível a colocação de curvasde expansão. Só devem ser usados para serviços leves onde os movimentos nãosejam freqüentes, porque isso poderá causar vazamentos.

Juntas de expansão de telescópio

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Curvas de expansão

Para reduzir as deformações causadas pela movimentação térmica de contração edilatação devem ser usadas juntas de expansão ou arranjos flexíveis. A fim de serestringir o uso de juntas de expansão ao mínimo indispensáveis, a flexibilidade deuma tubulação é conseguida dando-se à mesma um traçado retilíneo conveniente,com mudanças de direção no plano ou no esforço, de forma que as dilatações térmicassejam absorvidas por meio de flexões ou torções provocadas nas tubulações quandofrias.

Comumente, as curvas de expansão são feitas de trechos de tubos retos e curvascomuns. As pernas perpendiculares ao curso do tubo fornecem flexibilidade.

Em “pipe-rachs”, o arranjo de linhas sujeitas a expansão térmica deve ser feito deforma que as linhas com curvas de expansão maiores contenham as menores, a fim deeconomizar espaço.

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Mudanças de direção aumentam a flexibilidade, tanto mais, quanto maior for ocomprimento do desvio.

Nos arranjos entre tanques, vasos ou outros equipamentos onde existe a possibilidadede grandes variações na temperatura devido ao processo ou clima, ou ainda locadosem fundações diferentes, as quais são propensas a ceder ou a se dilatar porinterferência de variações de temperatura, deve ser evitada a rigidez dessastubulações. A flexibilidade deve ser dada pelas curvas de expansão.

Caminhamento das tubulações - Curvas de expansãoEstes dois arranjos usam uma curva de expansão na mudança de direção do tuboprincipal. Maior flexibilidade é obtida fazendo-se uma das direções como um dosmembros da curva de expansão (figuras seguintes).

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ObservaçãoEste arranjo economiza uma curva e duas soldas (figuras seguintes).

No caminhamento de tubulações em suportes, dormentes, “pipe-way”, as curvas deexpansão irão obedecer às características destes corredores. A figura abaixo ilustraum arranjo característico de um grupo de curvas de expansão.

Nestes dois casos abaixo, a bomba é usada para circular o fluido no tanque ou vaso. Oarranjo flexível reduz a tensão nos bocais e também permite a passagem entre asunidades.

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Flexibilidade das tubulações

As tubulações com uma curva no plano tem flexibilidade limitada. Já os arranjosposicionados nas três direções ganham maior flexibilidade. Maior será a flexibilidadequanto maior for o número de posicionamento para os arranjos das linhas.

O posicionamento da linha no arranjo mais flexível concede maior flexibilidade entre aderivação e a linha principal.

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Vedantes

São materiais empregados na junção de peças do mesmo material ou de materiaisdiferentes, usados para impedir o escapamento de líquido, vapor ou gás. Os vedantessão de diferentes tipos, de diferentes estados físicos e de diferentes formas.

Na construção civil são utilizados nas instalações hidráulicas, prediais e industriais,principalmente nas ligações entre tubos e conexões.

O tipo de vedante é determinado em função do material empregado na instalação, dolíquido, gás ou vapor que passa na tubulação e da sua variação de temperatura epressão:

Fios de sisal ou algodãoUtilizados nas junções entre tubos e conexões de ferro galvanizado, juntamente comtinta zarcão.

Cordão de amiantoAs gaxetas e os retentores geralmente são de amianto impregnado de sebo ou graxa,de forma quadrada, redonda ou em fios grafitados. Os retentores também podem serde borracha sintética, tendo amplo emprego em bombas, hastes de registros, válvulase torneiras, com a finalidade de impedir vazamentos e também permitir o movimentodas peças.

TeflonÉ um sólido branco e maleável que trouxe novas dimensões ao campo da vedação,pelas características de: resistir ao ataque de substâncias químicas e corrosivas;suportar temperaturas extremas; resistir a oxidação; ser impermeável; não alterar suaconsistência com o tempo e ser de fácil manuseio. É utilizado em tubulações especiaispara vapor, ar comprimido, vácuo, etc.

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É encontrado no comercio em rolos de fitas de 1/2”, 3/4” e 1” de largura , por 5, 10, 25e 50 metros de comprimento.

Massa de zarcãoMassa de zarcão é a mistura, em proporções adequadas, de óleo de linhaça, alvaiadede zinco, zarcão, pó secante e gesso cré, formando um pasta homogênea e isenta deimpurezas. Sua função é preencher os espaços vazios existentes entre as duas peçasunidas, impedindo o vazamento do conteúdo.

Utilizada para vedação em caixas d’água, metais e louças sanitárias.

Adiciona-se zarcão em pó na massa de gesso para que não apodreça quandocolocada em lugar úmido.

Tinta de baseTambém conhecida como tinta primária, de fundo, anticorrosiva e antióxida.

Além de servir para evitar a corrosão ou oxidação dos metais, serve também parapoporcionar uma boa adesão de outros produtos.

Existem vários tipos de tintas base, cada qual adequada ás condições a que sesubmeterá as superfícies pintadas, porém as mais utilizadas em hidráulica são astintas de cromato de zinco e as tintas de zarcão.

A tinta de zarcão é uma substância líquida, de cor vermelha, largamente utilizada peloencanador para proteger as roscas, principalmente em tubos de ferro galvanizado.Além de servir para evitar a corrosão ou oxidação dos metais, serve também paraajudar a vedação das roscas.

Encontra-se no comércio em latas de 1, 1/4 e 1/8 de galão. Existe tinta de zarcão desecagem lenta e rápida, sendo esta última a mais usada pelo encanador. A tinta dezarcão também pode ser preparada pelo encanador obedecendo as seguintesproporções:

Tinta de zarcão

Proporção dos ingredientes

3,5 medidas de óleo de linhaça 1 medida de pó de zarcão

1/2 medida de aguarrás1/4 medida de pó secante

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A aguarrás é adicionada para afinar a tinta.

Vedantes para roscas

Os vedantes para rosca possuem a função de eliminar as imperfeições das roscas,preenchendo os minúsculos vazios para criar um ajustamento perfeito, evitando ovazamento.

