i

DEDICATRIA

com muito amor e carinho que dedico inteiramente esta obra aos meus alunos da FATEC-SP, a causa primeira deste trabalho. Tambm desejo dedic-la a minha esposa Cleuza e s minhas filhas.

Amars o Senhor teu Deus, com todo teu corao, com toda tua alma e com toda tua mente.

Mateus 22,37

ii

AGRADECIMENTOS

Agradeo a minha filha ris Cristina que na poca da implantao da disciplina suplementar Materiais para Tubulao executou todo o trabalho de digitao, xerocopiou catlogos, recortou e colou figuras no sentido de viabilizar a edio daquela apostila que foi a precursora deste trabalho. Agradeo a auxiliar de docente e minha ex-aluna Lis Eullia Cabrini que muito contribuiu com a digitao e principalmente com a formatao de textos e tabelas. Agradeo ainda a todos, professores e funcionrios do Departamento de Hidrulica pelo incentivo. E finalmente agradeo ao Senhor meu Deus por esta oportunidade de compartilhar meus parcos conhecimentos.

iii

PREFCIO

Desde o incio de meus trabalhos com projetos de tubulao j me interessei

de uma maneira muito especial pela especificao tcnica. Esse fascnio pela

disciplina me levava procura de maiores conhecimentos desses materiais e

ao estudo de procedimentos e das normas tcnicas pertinentes.

Como muitos tive grandes dificuldades neste sentido pois o maior obstculo era

a carncia de bibliografia da disciplina.

Fui adquirindo meus conhecimentos com a aquisio dos poucos livros

existentes no mercado sobre o assunto e, principalmente, na vida prtica, em

empresas de engenharia consultiva e no chamado cho de fbrica.

No incio da dcada de 1990 fui animado pelo Departamento de Hidrulica a

implantar a disciplina suplementar Materiais para Tubulao sobre este

fascinante assunto. Desde o incio esta disciplina suplementar foi muito

procurada pelos alunos da FATEC das modalidades de civil, de mecnica e de

soldagem e no demorou muito para este curso se tornar muito conhecido na

FATEC a ponto de se tornar uma disciplina obrigatria para os alunos com

interesse na rea de tubulao.

De incio foi elaborada uma pequena apostila para acompanhamento da

disciplina suplementar que ainda hoje alguns ex-alunos a conservam em sua

vida profissional.

Com a implantao do curso de Hidrulica e Saneamento Ambiental a

disciplina Materiais para Tubulao passou a ser curricular e ento nasceu a

idia de se elaborar um manual tcnico para acompanhamento da disciplina

que em princpio deveria se chamar Manual Tcnico de Vlvulas Manuais e

Componentes para Tubulao em Materiais Ferrosos mas em homenagem

disciplina o manual passou a se chamar simplesmente Materiais para

Tubulao como tambm era conhecida a nossa primeira apostila.

Este manual tcnico tem como objetivo principal o estudo da aplicao de

materiais para tubulao no mbito acadmico, como acompanhamento da

disciplina Materiais para Tubulao e dever, por si s, ser suficiente em todos

os sentidos, ter a teoria bsica, a aplicao, a especificao do material, as

iv

dimenses, as fotos e os principais fabricantes para que o aluno tenha tudo

mo, sem ter que recorrer a catlogos ou normas tcnicos no momento de

executar um trabalho acadmico.

Os fabricantes e os produtos aqui mencionados so aqueles existentes no

mercado na poca da elaborao deste manual tcnico e, portanto, para uma

referncia profissional, haver a necessidade da confirmao de todos os

dados do produto em um catlogo atualizado visto que melhorias e

modificaes acontecem de uma forma dinmica.

O Manual Tcnico atualmente est dividido em trs volumes; o primeiro volume

faz um apanhado sobre os materiais metlicos, o segundo volume sobre

tubos e conexes e o terceiro volume sobre vlvulas e acessrios. O quarto

volume, sobre exerccios, em breve dever fazer parte deste trabalho.

Professor Clio Carlos Zattoni

Julho de 2005

I

NDICE ANALTICO VOLUME 1

1. CLASSIFICAO DOS MATERIAIS FERROSOS 1

1.1. AO CARBONO 1 1.2. AO LIGA 2 1.3. AO INOXIDVEL 2 1.4. FERRO FUNDIDO 2

2. EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA 4

2.1. INTRODUO 4

3. EFEITOS DA TEMPERATURA 5

3.1. FLUNCIA 5 3.2. MDULO DE ELASTICIDADE (MDULO DE YOUNG) 5 3.3. LIMITE DE RESISTNCIA 5 3.4. FRATURA FRGIL 5

4. CORROSO 7

4.1. CORROSO 7 4.2. CORROSO ELETROQUMICA 7 4.2.1. CAUSAS DA CORROSO 7 4.2.2. TIPOS DE CORROSO 8 4.3. PROTEO CONTRA CORROSO 10 4.3.1. FATORES QUE INFLUENCIAM A CORROSO 10 4.3.2. PROTEO CONTRA CORROSO 11 4.3.3. COMO EVITAR A CORROSO 11

5. NORMAS 14

5.1. INTRODUO 14 5.2. EXEMPLOS DE NORMAS NBR / ABNT 17 5.3. EXEMPLOS DE NORMAS ASME / ANSI 18 5.4. EXEMPLOS DE NORMAS MERCOSUL 18 5.5. EXEMPLOS DE NORMAS DIN 18 5.6. EXEMPLOS DE NORMAS ASTM 19 5.7. EXEMPLOS DE NORMAS API 19

6. MEIOS DE LIGAO 20

6.1. MEIOS DE LIGAO 20 6.2. LIGAES ROSCADAS 20 6.3. LIGAES SOLDADAS 20 6.4. LIGAES FLANGEADAS 21 6.4.1. TIPOS DE FLANGES 22 6.4.2. FACEAMENTO DOS FLANGES 22 6.4.3. ACABAMENTO DA FACE DOS FLANGES 23

II

6.4.4. CLASSES DE PRESSO 23 6.4.5. PROCESSOS DE FABRICAO 23 6.5. LIGAES DO TIPO PONTA E BOLSA 24 6.5.1. PONTA E BOLSA COM JUNTA ELSTICA 24 6.5.2. PONTA E BOLSA COM JUNTA MECNICA 24 6.5.3. PONTA E BOLSA COM JUNTA TRAVADA 25 6.6. OUTROS TIPOS DE LIGAO 25 6.6.1 LIGAES SANITRIAS 25 6.6.2. ENGATES 27 6.6.3. DERIVAES SOLDADAS TIPO BOCA-DE-LOBO 27 6.6.4. PEQUENAS DERIVAES COM USO DE MEIA-LUVA 27 6.6.5. DERIVAES COM USO DE COLARES E SELAS 28 6.6.6. SUGESTO PARA A ESCOLHA DO TIPO DE DERIVAO 28

7. TUBOS 30

7.1. INTRODUO 30 7.2. CLASSIFICAO QUANTO APLICAO 30 7.3. CLASSIFICAO QUANTO AOS PROCESSOS DE FABRICAO 30 7.4. CLCULO DA ESPESSURA DA PAREDE DE TUBOS 31 7.4.1. REQUISITOS SEGUNDO A NORMA ASME / ANSI B31.3 31 7.4.2. SELEO DA ESPESSURA NORMALIZADA 31 7.4.3. RELAO ENTRE O DIMETRO NOMINAL E A ESPESSURA 32 7.4.4. LIMPEZA NAS TUBULAES 32 7.4.5. PRESSO DE TESTE 32 7.5. EMPREGO DE CORES PARA IDENTIFICAO DE TUBULAES NBR 6493 33

8. ISOLAMENTO TRMICO 34

8.1. INTRODUO 34 8.2. ISOLAMENTO TRMICO A FRIO 34 8.3. NORMAS A CONSULTAR 34 8.4. MATERIAIS 34 8.5. ISOLAMENTO TRMICO A QUENTE 35 8.6. NORMAS DA ABNT A CONSULTAR 35 8.7. MATERIAIS 36 8.8. APLICAO DE ISOLANTES TRMICOS (FRIO OU QUENTE) 37

9. TABELAS TCNICAS 38

9.1. COMPARAO ENTRE DIVERSOS TIPOS DE AO INOX 38 9.2. FORMAS DE APRESENTAO DE DIVERSOS TIPOS DE AO 38 9.3. PROPRIEDADES DOS AOS-LIGA EM FUNO DA COMPOSIO QUMICA E SUAS APLICAES INDUSTRIAIS 39 9.4. TABELAS DE DIMENSES DE TUBOS CONFORME ABNT NBR 5580 40 9.5. TABELAS DE DIMENSES DE TUBOS CONFORME ABNT NBR 5590 41 9.6. NORMA ASME / ANSI B36.10 AO CARBONO E AO LIGA 42 9.7. NORMA ASME / ANSI B36.19 AO INOX 47 9.8. DIMENSES E PESOS PARA TUBOS DE AO INOX COM E SEM COSTURA PADRO OD 49 9.9. COMPOSIO QUMICA PARA TUBOS DE AO INOX COM E SEM COSTURA 50 9.10. TENSO ADMISSVEL PARA AOS DE TUBOS DE AO CARBONO 51 9.11. TENSO ADMISSVEL PARA TUBOS DE AO INOX 52 9.12. TENSO ADMISSVEL EM FLANGES DE AO CONFORME ASME / ANSI B16.5 54 9.13. TUBOS DE AO CARBONO CARACTERSTICAS GERAIS 55 9.14. TUBOS DE AO INOX CARACTERSTICAS GERAIS 56 9.15. MDULO DE ELSTICIDADE 57 9.16. LIMITES MXIMOS DE TEMPERATURA 57 9.17. PRINCIPAIS ESPECIFICAES TCNICAS PARA TUBOS 58

III

NDICE ANALTICO VOLUME 2

1. CONEXES DE FERRO MALEVEL 59

1.1. INTRODUO 59 1.2. PRINCIPAIS FABRICANTES 59 1.3. CONEXES DE FERRO MALEVEL CLASSE 10 ROSCA BSP 60 1.3.1. TABELA DE PRESSO 62 1.3.2. ESPECIFICAO TCNICA 60 1.3.3. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 60 1.3.4. APLICAO 60 1.4. TABELA DIMENSIONAL 61

2. CONEXES DE FERRO MALEVEL CLASSE 150 ROSCA NPT 72

2.1. TABELA DE PRESSO 72 2.1.1. ESPECIFICAO TCNICA 72 2.1.2. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 72 2.1.3. APLICAO 72 2.2. TABELA DIMENSIONAL 73

3. CONEXES DE FERRO MALEVEL CLASSE 20 ROSCA NPT 78

3.1. PRESSO DE SERVIO ASME / ANSI B16.3 78 3.2. PRESSO DE SERVIO ASME / ANSI B16.39 78 3.3. PRESSO DE SERVIO NBR 6925 78 3.4. ESPECIFICAO TCNICA 79 3.5. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 79 3.6. APLICAO 79 3.7. TABELA DIMENSIONAL 79 3.8. EXEMPLO DE LISTA DE MATERIAL 83

4. CONEXES DE AO FORJADO 85

4.1. INTRODUO 85 4.2. PRINCIPAIS FABRICANTES 85 4.3. NORMAS DE FABRICAO 86 4.4. CORRELAO ENTRE TUBO E CONEXO 86 4.5. TABELA DIMENSIONAL - CLASSE 2000# - ROSCADO 86 4.5.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 87 4.6. TABELA DIMENSIONAL - CLASSE 3000# - ROSCADO 87 4.6.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 88 4.7. TABELA DIMENSIONAL - CLASSE 6000# - ROSCADO 88 4.7.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 88 4.8. BUCHA DE REDUO E BUJO 89 4.8.1. EXEMPLO DE ESPECIFICAO TCNICA 89 4.9. UNIO ROSCADO - CLASSES 2000# E 3000# 90 4.9.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 90 4.10. UNIO ROSCADO - CLASSE 6000# 90 4.10.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 91 4.11. TABELA DIMENSIONAL - CLASSE 3000# - ENCAIXE E SOLDA 91 4.11.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 92 4.12. TABELA DIMENSIONAL - CLASSE 6000# - ENCAIXE E SOLDA 92 4.12.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 92 4.13. UNIO ENCAIXE E SOLDA - CLASSE 3000# 93

IV

4.13.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 93 4.14. UNIO ENCAIXE E SOLDA - CLASSE 6000# 93 4.14.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 94 4.15. REDUO DE ENCAIXE 94 4.15.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 94 4.16. COLAR DE TOPO - STANDARD E EXTRA-FORTE 94 4.16.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 95 4.17. COLAR ROSCADO - CLASSES 3000# E 6000# 95 4.17.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 95 4.18. COLAR DE ENCAIXE E SOLDA - STANDARD E SCH 160 95 4.18.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 96 4.19. COLAR DE TOPO DE REDUO - STANDARD E EXTRA-FORTE 96 4.20. COLAR ROSCADO DE REDUO - CLASSE 3000# 96 4.21. COLAR ROSCADO DE REDUO - CLASSE 6000# 97 4.22. COLAR ENCAIXE E SOLDA DE REDUO - STANDARD E EXTRA-FORTE 97 4.23. COLAR ENCAIXE E SOLDA DE REDUO - SCH 160 97 4.24. EXEMPLOS DE LISTA DE MATERIAL 98

5. CONEXES TUBULARES DE AO FORJADO 100

5.1. INTRODUO 100 5.2. PRINCIPAIS FABRICANTES 100 5.3. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 100 5.4. APLICAES 101 5.5. DIMENSES CONFORME ASME / ANSI B16.9 E B16.28 101 5.6. EXEMPLO DE LISTA DE MATERIAL 110