Aplicação de vedantes em roscaÉ uma operação realizada na montagem de tubo e conexões roscadas para se evitarvazamento de água, gás, óleo, etc.

Processo de execução

Caso A - Em tubo de ferro galvanizado.

10 Passo - Limpe a rosca.

PrecauçãoUtilizar escova de aço ao limpar a rosca, para evitar acidente.

20 Passo - Faça as garras na rosca, para fixar a estopa.

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3o Passo - Aplique zarcão na rosca.

4o Passo - Coloque estopa na rosca

a) Desfie a estopa

b) Coloque a estopa do final para o começo da rosca, girando-a sentido horário.

Observação:Deve-se deixar um ou dois filetes de rosca descoberto, para facilitar o acoplamento da

conexão.

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PrecauçãoCuidado para não se ferir nas partes cortantes da rosca.

50 Passo - Atarraxe a conexão no tubo.

a) Inicie o atarraxamento com as mãos.

b) Aperte a conexão com chave adequada.

c) Remova o excesso de estopa.

Observação:Se a conexão ultrapassar o limite desejado, deve-se retirá-la, aplicar novo vedante e

dar novo aperto

Caso B - Em tubos de PVC, cobre e latão.

10 Passo - Limpe a rosca.

Observação:Utiliza-se pincel ou plano macio para limpar a rosca.

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20 Passo - Aplique a fita vedante, (Teflon), do final para o começo da rosca, girando-ano sentido horário.

30 Passo - Atarraxe a conexão no tubo, procedendo de modo idêntico ao 50 passo docaso A.

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Acessórios

São componentes auxiliares usados nas tubulações e equipamentos do processo, coma finalidade de auxiliar e garantir o bom funcionamento dos mesmos.

FiltrosSão acessórios instalados nas tubulações, com a finalidade de reter poeiras, sólidosem suspensão e corpos estranhos no fluxo de líquido ou gases.

ClassificaçãoIndustrialmente, existem duas classes mais comuns de filtros: permanentes eprovisórios.

• Filtros permanentesSão acessórios instalados definitivamente na tubulação.

Os principais empregos dos filtros permanentes são:- Em tubulações com fluidos que sempre apresentarão corpos estranhos;- Em casos de necessidade de purificação rigorosa e controlado do fluido;- Em tubulações de entrada de equipamentos tais como: bombas de

engrenagens, medidores volumétricos, etc.

Esses filtros são, geralmente, construídos em caixa de aço, de ferro fundido ou bronze,com bocais de conexões às tubulações de entrada e saída.

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Os elementos filtrantes e os materiais de construção dos mesmos, variam de acordocom as características do fluido, o grau de filtragem desejado e a dimensão daimpureza a filtrar.

• Filtros provisóriosSão intercalados nas tubulações, próximo dos bocais de entrada dos equipamentos(bombas, compressores, turbinas, etc.), para evitar que sujeiras e corpos estranhosdeixados nas tubulações durante a montagem penetrem nesses equipamentosquando o sistema for posto em funcionamento. Após certo tempo defuncionamento, os filtros provisórios podem ser removidos da tubulação. Os filtrosprovisórios mais comuns são os discos de chapa ou anéis de chapa fina com umcone de tela. São introduzidos e fixados entre dois flanges da tubulação.

Os elementos filtrantes mais comuns tanto para filtros provisórios como para filtrospermanentes são os seguintes:- Grades metálicas, chapas perfuradas e telas metálicas para filtragem grosseira;- Telas finas, filtros, nylon, porcelana, papel para filtragem fina de líquidos;- Folhas metálicas, feltro, camurça, elemento cerâmico poroso para filtragem de

gases.

• Filtros de arSão dispositivos destinados a eliminar água, partículas sólidas em suspensão, óleoe umidade do ar comprimido, para poder utilizá-lo em equipamentos pneumáticos.Funcionam pelo princípio de alta centrifugação do ar, que projeta as partículas deimpurezas, lateralmente, de encontro ao corpo, pelo qual descem as mesmas,acumulando-se na parte inferior, onde são eliminadas facilmente pelo dreno.

Tipos

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Os filtros de ar, apresentam-se em três tipos: com dreno manual; com drenoautomático e hidroscópico.

Componentes1. Defletor

Dirige o fluxo de ar no sentido circular para que o líquido seja extraído pela força

centrífuga.

1. Elemento filtranteServe para remover partículas sólidas. Os materiais mais usados nesses elementossão: bronze sinterizado; papel-filtro; lâminas de fibra.

2. SeparadorAnteparo que tem a forma de um guarda-chuva, servindo para formar uma região ondenão haja vazão de ar, a fim de evitar que o líquido retirado do ar não seja arrastadopara a saída.

3. Válvula de dreno manualLocalizada na parte inferior do copo, servindo para remover o líquido acumulado.

4. CopoNormalmente é de plástico transparente, para visualizar quando há líquido acumulado;seu uso é limitado, porém, é limitado à pressão de 10,5 kg/cm2 a 50°C.

ObservaçãoO copo de plástico só pode ser lavado com água e sabão, pois, os solventes

químicos podem danificá-lo.

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Utilização dos filtros de arSão utilizados em linhas de instrumentos, para fornecer ar limpo e seco para alimentar

instrumentos pneumáticos. Os filtros de ar são geralmente usados em conjunto com

válvulas reguladoras de pressão. Instala-se sempre o filtro antes da válvula.

NotaOs filtros de dreno automático e hidrostático, apesar de seus custos mais elevados,

são necessários em locais remotos ou de difícil acesso.

PurgadoresSão dispositivos automáticos que servem para eliminar o condensado formado nas

linhas de vapor e nos aparelhos de aquecimento, sem deixar escapar vapor.

Os bons purgadores, além de remover o condensado, eliminam também o ar e outros

gases incondensáveis, (CO2) por exemplo, que possam estar presentes.

ConstituiçãoOs purgadores são feitos só de materiais metálicos.