6. CONEXES DE AO INOXIDVEL 112

6.1. DIMENSES CONFORME ASME / ANSI B16.9 E B16.28 112 6.2. PESTANAS - MSS-SP 43 119 6.2.1. EXEMPLO DE ESPECIFICAO TCNICA 119 6.3. PESTANAS - ASME /ANSI B16.9 120 6.3.1. EXEMPLO DE ESPECIFICAO TCNICA 121 6.4. EXEMPLO DE LISTA DE MATERIAL 121

7. TUBOS E CONEXES DE FERRO FUNDIDO 122

7.1. INTRODUO 122 7.2. TABELA DE PRESSO TUBOS PONTA E BOLSA 122 7.3. TABELA DE PRESSO TUBOS COM FLANGES 123 7.4. ESPECIFICAO TCNICA 123 7.5. APLICAO 123 7.6. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 123 7.7. TUBOS DE SRIE K7 124 7.8. TUBOS DA SRIE K9 125 7.9. TUBOS E CONEXES DE FERRO FUNDIDO 125 7.10. EXEMPLO DE LISTA DE MATERIAL 138

8. FLANGES 139

8.1. INTRODUO 139 8.2. PRINCIPAIS FABRICANTES 139 8.3. FLANGES CONFORME A NORMA ANSI 139 8.4. AO CARBONO PARA FLANGES 140 8.5. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 140

V

8.6. TABELA DE DIMENSES - CLASSES 125# E 150# 141 8.7. TABELA DE DIMENSES - CLASSES 250# E 300# 142 8.8. TABELA DE DIMENSES - FLANGES DE REDUO 143 8.9. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 143 8.10. FLANGES CONFORME NORMA DIN 143 8.11. DIMENSES DOS FLANGES CONFORME NORMA DIN PN10 144 8.12. DIMENSES DOS FLANGES CONFORME NORMA DIN PN16 145 8.13. DIMENSES DOS FLANGES CONFORME NORMA DIN PN25 146 8.14. DIMENSES DOS FLANGES CONFORME NORMA DIN PN40 147 8.15. EXEMPLO DE LISTA DE MATERIAL 148

9. CONEXES GOMADAS DE AO CARBONO 149

9.1. INTRODUO 149 9.2. PRINCIPAIS FABRICANTES 149 9.3. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 149 9.4. APLICAES 149 9.5. TABELA DE DIMENSES CONFORME AWWA C208 149 9.6. EXEMPLO DE APLICAO 175 9.7. EXEMPLO DE LISTA DE MATERIAL 176

10. OUTRAS CONEXES 178

10.1. INTRODUO 178 10.2. ENGATES RPIDOS 178 10.3. PRINCIPAIS FABRICANTES 178 10.4. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 178 10.5. BICO ESCALONADO OU BICO ESPIGO 179 10.6. PRINCIPAIS FABRICANTES 179 10.7. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 180 10.8. TERMINAIS PARA MANGUEIRAS 180 10.9. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 181 10.10. CONEXES COM ANEL DE CRAVAO 181 10.11. LIGAES RECOMENDADAS 181 10.12. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 181 10.13. PRINCIPAIS FABRICANTES 181 10.14. ACOPLAMENTOS AWWA C606 182 10.15. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 182 10.16. PRINCIPAIS FABRICANTES 182

VI

NDICE ANALTICO VOLUME 3

1. VLVULAS 183

1.1. INTRODUO 184 1.2. UMA BREVE HISTRIA DA INDSTRIA DE VLVULAS 184 1.3. A INDSTRIA DA VLVULA 186 1.4. TIPOS DE VLVULAS 186 1.5. FUNES 186 1.6. ESPECIFICAO 186 1.7. SISTEMA CONSTRUTIVO DAS VLVULAS 187 1.8. CLASSES DE PRESSO 196 1.9. CONCEITOS SOBRE TIPOS DE VLVULAS 197 1.10. FABRICANTES DE VLVULAS 198

2. VLVULAS DE GAVETA 202

2.1. INTRODUO 203 2.2. APLICAO 203 2.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 203 2.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 203 2.5. IDENTIFICAO DAS PARTES DE UMA VLVULA DE GAVETA 203 2.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 204 2.7. SISTEMAS DE VEDAO 209 2.8. ACIONAMENTO DAS VLVULAS 209 2.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VLVULAS 211 2.10. CLASSES DE PRESSO 213 2.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 213 2.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 215 2.13. TABELAS TCNICAS 216 2.14. FABRICANTES 221

3. VLVULAS DE ESFERA 222

3.1. INTRODUO 223 3.2. APLICAO 223 3.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 223 3.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 223 3.5. IDENTIFICAO DAS PARTES DE UMA VLVULA DE ESFERA 223 3.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 224 3.7. SISTEMAS DE VEDAO DA SEDE 227 3.8. ACIONAMENTO DAS VLVULAS 227 3.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VLVULAS 228 3.10. CLASSES DE PRESSO 228 3.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 229 3.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 230 3.13. TABELAS TCNICAS 231 3.14. FABRICANTES 234

VII

4. VLVULAS DE MACHO 235

4.1. INTRODUO 236 4.2. APLICAO 236 4.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 236 4.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 236 4.5. IDENTIFICAO DAS PARTES DE UMA VLVULA DE MACHO 236 4.6. MEIOS DE LIGAO 237 4.7. CARACTERSTICAS CONSTRUTIVAS 237 4.8. ACIONAMENTO DAS VLVULAS 237 4.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VLVULAS 237 4.10. CLASSES DE PRESSO 237 4.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 237 4.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 239 4.13. TABELAS TCNICAS 240 4.14. FABRICANTES 243

5. VLVULAS DE GUILHOTINA 244

5.1. INTRODUO 245 5.2. APLICAO 245 5.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 245 5.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 245 5.5. IDENTIFICAO DAS PARTES DE UMA VLVULA DE GUILHOTINA 245 5.6. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VLVULAS 246 5.7. MEIOS DE LIGAO 246 5.8. CARACTERSTICAS CONSTRUTIVAS 246 5.9. CLASSES DE PRESSO 246 5.10. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 246 5.11. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 247 5.12. TABELAS TCNICAS 248 5.13. FABRICANTES 250

6. VLVULAS DE GLOBO 251

6.1. INTRODUO 252 6.2. APLICAO 252 6.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 252 6.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 253 6.5. IDENTIFICAO DAS PARTES DE UMA VLVULA DE GLOBO 253 6.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 254 6.7. SISTEMAS DE VEDAO 259 6.8. ACIONAMENTO DAS VLVULAS 259 6.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VLVULAS 260 6.10. CLASSES DE PRESSO 261 6.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 262 6.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 265 6.13. TABELAS TCNICAS 266 6.14. FABRICANTES DE VLVULAS GLOBO 271 6.15. FABRICANTES DE VLVULAS DE AGULHA 271

7. VLVULAS BORBOLETA 272

7.1. INTRODUO 273 7.2. APLICAO 273 7.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 273 7.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 273

VIII

7.5. IDENTIFICAO DAS PARTES DE UMA VLVULA BORBOLETA 274 7.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 274 7.7. SISTEMAS DE VEDAO 275 7.8. ACIONAMENTO DAS VLVULAS 275 7.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VLVULAS 277 7.10. CLASSES DE PRESSO 279 7.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 279 7.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 281 7.13. TABELAS TCNICAS 282 7.14. FABRICANTES 284