AplicaçãoOs purgadores de vapor são importantes e de emprego mais comum em tubulação

industrial, como segue:

• Para eliminação do condensado formado nas tubulações de vapor em geral;

• Para reter o vapor nos aparelhos de aquecimento do vapor (purgadores de calor,

serpentinas de aquecimento, autoclaves, estufas, etc.), deixando sair apenas o

condensado.

Os purgadores para ar comprimido são instalados em linhas de ar para remover o

condensado (água).

ClassificaçãoSão classificados em três grupos:

1o grupoTipos mecânicos (agem por diferença de densidade):

• Purgador de bóia.

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2o grupoTermostático:

• Purgadores de expansão balanceada (fole).

3o grupoEspecial:

• Purgador termodinâmico;

• Purgador de ar (ventoso).

1o Grupo• Purgador de bóia

Funciona com um orifício de saída de água sempre abaixo do nível mínimo;

havendo excesso de água ou condensado, o nível levanta e a bóia flutua, abrindo a

saída pelo orifício. A bóia se estabiliza numa posição em que a água que está

entrando (com o vapor) é igual à água que está saindo.

Esse tipo não deixa passar os gases existentes no sistema. O ar que nele entra

não consegue sair: a descarga é contínua.

2o Grupo• Purgadores termostáticosSão purgadores indicados para pressões de vapor saturado de 1 até 7 kg/cm2 e

temperatura até 170ºC.

A ligação da descarga tanto pode ser na horizontal, como em ângulo de 90o; para estecaso, é só mudar o bujão no 5.

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São indicados para serviços leves, nas retiradas de condensados de cozinhadores,serpentinas, autoclaves, etc.; pelo seu tamanho e alta capacidade são muito práticos efáceis de instalar.

A instalação do purgador deverá ser feita no mínimo a um metro da saída do aparelho,devendo ter um pequeno declive para o purgador.

ObservaçãoO purgador não deve ser instalado em ambiente em que haja temperaturas externaselevadas; deve-se instalá-lo, sempre em local de temperatura ambiente.

3o Grupo• Purgador termodinâmico

Usado para retirar água condensada em encanamentos, serpentinas e todos ostipos de aparelhos aquecidos a vapor, tais como: tachos, estufas, cilindros,irradiadores, cozinhadores, etc.

Neles, é indispensável a instalação de um filtro de vapor, pois são muito sensíveisa detritos e impurezas.

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Descarregam com o condensado, automaticamente, todo o ar ou gases nãocondensáveis que se encontrarem nas máquinas ou aparelhos em que foreminstalados.

Servem para qualquer pressão entre 1kg a 25kg/cm2, e seu tamanho é reduzido secomparado com os demais (figura seguinte).

Possuem um disco que trabalha dentro de uma câmara, abrindo ou fechandosimultaneamente as passagens que dão para a entrada do vapor e para a saída decondensado.

• Purgador de arInstalado em linhas de ar comprimido para evacuar condensado (água) dasinstalações de ar. Também serve para expulsar o ar da linha de líquidos,equipamentos, etc.

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É um purgador com flutuador esférico.

VálvulasAs válvulas são acessórios colocados ao longo das tubulações e que servem paraexecutar manobras operacionais tais como:a) Controlar ou regular o escoamento de fluido em uma tubulação. Esse controle se

estende a líquidos, gases e vapores.b) Permitir ou impedir totalmente o escoamento.c) Impedir o retorno do líquido na tubulação.d) Aliviar a pressão em caldeiras e demais equipamentos sujeitos a elevadas

pressões.e) Regular a pressão de tubulações e equipamentos.

Material de fabricaçãoAs válvulas podem ser fabricadas de materiais metálicos e não-metálicos, e sãoligadas à tubulação por rosca, por flange ou por solda de encaixe.

AplicaçãoA presença de válvulas aumenta a possibilidade de vazamentos pelas gaxetas,roscas e flanges (se houver). Isso aumenta a despesa de manutenção e introduz

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perda de carga na tubulação. Por esse motivo, o projeto deve considerar o uso domenor número possível de válvulas, ou seja, apenas o necessário para a boaoperação da instalação.

Classificação das válvulasAs válvulas podem ser classificadas pela operação que executam. Assim, as válvulaspodem ser:• de bloqueio,• de regulagem,• de fluxo em um só sentido,• de segurança para controle de pressão de montante,• de controle de pressão de jusante.

• Válvulas de bloqueioAs válvulas de bloqueio destinam-se apenas a estabelecer ou interromper o fluxoda substância conduzida. Portanto, só podem funcionar completamente abertas oucompletamente fechadas. Seus diversos tipos são:

1. Válvula gaveta: tem uma gaveta e umasede ou assento. A gaveta tem ummovimento de translação (deslizamentono assento); pode ser cônica ou paralela;inteiriça ou bi-partida. A haste temmovimentos de rotação. A gaveta temmovimento de translação, conforme figuraao lado.

Essa válvula, perde um mínimo de carga quando completamente aberta, drenabem a tubulação e facilita a abertura ou fechamento devido ao movimento dagaveta ser adequado ao escoamento.

2. Válvula macho (ou válvula de fecho rápido): é formada de uma peça cônica(macho) com orifício de sessão retangular através do cone. Quando o orifício estáalinhado com o tubo há fluxo. Pode ser fechada ou aberta rapidamente.

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Outras válvulas de bloqueio:− válvula de esfera;− válvula de comporta.

• Válvulas de regulagemAs válvulas de regulagem são destinadas especificamente a controlar o fluxo.Trabalham, portanto, em qualquer posição de fechamento. Os diversos tipos são:

1. Válvula globo: o nome resulta de seu formato. É indicada para fechamento eregulagem do fluxo. Pode trabalhar em qualquer posição de fechamento.

2. Válvula de agulha A válvula de agulha é usada para regulagem fina de líquidose gases, em diâmetros de até 2”.

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3. Válvulas de diafragma é a válvula sem gaxeta, muito usada para fluidoscorrosivos, tóxicos, inflamáveis ou perigosos de um modo geral. Vejailustrações a seguir.

4. Válvula borboleta é usada, principalmente, em tubulações de grande diâmetro(mais de 20”) e de baixa pressão, que não exigem vedação perfeita, paraserviços com água, ar, gases, materiais pastosos, bem como para líquidossujos ou que contenham sólidos em suspensão.