8. VLVULAS DIAFRAGMA 285

8.1. INTRODUO 286 8.2. APLICAO 286 8.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 286 8.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 287 8.5. IDENTIFICAO DAS PARTES DE UMA VLVULA DIAFRAGMA 287 8.6. MATERIAIS CONSTRUTIVOS 288 8.7. MEIOS DE LIGAO 289 8.8. FORMATO DO CORPO 289 8.9. ACIONAMENTO DAS VLVULAS 290 8.10. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 290 8.11. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 292 8.12. TABELAS TCNICAS 293 8.13. FABRICANTES 295

9. VLVULAS DE MANGOTE 296

9.1. INTRODUO 297 9.2. APLICAO 297 9.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 297 9.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 297 9.5. IDENTIFICAO DAS PARTES DE UMA VLVULA DE MANGOTE 297 9.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 298 9.7. ACIONAMENTO DAS VLVULAS 299 9.8. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 300 9.9. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 302 9.10. TABELAS TCNICAS 303 9.11. FABRICANTES 305

10. VLVULAS DE RETENO 306

10.1. INTRODUO 307 10.2. APLICAO 307 10.3. O EMPREGO DO BY-PASS 308 10.4. VLVULA DE RETENO TIPO DISCO INTEGRAL 308 10.5. VLVULA DE RETENO TIPO FLAP 309 10.6. VLVULA DE RETENO TIPO PORTINHOLA SIMPLES 310 10.7. VLVULA DE RETENO TIPO PISTO 311 10.8. VLVULA DE RETENO VERTICAL TIPO DISCO 312 10.9. VLVULA DE RETENO TIPO DISCO DUPLO OU DUPLEX 313 10.10. VLVULA DE RETENO DE P 314 10.11. EXEMPLO DE ESPECIFICAO TCNICA DE VLVULA DE RETENO 315 10.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 317 10.13. TABELAS TCNICAS 318 10.14. FABRICANTES 323

IX

11. VLVULAS REDUTORAS DE PRESSO 324

11.1. INTRODUO 325 11.2. APLICAO 325 11.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 325 11.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 325 11.5.IDENTIFICAO DAS PARTES DE UMA VLVULA REDUTORA DE PRESSO 326 11.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 326 11.7. MATERIAIS CONSTRUTIVOS 327 11.8. ACIONAMENTO DAS VLVULAS 327 11.9. INSTALAO DAS VLVULAS REDUTORAS DE PRESSO 327 11.10. ACESSRIOS PARA AS VLVULAS REDUTORAS DE PRESSO AUTO-OPERADAS 328 11.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 329 11.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 331 11.13. TABELAS TCNICAS 333 11.14. FABRICANTES DE VLVULAS REDUTORAS DE PRESSO 335 11.15. FABRICANTES DE VLVULAS DE CONTROLE AUTO-OPERADAS 335

12. VLVULAS DE SEGURANA E ALVIO 336

12.1. INTRODUO 337 12.2. APLICAO 337 12.3.IDENTIFICAO DAS PARTES DE UMA VLVULA DE SEGURANA E ALVIO 337 12.4. INSTALAO 338 12.5. SISTEMA CONSTRUTIVO 338 12.6. EXEMPLOS DE ESPECIFICAO TCNICA 329 12.7. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 331 12.8. TABELAS TCNICAS 333 12.9. FABRICANTES 335

13. ACESSRIOS 344

13.1. INTRODUO 345 13.2. APLICAO 345 13.3. FILTROS 345 13.4. VISORES DE FLUXO 347 13.5. VENTOSAS 347 13.6. SEPARADOR DE UMIDADE 348 13.7. PURGADORES 349 13.8. MANMETROS 350 13.9. TERMMETROS 351

14. GLOSSRIO 353

15. BIBLIOGRAFIA 359

16. REFERNCIA BILBLIOGRFICA 359

1

1. CLASSIFICAO DOS MATERIAIS FERROSOS

As ligas ferrosas so, em princpio, divididas em dois grupos:

Aos, com teores de carbono (C) at 2,0%;

Ferros fundidos, com teores de carbono (C) acima de 2,0% e raramente

superior a 4,0%.

1.1. AO CARBONO Liga ferro-carbono contendo geralmente de 0,05% at cerca de 2,0% de

carbono (C), alm de certos elementos residuais, como o mangans (Mn), o

silcio (Si), o fsforo (P) e o enxofre (S) resultantes dos processos de

fabricao.

CARACTERSTICAS PRINCIPAIS

Cor Acinzentada

Peso Especfico 7,8 Kgf/dm3

Fuso 1350 A 1400C

Maleabilidade Boa

Ductibilidade Boa

Tenacidade Boa

Usinagem tima

Soldabilidade tima

A tabela apresenta os usos gerais dos aos em funo de seus teores de

carbono (C), bem como a maleabilidade e soldabilidade dos mesmos.

TEOR DE CARBONO (C) APLICAES

MALEABILIDADE E SOLDABILIDADE

0,05 a 0,15% Chapas, fios, parafusos, tubos, estirados, produtos de caldeiraria. Grande maleabilidade. Fcil soldagem.

0,15 a 0,30% Barras laminadas e perfiladas, tubos, peas comuns de mecnica. Malevel. Soldvel.

0,30 a 0,40% Peas especiais de mquinas e motores. Ferramentas para a agricultura. Difcil soldagem.

0,40 a 0,60% Peas de grande dureza, ferramentas de corte, molas, trilhos. Muito difcil soldagem

0,60 a 1,50% Peas de grande dureza e resistncia, molas, cabos, cutelaria. No se solda.

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1.2. AO LIGA So aos que recebem a adio de um ou mais elementos de liga no processo

de fabricao, conforme a finalidade a que se destinam. Os elementos de liga

mais usuais so: nquel (Ni), cromo (Cr), vandio (V), cobalto (Co), silcio (Si),

mangans (Mn), tungstnio (W), molibdnio (Mo) e alumnio (Al).

No captulo 2 o assunto ser abordado com mais detalhes.

TABELA DOS AOS LIGADOS

Baixa Liga At 5% de elementos de liga

Mdia Liga de 5% a 10% de elementos de liga

Alta Liga acima de 10% de elementos de liga

1.3. AO INOXIDVEL Caracterizam-se, fundamentalmente, por resistirem corroso atmosfrica,

embora possam igualmente resistir ao de outros meios gasosos ou

lquidos.

Os aos adquirem passividade quando ligados com alguns outros elementos

metlicos, entre os quais os mais importantes so o cromo (Cr) e o nquel (Ni)

e, em menor grau, o cobre (Cu), o silcio (Si), o molibdnio (Mo) e o alumnio

(Al). O cromo (Cr) , de fato, o elemento mais importante, pois o mais

eficiente de todos, quando empregado em teores acima de 10%.