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5. Válvula de controle automático serve para controlar a vazão ou a pressão deum fluido. Essa válvula pode ser utilizada em malha de controle de processo.

• Válvulas de fluxo em um só sentidoAs válvulas de fluxo em um só sentido impedem o retorno do fluido. Elas são:

1. Válvula de retenção: é usada quando é necessário que o fluxo seja possívelsó em um sentido. É de funcionamento automático. Pode ser de levantamentohorizontal e vertical.

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Existe um modelo especial que combina roscas, bloqueio e retenção em uma únicaválvula e que incorpora um mecanismo capaz de manter o disco em posição debloqueio independentemente do fluxo ou, alternativamente, pode restringir a elevaçãodo disco.

• Válvula de segurançaAs válvulas de segurança são aquelas que protegem os equipamentos contrapressão excessiva.

A utilização desse tipo de válvula é obrigatória nas caldeiras e nos reservatóriosque contêm fluidos sob pressão. Ela se abre automaticamente quando essapressão ultrapassa um determinado valor para o qual foi ajustada.

A ilustração a seguir mostra uma válvula de segurança.

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Existem dois tipos de válvulas de segurança: de mola e de contrapeso

A válvula de segurança de mola é aquela em que o disco é mantido contra oassento pela força de uma mola que cede, quando a pressão ultrapassa um dadolimite.

A válvula de segurança de contrapeso é aquela em que a força que fecha aválvula resulta de um contrapeso.

Outro tipo de válvula de segurança é a válvula de contrapressão.

• Válvulas de controle da pressão a jusanteA esse grupo de válvulas pertence a válvula redutora e a válvula reguladora depressão.

• Válvula angularA válvula angular é usada para os casos em que, depois da válvula, sejanecessária uma mudança de direção de 90o. Devido aos bocais estarem a 90o umem relação ao outro, ela oferece perdas de cargas bem menores do que a válvulaglobo normal.

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Modos de operação das válvulasAs válvulas podem ser operadas de três formas: por operação manual, motorizada eautomática.

A operação manual é feita por meio de:− volantes;− alavanca;− engrenagens e parafusos sem fim;− correntes.

Veja ilustração ao lado.

A operação motorizada é usada quando as válvulas:• são muito grandes;• estão em posições inacessíveis;• devem ser comandadas por instrumentos automáticos.

Essa operação pode ser:• pneumática;• hidráulica;• elétrica.

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A operação pneumática é o sistema mais usado na instrumentação de controle deprocessos. As válvulas pneumáticas são comandadas à distância por instrumentosautomáticos.

Na operação hidráulica, ahaste da válvula écomandada por um êmbolosujeito à pressão de umlíquido, conforme mostrailustração ao lado.

Na operação elétrica, um motor elétrico aciona o volante da válvula por meio deengrenagens de redução. Esse sistema é usado em locais inacessíveis e em válvulasde grande porte, para tornar a operação mais rápida.

Para válvulas pequenas, a movimentação pode ser feita com solenóides, ou seja, umeletroímã com uma mola. Por atração magnética, a haste da válvula é movimentada,abrindo-se ou fechando-se a válvula.

As válvulas de operação automática, são auto-suficientes, dispensando qualqueração externa para o seu funcionamento. A operação automática pode ser conseguidapela diferença de pressões do fluido circulante, ou pela ação de molas ou contrapesosintegrantes da própria válvula.

Observações

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1. As válvulas em linhas pressurizadas devem ser acionadas lentamente para evitaresforços excessivos ao sistema, causados, por exemplo, pela parada repentina dofluido (martelo hidráulico).

2. Válvulas de bloqueio, que não são usadas durante a operação normal, devem seroperadas de vez em quando para evitar seu emperramento.

3. Uma válvula, como qualquer outra peça do equipamento, precisa de manutençãoconstante.

Movimentação correta de válvulas manuaisAs válvulas devem ser operadas com técnica correta de modo a facilitar o trabalho dooperador.

Uma válvula adequadamente lubrificada e engraxada dificilmente oferecerádificuldades para a sua movimentação.

Para abertura e fechamento, o limite do esforço físico despendido será dado pelaprópria dimensão da válvula.

Chaves de válvulasChave de válvula é um dispositivo em forma de “F” utilizado para facilitar amovimentação dos volantes de válvulas.

O uso de uma chave de válvula só se justifica no caso de válvulas de grande dimensãoem que o esforço físico aplicado é multiplicado pelo auxílio dessa chave, e estáatuando como mão-de-força.

Para não causar danos à válvula, não se deve utilizar artifícios como alavancas,chaves de encanador, golpes ou pancadas para movimentá-la.

O limite de abertura e fechamento é dado pelo próprio curso da haste; deve-se deixaruma folga ao final da abertura a fim de facilitar a movimentação quando houvernecessidade de fecha-la. No fechamento, ao final, deverá apenas ser dado umpequeno esforço adicional a fim de certificar-se de que o fechamento fez-seintegralmente. A fim de preservar a válvula, também não deverão ser feitos apertos nofechamento.

Em qualquer caso não se deve forçar o volante em demasia, seja na abertura ou nofechamento, para não danificá-lo.

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GaxetaA gaxeta é um material de vedação, que serve para impedir o vazamento do fluido peloespaço entre a haste e o castelo de uma válvula, ou entre juntas de expansão, ouentre eixo de bomba e seu corpo, etc. Seu uso depende da especificação técnica, bemcomo da temperatura, pressão, e grau de corrosividade do fluido a ser transportado.

Os tipos mais comuns de gaxetas são: quadrada e redonda.

ConstituiçãoAs gaxetas podem ser de fibra de carbono trançada que, atualmente é usada no lugarde asbestos ou amianto, náilon, juta, teflon, cobre, alumínio, chumbo, aço. As gaxetaspara válvulas ou bombas contêm material lubrificante para reduzir o atrito entre oscomponentes.

A escolha do material da gaxeta depende do tipo de produto que passa pela válvula.Veja tabela a seguir.

Produto

Material

Vaporalta

pressão

Vaporbaixa

pressão

Águaquente

Águafria

Ar Amônia Ácidos

Fibra de carbonotrançada

X X X X X X X

Metal X

Semi-metal X X X X X X

Cobre X

Aço X

Lona e borracha X X X

Algodão X

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Tubulação industrial

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Plástico X X X

Teflon X

ObservaçãoAs gaxetas devem ser cortadas em forma de arruelas e da maneira ilustrada a seguir.

Suportes de tubulação

As tubulações, em geral, necessitam ser fixadas para eliminar ou dividir os esforços ou

pesos exercidos pelos tubos nas mais variadas situações e direções. A fixação é um

requisito importante na instalação de linha tanto para determinar o movimento

admissível na tubulação como para atender se a mesma deve ser apoiada ou

pendurada.

Há uma variedade grande de tipos e modelos de suportes.

De acordo com a função principal, classificam-se em:

• Suportes rígidos (apoiados e pendurados):

- para tubulação pesada;

- com rolo.

• Suportes semi-rígidos pendurados:

- para tubos horizontais;

- para tubos verticais.

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Tubulação industrial

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• Suportes não rígidos:

- de mola simples;

- de mola variável.

• Suporte de ancoragem.

• Suportes rígidos (apoiados e pendurados)São assim chamados os que são imóveis, não permitindo nenhuma liberdade de

movimento vertical aos tubos.

Para evitar contato direto do tubo com a superfície de apoio, bem como permitir apintura do mesmo, usam-se vários recursos, sendo o mais comum a colocação deum vergalhão transversal ao tubo, soldado no suporte e com as pontas viradaspara cima, a fim de evitar que o tubo caia fora do suporte.

Outros acessóriosSão componentes auxiliares usados nas tubulações e equipamentos do processo, coma finalidade de auxiliar e garantir o bom funcionamento dos mesmos.

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Suporte rígido deslizante, tipo patim, para tubos isolados.

• Suportes rígidos com roloSão usados em alguns casos quando se trate de tubulação muito pesada e emtrechos longos. Seu uso é conveniente porque distribui a carga e reduz o atrito.

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Tubulação industrial

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• Suportes semi-rígidos pendurados- Para tubos horizontais

Esses suportes dão grande liberdade de movimento aos tubos, porque nelesnão há atrito; por isso, não devem ser empregados em tubulações sujeitas avibrações, choques dinâmicos, golpes de aríete, etc. São muito usados emtubulações leves. Podem ser pendurados em estruturas, vigas de concreto oumesmo em outro tubo. Existem tipos de hastes ajustáveis por esticador(primeira figura), luva com rosca esquerda e direita (segunda figura) ou comhaste simples, isto é, pré-fabricada no tamanho certo (terceira figura).

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- Para tubos verticais- de orelhas soldadas nas paredes dos tubos (primeira figura);- apoiados em vigas horizontais (segunda figura).

Em casos de tubulações leves podemos usar:• Grampos de vergalhão (primeira figura);• Abraçadeiras (segunda figura).

Abraçadeiras para suportes semi-rígidos para tubulação isolada.

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• Suportes não rígidosSustentam o peso das tubulações, dando-lhes ao mesmo tempo certa liberdade demovimento. Esses movimentos obedecem às dilatações dos trechos da tubulação,podendo ser na horizontal ou na vertical.

• Suportes de mola simplesUsado nos casos onde se necessitam movimentos para cima. Isto acontecequando temos tubulações verticais, com as partes inferiores dirigidas ou ligadas aequipamentos.

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Tubulação industrial

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• De mola variávelSão os dispositivos não-rígidos mais usados em tubulações, e consistem de umamola helicoidal de aço, dentro de uma carcaça, de maneira que o peso do tubo sejacolocado diretamente na mola, através de um eixo com esticador para ajustagem.

• Suporte de ancoragemÉ usado quando se pretende fixar pontos de tubulação a fim de dividir os trechosde dilatação da mesma.

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Tubulação industrial

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InstalaçãoDistâncias entre suportesDevem ser de acordo com o projeto e são determinadas por uma série de fatores, taiscomo: tipo de material, temperatura, etc.

A figura abaixo mostra a colocação de um tipo de suporte obedecendo-se ao projeto.

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Tubulação industrial

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A tabela abaixo dá a distância entre suportes, aplicáveis em tubulações horizontais deaço, transportando fluidos até a temperatura de 400ºC.

Diâmetro nominal(em polegadas)

Espaçamento máximo(em metros)

1 2.10

1 ½ 2.70

2 3.00

2 ½ 3.30

3 3.60

3 ½ 3.90

4 4.20

5 4.80

6 5.10

8 5.70

10 6.60

12 6.90

14 7.50

16 8.10

18 8.40

20 9.00

24 9.60

Caminhamento das tubulações

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Tubulação industrial

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Em trajetos onde não há cruzamentos com pistas de tráfego de veículos, astubulações, formando grupos paralelos, são colocadas sobre suportes de pequenaaltura (a pelo menos 30 cm do solo), em geral na margem ou no acostamento da rua.

Onde houver necessidade de travessia freqüente de pedestre sobre os tubos, deve serconstruída uma ponte, que também pode servir de local de manobra de válvulas.

Pipe waySempre que houver cruzamento de pista de tráfego de veículos, a solução mais usualconsiste em colocar o grupo de tubos dentro de uma trincheira (pipe-way).

Pipe-rackUm pipe-rack (ou seja, suporte de tubulação) é uma estrutura para suportar astubulações elevadas, fabricada geralmente de aço ou vigas de concreto. Consiste de

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Tubulação industrial

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pórticos sobre os quais as tubulações se apoiam. Alguns pipe-racks apresentam-se emconstruções duplas. Estas estruturas são necessárias para o arranjo das principaislinhas de processos e serviços.

Em alguns casos, quando se necessita suportar pequeno número de tubulações, aoinvés de pórticos usa-se a forma “TE” ou, esporadicamente, o apoio em coluna comsuporte (L invertido) horizontal.

Os pipe-racks, devido ao posicionamento elevado, permitem a instalação deequipamentos sob a sua estrutura, normalmente apresentando mobilidade viável parasua operação.