Os aos inoxidveis so, portanto, aos de alta liga, contendo de 12% a 26%

de cromo (Cr), at 22% de nquel (Ni) e freqentemente pequenas quantidades

de outros elementos de liga.

1.4. FERRO FUNDIDO Os ferros fundidos so ligas de ferro (Fe) e carbono (C) com alto teor de

carbono. Em mdia, possuem de 3% a 4% de carbono em sua composio. A

temperatura de fuso dos ferros fundidos de cerca de 1200C. Sua

resistncia trao da ordem de 10 a 20 kgf/mm.

Na fabricao, as impurezas do minrio de ferro e do carvo (coque), deixam

no ferro fundido pequenas porcentagens de silcio (Si), mangans (Mn),

enxofre (S) e fsforo (P).

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O silcio (Si) favorece a formao de Ferro Fundido Cinzento. Os ferros

fundidos classificam-se, segundo o estado do carbono no ferro fundido, nas

seguintes categorias: Ferro fundido cinzento ou lamelar

Liga ferro-carbono-silcio, com teor de carbono acima de 2,0% e silcio presente em teores de 1,20% a 3,00%; a quantidade de carbono superior que pode ser retida em soluo slida na austenita; esse teor de carbono e mais a quantidade elevada de silcio promovem a formao parcial de carbono livre, na forma de lamelas ou veios de grafita. Nessas condies, o ferro fundido cinzento apresenta fratura com colorao escura, de onde provm a sua denominao.

Microestrutura do ferro fundido cinzento, grafita em forma de lamelas.

Ferro fundido nodular ou ductil

Liga ferro-carbono-silcio caracterizada por apresentar grafita na forma esferoidal, resultante de um tratamento realizado no material ainda em estado lquido (nodulizao).

Microestrutura do ferro fundido nodular, grafita em forma esferoidal.

Ferro fundido malevel ou branco Ferro fundido temperado Ferro fundido especial

Apesar de apresentarem em geral propriedades mecnicas inferiores s dos

aos, elas podem ser consideravelmente modificadas pela adio de

elementos de liga e tratamentos trmicos adequados. Os ferros fundidos

podem substituir os aos e at serem mais adequados, em muitas aplicaes.

Por exemplo: estruturas e elementos deslizantes de mquinas so construdos

quase sempre em ferro fundido, devido maior capacidade de amortecer

vibraes, melhor estabilidade dimensional e menor resistncia ao

deslizamento, em razo do poder lubrificante do carbono livre em forma de

grafita.

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2. EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA

2.1. INTRODUO: Devido s necessidades industriais, a pesquisa e a experincia levaram

descoberta de aos especiais, mediante a adio e a dosagem de certos

elementos ao ao carbono.

Conseguiram-se assim Aos-Liga com caractersticas tais como resistncia

trao e corroso, elasticidade, dureza, etc. bem melhores do que as do ao

carbono comum.

A seguir sero apresentados os elementos de liga comumente empregados

pela indstria e seus efeitos.

ELEMENTOS EFEITOS

Alumnio (Al) Desoxida o ao. No processo de tratamento termo-qumico chamado nitretao, combina-se com o nitrognio, favorecendo a formao de uma camada superficial durssima.

Carbono (C) A quantidade de carbono influi na dureza, no limite de resistncia e na soldabilidade.

Cobalto (Co) Influi favoravelmente nas propriedades magnticas dos aos. Alm disso, o cobalto, em associao com o tungstnio, aumenta a resistncia dos aos ao calor.

Cromo (Cr) O cromo confere ao ao alta resistncia, dureza, elevado limite de elasticidade e boa resistncia corroso em altas temperaturas.

Enxofre (S) um elemento prejudicial ao ao. Torna-o granuloso e spero, devido aos gases que produz na massa metlica. Enfraquece a resistncia do ao. Considerado como uma impureza.

Fsforo (P) Em teores elevados torna o ao frgil e quebradio, motivo pelo qual deve-se reduzir ao mnimo possvel sua quantidade, j que no se pode elimin-lo integralmente. Considerado como uma impureza.

Mangans (Mn) O mangans, quando adicionado em quantidade conveniente, aumenta a resistncia do ao ao desgaste e aos choques, mantendo-o dctil.

Molibdnio (Mo) Sua ao nos aos semelhante do tungstnio. Emprega-se, em geral, adicionado com cromo, produzindo os aos cromo-molibdnio, de grande resistncia, principalmente a esforos repetidos.

Nquel (Ni) Foi um dos primeiros metais utilizados com sucesso para dar determinadas qualidades ao ao. O nquel aumenta a resistncia e a tenacidade do mesmo, eleva o limite de elasticidade, d boa ductilidade e boa resistncia corroso.

Silcio (Si) Torna o ao mais duro e tenaz. Previne a porosidade e concorre para a remoo dos gases e dos xidos. Influi para que no apaream falhas ou vazios na massa do ao. um elemento purificador e tem o efeito de isolar ou suprimir o magnetismo. Os aos-silcio contm de 1 a 2% de silcio.

Tungstnio (W) geralmente adicionado aos aos com outros elementos. O tungstnio aumenta a resistncia ao calor, a dureza, a resistncia ruptura e o limite de elasticidade.

Vandio (V) Melhora, nos aos, a resistncia trao, sem perda de ductilidade, e eleva os limites de elasticidade e de fadiga.

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3. EFEITOS DA TEMPERATURA

3.1. FLUNCIA Defini-se como fluncia (creep) ao fenmeno de deformao permanente, lenta

e progressiva, que se observa nos materiais metlicos, ao longo do tempo,

quando submetidos trao sob alta temperatura.

Denomina-se faixa de fluncia (creep range) faixa de temperatura em que o

fenmeno passa a ser significativo.

3.2. MDULO DE ELASTICIDADE (Mdulo de Young) O mdulo de elasticidade diminui com o aumento da temperatura. Essa

diminuio pouco acentuada no intervalo 0-250C e mais acentuada para

temperaturas superiores a 250C.

3.3. LIMITE DE RESISTNCIA O limite de resistncia diminui com o aumento da temperatura de um modo

geral (para T > 200C). O limite de resistncia dever ser tomado na curva

caracterstica de cada material.

3.4. FRATURA FRGIL Denomina-se fratura frgil ruptura repentina do material a um nvel de tenso

bem inferior ao limite de resistncia (LR) ou mesmo ao limite de escoamento

(LE) do material.

Essas fraturas so caracterizadas pela propagao rpida, em vrias direes

e a perda total da pea atingida.

Para acontecer a fratura frgil so necessrias as trs condies abaixo,

simultaneamente:

Elevada tenso de trao, da ordem da tenso de escoamento do material;

Existncia de entalhe;

Temperatura na zona de comportamento frgil ou na zona de transio.

As fraturas frgeis so ainda influenciadas por:

Forte tenso de trao, em geral, prxima do limite de escoamento;

Espessura da pea: a resistncia fratura frgil inversamente

proporcional espessura da pea;

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Distribuio de tenses na pea: quanto mais irregular forem as tenses

menor ser a resistncia da pea;

Composio qumica: a presena de nquel (Ni) e mangans (Mn)

benfica e a presena de fsforo (P), enxofre (S), molibdnio (Mo),

nitrognio (N) e cromo (Cr) prejudicial, isto , favorece o aparecimento da

fratura frgil.