As pilastras de suporte dos pipe-racks servem como local de estação de utilidades, ede fixação de estação de controle, caixas de incêndio ou extintores.

Usualmente as linhas de serviço e utilidades, no caso de pipe-racks duplos sãocolocados no nível superior.

As tabulações com revestimento são instaladas sobre sapatas.

Também os eletrodutos e cabos elétricos, quando em suportes externos (linhasaparentes), são instalados em vigas projetadas para fora do pipe-rack. A descidadestes eletrodutos e cabos elétricos é fixada na própria coluna da estrutura.

Em áreas congestionadas, a maior parte das tubulações deve ocorrer sobre suporteselevados (pipe-racks), para permitir facilidade de operação, de manutenção, desegurança e, principalmente, para permitir o livre tráfego de pessoas e veículos.

As faixas de passagem em tubulações elevadas, devem ser dispostas na parte centralda área, entre filas de equipamentos, para simplificar o caminhamento.

Normalmente o posicionamento dos pipe-racks apresentam-se com dimensões-padrãomínimas.

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Nos pipe-racks principais, a altura do solo é de 4m com a largura de 4,8m. Os pipe-racks secundários têm as mesmas medidas para a altura e largura de 3m.

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Tabela para cálculos detriângulo retângulo

Tabela para cálculo de triângulo retângulo, multiplicando um lado pela constante

CurvasLado ACalcular

LadoConhecido

Lado AMultiplicar

pelaconstante

60º 45º 30º 22 21 º 11 4

1 º 5 85 º

A B B 1,115 1,414 2,000 2,613 5,125 10,187B A A 0,886 0,707 0,500 0,383 0,195 0,098C B B 0,577 1,000 1,732 2,414 5,027 10,158B C C 1,732 1,000 0,577 0,414 0,198 0,098A C C 2,000 1,414 1,155 1,082 1,019 1,004C A A 0,500 0,500 0,866 0,924 0,980 0,995

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Tubulação industrial

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Exercícios

1. Calcular as dimensões a, b e α, sendo dados os elementos cotados no isométricoabaixo.

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2. Calcular as dimensões a, b, c e d, sendo dados os elementos cotados nosdesenhos.

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3. Calcular as dimensões a, b, c, d e α, sendo dados os elementos cotados nosdesenhos abaixo.

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4. Calcule as cotas a, b e c no isométrico abaixo.

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5. Calcular as cotas A e B no isométrico abaixo, sendo dado as elevações.

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6. Calcular as dimensões A, depois E, sendo dados os elementos cotados nodesenho abaixo.

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7. Calcular as dimensões a, b e α, sendo dados os elementos cotados no isométricoabaixo.

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8. Calcular as dimensões “x” e “z”, sendo:A = 500B = 600C = 1.000

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9. No isométrico abaixo, calcular as cotas x e y, sendo dados o valor de ângulo e ahipotenusa do triângulo.

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Sistemas de medidas

Definições

Em todas as ocupações as pessoas estão medindo alguma coisa. Por exemplo, oeletricista mede a bitola de um fio; o marceneiro mede o comprimento de uma mesa; opedreiro mede a altura do pé direito de uma parede; o mecânico de automóveis medeo tamanho de um parafuso; o torneiro mede o diâmetro de uma peça; o sapateiroartesanal mede o tamanho do pé de seu cliente; o tipógrafo mede o tamanho do papelde impressão; o agrimensor mede a área de um terreno; o arquiteto mede o vão livrede um viaduto, e assim por diante.

Além de medir, as pessoas expressam as medidas obtidas em certas unidades. Porexemplo, o astrônomo expressa a distância entre as galáxias em ano-luz; o agrônomoexpressa uma área em hectares; o torneiro expressa um diâmetro em milímetro; omarceneiro expressa um comprimento em centímetros; um eletricista expressa umatensão elétrica em volts, e assim por diante.

Sistema Internacional de Unidades (SI)

Com o crescente avanço dos conhecimento científicos e com a evolução do comérciomundial, os países interessados nos problemas nas unidades de medidasestabeleceram o Sistema Internacional de Unidades (SI) que foi ratificado na 11ªConferência Geral de Pesos e Medidas ocorrida em 1960.

No caso do Brasil, o Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e QualidadeIndustrial – CONMETRO, no uso de suas atribuições, adota como unidades demedias legais no País aquelas do Sistema Internacional de Unidades (SI).

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Tubulação industrial

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Para implementar, fiscalizar, resolver casos omissos, dirimir dúvidas, propor algumamodificação, o CONMETRO delegou plenos poderes ao Instituto Nacional deMetrologia, Normalização e Qualidade Industrial – INMETRO, por meio daresolução n.º 12, em 12 de outubro de 1988.

Resumindo, o INMETRO é o órgão responsável pelos pesos e medidas utilizados noBrasil.

Neste caso, salvo indicações em contrário, serão usadas somente as unidades SI, deuso obrigatório no Brasil.

No Sistema Internacional de Unidades (SI) há sete unidades de base, cada umacorrespondente a uma grandeza física básica. Além das sete unidades de base, o SIadota, também, duas unidades suplementares. As unidades das demais grandezasfísicas são derivadas, direta e indiretamente, das unidades de base e suplementares.

UNIDADES DE BASEGrandeza física Unidade Símbolo da unidadecomprimento metro mmassa quilograma kgtempo segundo scorrente elétrica ampère Atemperatura termodinâmica kelvin Kquantidade de matéria mol molintensidade luminosa candela cdUNIDADES SUPLEMENTARESângulo plano radiano radângulo sólido esterradiano sr

Por conveniência operacional foram adotados múltiplos e submúltiplos para seremutilizados como prefixos das unidades quando se necessita expressar quantidadesmuito grandes ou muito pequenas em relação à unidade de medida da grandeza físicaconsiderada.

O quadro, a seguir, mostra o prefixo SI para os múltiplos e submúltiplos das unidades,além do fator pelo qual a unidade é multiplicada. Exemplos são dados no próprioquadro.

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Tubulação industrial

SENAI - INTRANET 175

PREFIXO SINome Símbolo Fator de multiplicação Exemployotta Y 1024 2Ym = 2.1024 mzetta Z 1021 3Zm = 3. 1021mexa E 1018 5EJ = 5.1018 Jpeta P 1015 6PV = 6.1015 Vtera T 1012 4TN = 4.1012 Ngiga G 109 6GHz = 6.109 Hzmega M 106 2MW = 2.106 Wquilo k 103 8km = 8.103 mhecto h 102 5hm = 5.102 mdeca da 10 2daN = 2.10Ndeci d 10−1 9dm = 9.10−1 mcenti c 10−2 5cm = 5.10−2 mmili m 10−3 9mA = 9.10−3 Amicro µ 10−6 3µm = 3.10−6 mnano n 10−9 8nC = 8.10−9 Cpico p 10−12 2pm = 2.10−12 mfemto f 10−15 3fV = 3.10−15 Vatto a 10−18 7am = 7.10−18 mzepto z 10−21 5zF = 5.10−21 Fyocto y 10−24 9yF = 9.10−24 F

Em sua profissão você não vai utilizar todos os prefixos SI mostrados, porém, se vocêencontrá-los em livros técnicos, em catálogos de produtos, em artigos de jornais erevistas, não ficará sem saber do que se trata.

O sistema inglêsO sistema inglês, que predomina na Inglaterra e nos Estados Unidos, tem comopadrão a jarda.

Entretanto, mesmo nesses dois países, vem sendo implantado o sistema métrico, queé o mais usado em todo o mundo.

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Tubulação industrial

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Por isso, em 1959, a jarda passou a ser definida em função do metro, valendo0,91440m. As divisões da jarda (3 pés, cada pé com 12 polegadas) passaram, então,a ter seus valores expressos no sistema métrico:1yd (uma jarda) = 0,91440m1’ (um pé) = 304,8mm1” (uma polegada) = 25,4mm

A polegada divide-se em frações ordinárias de denominadores iguais a: 2, 4, 8, 16, 32,64, 128... Temos, então, as seguintes divisões da polegada:

12" (meia polegada)

18" (um oitavo de polegada)

116

" (um dezesseis avos de polegada)

132" (um trinta e dois avos de polegada)

164

" (um sessenta e quatro avos de polegada)

1128

" (um cento e vinte e oito avos de polegada)

Os numeradores das frações devem ser números ímpares:

12" , , , 3"

4 5"

8 ... 15"

16 etc.

Quando o numerador for par, deve-se proceder à simplificação da fração:

68" , 3"

4 pois 6 : 2 = 3 8 : 2 = 4→

864

" , 1"8

pois 8 : 8 = 1 64 : 8 = 8→

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Tubulação industrial

SENAI - INTRANET 177

Sistema inglês - fração decimal

A divisão da polegada em submúltiplos de 12" , 1"

4 ... 1"

128 em vez de facilitar,

complica os cálculos na indústria.

Por essa razão, criou-se a divisão decimal da polegada. Na prática, a polegadasubdivide-se em milésimos e décimos de milésimos.

Exemplo:1,003" = 1 polegada e 3 milésimos1,1247" = 1 polegada e 1 247 décimos de milésimos.725" = 725 milésimos de polegada

Nas medições em que se requer mais precisão, utiliza-se a divisão de milionésimos depolegada, também chamada de micropolegada. Em inglês, “micro inch", representadapor µ inch.

ObservaçãoOs valores em polegada decimal inferiores a uma polegada utilizam ponto no lugar davírgula.

Exemplo:• 001" = 1 milésimo de polegada• 000 001" = 1 µinch• 028" = 28 milésimos de polegada

ConversõesSempre que uma medida estiver em uma unidade diferente da que os equipamentosutilizados necessitam, deve-se convertê-Ia (ou seja, mudar a unidade de medida).

Para converter polegada ordinária em milímetro deve-se:• multiplicar o valor em polegada ordinária por 25,4.

Exemplos:2” = 2 . 25,4 = 50,8mm38 8" = 3 . 25,4 = 76,2

8 = 9,525mm

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Tubulação industrial

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A conversão de milímetro em polegada ordinária é feita dividindo-se o valor em mmpor 25,4 e multiplicando-o por 128. O resultado deve ser escrito como numerador deuma fração, cujo denominador é 128. Caso o numerador não dê um número inteiro,deve-se arredondá-lo para o número inteiro mais próximo.

Exemplos:1. 12,7mm

( ,127128 128

: 25,4) . 128 = 0,5 . 128 = 64"128

simplificando

64128

" = 32"64

= 16"32

= 8"16

= 4"8

= 2"4

= 1"2

2. 19,8mm

( ,19 8 : 25,4) . 128 = 99,77128

arredondando 100"128

simplificando

100"128

= 50"64

= 25"32

Regra prática: Para converter milímetro em polegada ordinária, basta multiplicar o valorem milímetro por 5,04, dando para denominador 128. Arredondar se necessário.

Exemplos:1. 12,7mm

12,7 . 5,04128

= 64,008128

arredondando 64'128

simplificando

64128

" = 32"64

= 16"32

= 8"16

= 4"8

= 2"4

= 1"2

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Tubulação industrial

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2. 19,8mm

19,8 . 5,04128

= 99,792128

arredondando 100"128

simplificando

100"128

= 50"64

= 25"32

Observação

O valor 5,04 foi encontrado pela relação 12825 4,

= 5,03937 , que arredondada é igual a

5,04.

A polegada decimal (milésimo de polegada) é convertida em polegada ordináriaquando se multiplica a medida expressa na primeira unidade por uma das divisões dapolegada, que passa a ser o denominador da polegada ordinária resultante.

Exemplo:Escolhendo a divisão 128 da polegada, usaremos esse número paramultiplicar a medida em polegada decimal: 125" x 128 = 16"figurar como denominador (e o resultado anterior como numerador):

16"128

= 8"64

= ... 1"8

Outro exemplo:Converter .750" em polegada ordinária

.750" . 88

= 6"8

= 3"4

Polegada ordinária em polegada decimal: para efetuar essa conversão, divide-se onumerador da fração pelo seu denominador.