Tratamento trmico: a ausncia do tratamento trmico de alvio de tenses

favorece o aparecimento de altas concentraes de tenso onde favorece o

aparecimento da fratura frgil.

Outros fatores de menor importncia tais como: forma, laminao,

fabricao, etc.

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4. CORROSO

4.1. CORROSO Defini-se como corroso a deteriorao sofrida por um material em

conseqncia da ao qumica ou eletroqumica do meio, aliada ou no a

esforos mecnicos.

A corroso mais comum a corroso eletroqumica, caracterizada pelo

transporte de cargas eltricas por meio de um eletrlito em um meio favorvel,

geralmente aquoso.

A corroso qumica devida ao ataque de produtos qumicos sobre os

materiais metlicos, provocando a sua oxidao.

4.2. CORROSO ELETROQUMICA 4.2.1. Causas da corroso Para que se inicie a corroso, necessrio que o sistema seja constitudo dos

quatro componentes a seguir: (cumpre lembrar que a falta de pelo menos um

dos componentes bloqueia o processo de corroso)

Anodo e catodo: duas peas metlicas de materiais diferentes ou do mesmo material ou ainda duas regies distintas da mesma pea metlica,

prximas ou distantes uma da outra.

Eletrlito: qualquer condutor eltrico tal como umidade, solues aquosas cidas ou alcalinas.

Circuito metlico: a continuidade metlica unindo o anodo ao catodo.

A diferena de potencial entre o anodo e o catodo pode se originar de inmeras

causas, tais como: metais diferentes, ligas metlicas diferentes, diferenas

entre partes deformadas a frio, diferena entre estados de tenses, diferenas

de tratamento trmico, irregularidades microscpicas, etc.

A corroso mais freqente aquela devido s irregularidades microscpicas,

que so as diferenas que existem entre os gros que constituem o material.

Essas diferenas podem ser quanto a forma, natureza, tamanho, orientao,

etc. Assim a corroso eletroqumica muito acentuada porque este material

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constitudo basicamente de gros de ferrita (ferro alfa) e cementita (carboneto

de ferro) que so gros de diferentes naturezas.

Nos materiais puros ou ligas monofsicas (soluo slida) no existem gros

de natureza diferente, razo pela qual so mais resistentes corroso

eletroqumica.

4.2.2. Tipos de corroso A corroso eletroqumica pode se apresentar numa grande variedade de

formas.

Pode-se classificar a corroso em uniforme e localizada.

A corroso localizada pode ser classificada em localizada macroscpica e

microscpica.

Corroso uniforme Tambm conhecida como corroso generalizada, aquela que se apresenta

em toda a pea de uma forma geral, causando uma perda constante da

espessura.

Pode ser facilmente controlada e prevista. As causas so as diferenas pelas

irregularidades microscpicas dos gros.

Corroso localizada macroscpica Alveolar (Pitting) a corroso que se apresenta em forma de alvolos ou pites que so pequenos pontos onde a concentrao da corroso muito intensa. A causa principal a ocorrncia de pontos fortemente andicos em relao rea adjacente. Galvnica a corroso que se origina do contato entre dois metais ou ligas metlicas diferentes em um meio eletroltico. A corroso tanto mais intensa quanto mais distanciados estiverem os dois metais ou ligas metlicas na srie galvnica tanto maior de acordo com as propores entre o anodo e o catodo. A regio corroda sempre ser a regio andica. De um modo geral deve-se evitar o contato entre metais com grande diferena de potencial. Na impossibilidade de se evitar esse contato necessrio ter uma grande quantidade de material catdico para que a corroso no ataque uma pequena rea. Quando os dois metais tiverem uma pequena diferena de potencial, a corroso galvnica praticamente insignificante. Pode-se controlar este tipo de corroso com a colocao de anodos de sacrifcio, que consiste de elementos fortemente andicos para serem corrodos.

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Srie galvnica para a gua do mar: Magnsio Zinco Alumnio Ligas de alumnio Ao carbono Ao carbono com cobre Ferro fundido Ao liga Cr e Cr-Mo Ao inox 12 Cr Ao inox 17 Cr Ao inox 27 Cr

Ativos

Ao liga Ni Ao inox 18 Cr 8 Ni Ao inox 25 Cr 20 Ni Ativos

Chumbo Nquel Ligas de Nquel Ativos

Lato Cobre Cobre nquel Metal monel Nquel Ligas de nquel Passivos

Ao inox 12 Cr Ao inox 17 Cr Ao inox 18 Cr 8 Ni Ao inox 27 Cr Ao inox 25 Cr 20 Ni

Passivos

Titnio Prata Ouro Platina

ANODO

CATODO

Seletiva uma forma de corroso onde atacado apenas um elemento da liga metlica resultando uma estrutura esponjosa sem resistncia mecnica. Um exemplo de corroso seletiva a corroso graftica que ocorre no ferro fundido cinzento em contato com meios cidos ou gua salgada, onde o ferro atacado resultando uma estrutura esponjosa composta de carbono livre e carbonetos. Outro exemplo a desincificao que consiste na migrao do zinco, ficando o lato reduzido a uma estrutura esponjosa de cobre puro, sem resistncia mecnica. Corroso sob contato Tambm chamada de corroso intersticial e corroso em frestas, por ser uma corroso que acontece em locais onde pequena quantidade de um fluido permanece estagnado em cavidades ou espaos confinados. Um exemplo a folga entre a pea e a arruela ou a porca e outro seria nas conexes do tipo encaixe/solda, o espao entre o tubo e o encaixe. Corrosoeroso a corroso que aparece com a velocidade relativa do fluido em relao pea corroda. Cumpre lembrar, que um fluido pode no corroer uma pea em velocidades baixas, mas ser corrosivo em altas velocidades , com o efeito se tornando mximo quando o ngulo de incidncia est entre 20 e 30C. Como exemplo citado a corroso em peas de movimento rpido como ps, hlices, rotores e em curvas e conexes com reduo.

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Biolgica a corroso devido ao de micro-organismos que atacam os metais produzindo cidos, destruindo a camada apassivadora, destruindo revestimentos, despolarizando reas catdicas. Pode aparecer em guas paradas, principalmente em equipamentos que ficam por longo perodo ao tempo, a espera de utilizao.

Corroso localizada microscpica Sob tenso (stress-corrosion) provocada pela tenso e um meio corrosivo. Se manifesta pelo aparecimento de trincas perpendiculares ao sentido do esforo. Esse esforo pode ser de causas externas, tenso residual, tenses devido ao trabalho frio, soldagem, etc. Muito perigosa pois pode inutilizar uma pea em pouco tempo. Intergranular a corroso formada por trincas ao longo da periferia dos gros do metal. Essas trincas aps atingirem determinada dimenso destacam partes do material por ao de pequenas tenses. Incisiva a corroso que se forma ao longo de soldas e recebe o nome de fio de faca. uma variante da corroso intergranular.

4.3. PROTEO CONTRA CORROSO 4.3.1. Fatores que influenciam a corroso Antes de se falar em proteo dos materiais deve-se primeiramente estudar os

fatores aceleradores da corroso para se decidir sobre o melhor antdoto. Entre

os fatores que influenciam a corroso so citados:

Temperatura Com o aumento da temperatura tem-se o aumento da atividade qumica o que acelera a corroso. Cumpre lembrar que um equipamento ou tubulao que trabalha permanentemente quente e por algum motivo permanecer parado e frio por algum tempo sofrer uma corroso mais intensa neste perodo inativo. Velocidade Como j foi visto as altas velocidades e o turbilhonamento pode ocasionar a corroso-eroso.

Umidade A umidade promove uma gama maior de tipos de corroso como a corroso sob tenso, alveolar e sob-contato alm de reagir com cidos formando cidos diludos altamente corrosivos e aumentar a condutividade eltrica. Esforos cclicos Havendo a possibilidade do aparecimento da corroso sob tenso os esforos cclicos sero os responsveis pelo agravamento da corroso e nestes pontos poder haver a intensificao das tenses de fadiga.

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Superfcie do metal Cumpre lembrar que quanto mais perfeita for a superfcie do material melhor ser a resistncia contra a corroso alveolar. Atmosfera Quando tem-se uma atmosfera muito agressiva, como por exemplo a temperatura associada acidez, possvel ter um processo de corroso muito intenso, sendo muitas vezes mais significativo que a corroso interna dos equipamentos e tubulaes. Interface molhado/seco Nos equipamentos que trabalham parcialmente cheios a interface molhado/seco pode favorecer a corroso devido dissoluo de gases no lquido e consequentemente a variao da concentrao do fluido e tambm devido a diferena de potencial entre regio molhada e seca.

4.3.2. Proteo contra corroso Na tentativa de proteger tubulaes e equipamentos contra a corroso

possvel observar dois aspectos diferentes ou mesmo um enfoque

intermedirio.

Em primeiro lugar pode-se atacar o problema logo no incio do projeto pela

escolha do material, detalhes de projeto, revestimentos de proteo, proteo

catdica, tratamento trmico, etc. Todos esses mtodos e princpios so meios

de controle da corroso, isto evitar o incio do processo ou ter um controle

eficaz no caso da corroso uniforme.

Em segundo lugar pode-se aceitar a corroso como inevitvel e adotar um

sistema de controle com o emprego da sobre-espessura para corroso.

Cumpre lembrar, que esta sobre-espessura destinada corroso e portanto

no dever ser considerada para efeito de clculos mecnicos como a

determinao da distncia entre suportes, por exemplo.

4.3.3. Como evitar a corroso Tipo de corroso Meio de proteo

Uniforme Escolha do material adequado Tratamento superficial Detalhes de projeto

Alveolar Escolha do material adequado Tratamento superficial Detalhes de projeto

Sob tenso

Escolha do material Alvio de tenses Detalhes de projeto Martelamento

Seletiva Escolha do material

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Galvnica Evitar contato de materiais diferentes Anodos de sacrifcio Proteo galvnica

Sob contato Escolha dos materiais Detalhes de projeto Incisiva Escolha dos materiais Intergranular Escolha dos materiais

Corroso-eroso Escolha dos materiais Sobre-espessura Revestimento com materiais adequados

a. Tratamento superficial Existem dois tipos de tratamento superficial: o tratamento com revestimentos

permanentes (galvanizao, argamassa de cimento, plsticos, borrachas, etc.)

e o tratamento com revestimentos no permanentes (tintas). Ambos servem

para impedir o contato da tubulao ou do equipamento com o meio agressivo,

promovendo dessa forma sua proteo. Revestimentos Aplicao Utilizao Normas

Poliuretano Lquido sem

solvente Adutoras

Revestimento interno Revestimento externo Instalao area, enterrada e submersa

DIN 30671 ANO 1987

Poliuretano-Tar sem

solvente Esgoto Emissrio Revestimento interno

DIN 30671 ANO 1987

Epoxi-Tar sem solvente Esgoto Revestimento interno NBR 12309 Epoxi puro sem solvente Adutoras Revestimento interno NBR 12309

Argamassa de cimento Adutoras Esgoto

Revestimento interno

NBR 10515

Fitas de Polietileno

aplicadas a frio Adutoras Esgoto

Revestimento externo Instalao enterrada AWWA C209 / C214

Epoxi lquido Gs Revestimento interno API RP 5L2

Epoxi Mastic Alumnio Adutoras

Revestimento externo Instalao area Ambiente no agressivo

PETROBRS N-2288

Revestimento

Coal Tar Enamel Tipo I

Coal Tar Enamel Tipo II

Gs leo Derivados de Petrleo Mineroduto gua

Revestimento externo Instalao enterrada

AWWA C203 BSI BS 4164 PETROBRS N-1207 PETROBRS N-650 NBR 12780 SABESP E - 45

Fusion Bonded Epoxi

Gs leo Derivados de Petrleo Mineroduto gua

Revestimento externo Instalao enterrada AWWA C213

Galvanizao Gs leo gua

Revestimento interno Revestimento externo ASTM A153

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b. Sobre-espessura Quando no podemos evitar a corroso por completo devemos adotar uma

sobre-espessura para corroso. Note que esta sobre-espessura tem por

objetivo adicionar uma certa quantidade de material para o sacrifcio da

corroso. Portanto um valor que se acrescenta ao valor da espessura calculada

da tubulao.

A sobre-espessura para corroso destinada a controlar a corroso uniforme e

outras formas tais como as que atacam a espessura mas de nada vale para

corroso localizada microscpica.

Para tubulaes em geral so adotados os seguintes valores para a sobre-

espessura para corroso:

At 1,5mm para servios de baixa corroso

At 2,0mm para servios de mdia corroso

At 3,5mm para servios de alta corroso

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5. NORMAS

5.1. Introduo: Normas tcnicas so cdigos elaborados por entidades, que tm por finalidade

a promoo da normalizao entre as mais diversas atividades do

conhecimento humano no sentido de promover a facilidade da prestao de

servios, da indstria, do comrcio, da educao, da sade, enfim de todas as

atividades de cunho intelectual, cientfico, tecnolgico e econmico.

Existem muitos cdigos e normas, regulando projetos, fabricao, montagem e

utilizao de tubos e acessrios para as mais diversas finalidades, detalhando

materiais, condies de trabalho, procedimentos de clculo, bem como

padronizando suas dimenses.

Os aos, em geral, so classificados em grau, tipo e classe. O grau

normalmente identifica a faixa de composio qumica do ao. O tipo identifica

o processo de desoxidao utilizado, enquanto que a classe utilizada para

descrever outros atributos, como nvel de resistncia e acabamento superficial.

A designao do grau, tipo e classe utiliza uma letra, nmero, smbolo ou

nome.

Existem associaes de normalizao nacionais, regionais e internacionais.