Exemplos:38" = 3 : 8 = .375

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Tubulação industrial

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5"16

= 5 : 16 = .3125"

Para converter milésimo de polegada em milímetro, basta multiplicar o valor emmilésimo por 25,4.

Exemplo:Converter .375" em milímetro.375". 25,4 = 9,525mm

Converte-se milímetro em polegada decimal, dividindo o valor em milímetro por 25,4.

Exemplos:

1. 5,08mm → 5 0825 4,,

= .200"

2. 18mm → 1825 4,

= .7086" arredondando .709"

A equivalência entre os diversos sistemas de medidas, vistos até agora, pode sermelhor compreendida graficamente:

Sistema ordinário

Sistema decimal

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Tubulação industrial

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Sistema métrico

Tabela de conversões

para obter multiplicar por

COMPRIMENTOmilímetrometrometroquilômetro

polegadapéjardamilha

25,4 0,3048 0,9144 1,609

ÁREAmilímetro2

centímetro2

metro2

metro2

polegada2

polegada2

pé2

jarda2

645,2 6,45 0,0929 0,8361

VOLUMEmilímetro3

centímetro3

litrolitrometro3

polegada3

polegada3

polegada3

galãopé3

16387,0 16,387 0,01639 3,7854 0,02832

MASSAquilogramagramas

libra (lb)onça (oz)

0,4536 28,35

FORÇAnewton (N)newton (N)newton (N)

quilograma força (kgf)onça (oz)libra (lb)

9,807 0,278 4,448

TORQUEnewton.metro (N.m)quilograma força.centímetro (kgf.cm)newton.metro (N.m.)quilograma força.metro (kgf.m)newton.metro (N.m.)newton.metro (N.m.)

libra.polegada (Ib.pol)libra.polegada (Ib.pol)libra.pé (lb.pé)libra.pé (lb.pé)quilograma força.metro (kgf.m)quilograma força.centímetro (kgf.cm)

0,11298 1,152 1,3558 0,13826 9,806

0,098POTÊNCIAquilowatt (kw)quilowatt (kw)

hpcv

0,746 0,736

PRESSÃOquilograma/centímetro2

quilopascal (Kpa)quilopascal (Kpa)bar (bar)bar (bar)

libra/polegada2 (lb;pol2)libra/polegada2 (lb/pol2)quilograma/centímetro2 (kg/pol2)libra/polegada2 (lb/pol2)quilograma/centímetro2 (kg/cm2)

0,0703 6,896 98,1 0,069 0,981

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Tubulação industrial

SENAI - INTRANET182

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Tubulação industrial

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Testes de tubulação

O sistema de tubulações deve ser testado para a verificação de sua estanqueidade.Esse teste pode ser o hidrostático (com pressão de água) ou por ar comprimido.

Geralmente é adotado o teste hidrostático utilizando para isso uma bomba de testemanual. Outros tipos de bombas (pistão, elétrica, pneumática) também podem serutilizadas.

A pressão de teste deve ser sempre superior à pressão de trabalho da tubulação,sendo que o menor valor , para tubulações industriais, a ser adotado é de 1 kgf/cm2.

A pressão de teste, quando este for efetuado com ar comprimido, não deve sersuperior a 2 kgf/cm2 por motivos de segurança (risco de explosão).

Bombas testeSão bombas hidráulicas utilizadas para testar linhas de tubulação ou equipamentos deprocesso.

TiposPistão, axial manual, elétrica e pneumática.

Bomba de teste hidrostático manualConfeccionada de material metálico. Composta de:

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Tubulação industrial

SENAI - INTRANET184

1. Base;2. Reservatório de água;3. Alavanca de acionamento;4. Pistão;5. Válvula de retenção;6. Manômetro;7. Carcaça;8. Porca de aperto;9. Suporte da alavanca;10. Gaxeta.

AplicaçãoSão geralmente usadas para testar tubulações quando em término de fabricação ouem manutenção, e também equipamentos quando em reparos ou recém-montados.

Preparação do testeOs seguintes procedimentos devem ser adotados antes do teste de pressão:• Manter em posição aberta todas as válvulas, exceto as válvulas de bloqueio de

instrumentos que devem permanecer fechadas.• Retirar ou substituir por dispositivos adequados todos os instrumentos ou

equipamentos que não possam receber a pressão de teste, inclusive válvulas desegurança e de alívio.

• Soldas e roscas devem ficar expostas, sem isolamento térmico ou pintura.• Executar a expurga do ar do sistema.• Verificar se as condições dos suportes são adequadas para suportar o peso da

água do teste.• A introdução da pressão de teste deve ser lenta e controlada, e mantida no seu

valor máximo durante uma hora no mínimo.• O manômetro de teste deve ser preferencialmente colocado no ponto mais alto do

sistema.• Se constatado vazamento, o ponto defeituoso deve ser reparado e, após, repetir o

teste.• O teste deve ser efetuado em todas as situações em que a tubulação sofrer

qualquer serviço ou manutenção.

Page 185: Tubulação industrial

Tubulação industrial

SENAI - INTRANET 185

Hidrostático

Este teste é executado em todo o sistema de tubulações montado, visando atenderrequisitos normalizados em função do fluido e da pressão com a qual o sistema iratrabalhar.

O teste hidrostático é normalmente executado utilizando - se água como fluido de testee deve ser submeter o sistema a pressões superiores à pressão normal defuncionamento.

A taxa de pressão acima da pressão normal de trabalho deve ser especificada emfolha de teste. Esta taxa é informada em percentual acima da pressão de trabalho.Tomando como exemplo a tubulação abaixo, a qual deverá operar com ar comprimido,o teste hidrostático deverá respeitar o seguinte procedimento:

1) Fechar todas as saídas de fluido;2) Conectar a bomba hidráulica à entrada do sistema, já devidamente alimentada pelarede de água;3) Acionar a bomba, observando a elevação de pressão em manômetro calibrado eaferido;4) Fechar a entrada de água e desligar a bomba;5) Observar e registrar eventual queda de pressão em intervalos de tempopreviamente estipulados;6) Comparar os resultados com o padrão estabelecido e aprovar ou não o sistemapara operação.7) Em caso de reprovação por queda excessiva de pressão, localizar e corrigir osvazamentos.

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