Dentre as nacionais podemos citar a ABNT Associao Brasileira de Normas

Tcnicas que tem a finalidade de normalizao em nosso pas.

A seguir apresentada uma breve descrio dessas organizaes:

Fundada em 1940, a ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas o rgo responsvel pela normalizao tcnica no Brasil, fornecendo a base necessria ao desenvolvimento tecnolgico nacional. uma entidade privada, sem fins lucrativos, reconhecida como Frum Nacional de Normalizao NICO atravs da Resoluo n. 07 do CONMETRO, de 24.08.1992. membro fundador da ISO (International Organization for Standardization), da COPANT (Comisso Pan-americana de Normas Tcnicas) e da AMN (Associao Mercosul de Normalizao).

Fundada em 1918, A ANSI American National Standards Institute, uma organizao privada sem fins lucrativos que administra e coordena a normalizao voluntria e o sistema de avaliao de conformidade norte-americano. A Misso da ANSI aumentar a competitividade dos negcios e a qualidade de vida norte-americana promovendo a elaborao de normas consensuais voluntrias e os sistemas de avaliao de conformidade.

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A American Welding Society (AWS) foi fundada em 1919 como uma entidade sem fins lucrativos, tendo como objetivo o desenvolvimento de normas voltadas para a aplicao de soldas e matrias correlatas. Do cho de fbrica ao mais alto edifcio, de armamento militar a produtos de casa, a AWS continua dando suporte a educao e tecnologia da solda, para assegurar o fortalecimento e competitividade na vida de todos os americanos.

DIN - Deutsches Institut fr Normung (Instituto alemo para Normalizao), uma associao registrada, fundada em 1917. Sua matriz est em Berlim. Desde 1975 reconhecido pelo governo alemo como entidade nacional de normalizao, sendo o representante dos interesses alemes a nvel internacional e europeu. A DIN oferece um foro no qual os representantes das indstrias, organizaes de consumidores, comrcio, prestadores de servio, cincia, laboratrios tcnicos, governo, em resumo qualquer um com um interesse na normalizao, pode se encontrar de forma ordenada para discutir e definir as exigncias de padres especficos e registrar os resultados como Normas Alems.

A BSI - British Standards Institution, se tornou o primeiro Instituto nacional de normas do mundo depois que foi fundado em 1901 como Comit de Normas para Engenharia. Este Instituto estabeleceu um legado de servio comunidade empresarial que tem sido mantido por mais que um sculo.

O grupo AFNOR composto por uma associao e duas subsidirias voltadas para a rea comercial. A AFNOR Association Franaise de Normalisation, foi criada em 1926; reconhecida como rgo de utilidade pblica e est sob a tutela do ministrio da indstria. A AFNOR trabalha em colaborao com organizaes profissionais e muitos scios nacionais e regionais. A AFNOR atua num sistema central de normalizao combinado diversos comits setoriais de normalizao dos poderes pblicos e mais de 20.000 peritos. A AFNOR o representante francs do CEN e da ISO e representa esses organismos na Frana.

A Internacional Organization for Standardization (ISO) uma federao mundial, composta por aproximadamente 140 pases atravs de suas Entidades Nacionais de Normalizao, sendo uma de cada pas. A ISO uma organizao no-governamental fundada em 1947. Sua misso promover o desenvolvimento da normalizao e atividades relacionadas no mundo, com a finalidade de facilitar o comrcio internacional de bens e servios, e para desenvolver a cooperao nas esferas intelectual, atividade cientfica, tecnolgica e econmica. O trabalho de ISO resulta em acordos internacionais que so publicados como Normas Internacionais.

Fundada em 1880 como American Society of Mechanical Engineers, hoje ASME International uma organizao educacional e tcnica sem fins lucrativos que atende a mais de 125.000 associados em todo o mundo O trabalho da sociedade executado por sua diretoria eleita e por seus cinco conselhos, 44 sees e centenas de comits em 13 regies ao redor do mundo.

Fundada em 1898, a ASTM International uma das maiores organizaes de desenvolvimento de normas voluntrias do mundo. A ASTM International uma organizao sem fins lucrativos, foro para o desenvolvimento e publicao de normas consensuais voluntrias para materiais, produtos, sistemas, e servios. Possui mais de 20.000 scios representantes de produtores, usurios, consumidores finais e representantes de governo desenvolvendo documentos que servem como uma base para fabricao, procedimentos e atividades regulamentadas.

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O Comit Mercosul de Normalizao (CMN) uma associao civil, sem fins lucrativos, no governamental, reconhecido pelo Grupo Mercado Comum GMC, atravs da Resoluo n 2/92, de 01.11.1991. A partir de 04.04.2000 atravs de um convnio firmado com o Grupo Mercado Comum, o comit passou a se chamar Asociacin Mercosur de Normalizacin e passou a ser o nico organismo responsvel pela gesto da normalizao voluntria no mbito do Mercosul. A Asociacin formada pelos organismos nacionais de normalizao dos pases membros, que so: Argentina: IRAM Instituto Argentino de Normalizacin Brasil: ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas Paraguai: INTN Instituto Nacional de Tecnologia y Normalizacin Uruguai: UNIT Instituto Uruguayo de Normas Tcnicas.

A misso do CEN - Comit Europeu de Normalizao, promover harmonizao tcnica voluntria na Europa juntamente com seus membros mundiais e seus associados na Europa. Harmonizao diminui barreiras de comrcio, promove segurana, facilita a troca de produtos, sistemas e servios, e promovendo compreenso tcnica comum. Na Europa o CEN trabalha em sociedade com CENELEC - o Comit europeu para Normalizao Electrotcnica e ETSI - o Instituto Europeu de Normalizao das Telecomunicaes.

A Comisso Pan-americana de Normas Tcnicas, conhecida como COPANT, uma associao civil, sem fins lucrativos. Tem autonomia operacional completa e de durao ilimitada. Os objetivos bsicos da COPANT so promover o desenvolvimento da normalizao tcnica e atividades relacionadas em seus pases membros com o objetivo de promover o desenvolvimento industrial, cientfico e tecnolgico, beneficiando a troca de bens e servios, bem como facilitando a cooperao nos campos intelectual, cientfico e social.

Fundada em 1906, a Internacional Electrotechnical Commission (IEC) a organizao mundial que elabora e publica normas internacionais para as reas da eletricidade, eletrnica e tecnologias relacionadas. A IEC foi fundada como resultado de uma resoluo do Congresso Eltrico Internacional realizado em St. A Louis (USA) em 1904. A associao rene mais de 60 pases, incluindo as maiores e mais desenvolvidas naes do mundo e um nmero crescente de pases em desenvolvimento.

O IEEE (I - 3E) - Institute of Electrical and Eletronics Engineers, uma associao profissional tcnica, sem fins lucrativos, com mais de 375.000 scios individuais em 150 pases. O nome completo o Instituto de Eltrico e Eletrnica Cria, Inc., embora a organizao seja popularmente conhecida simplesmente como I-E-E-E. Atravs de seus membros, o IEEE a principal autoridade nas reas tcnicas que variam de engenharia da computao, tecnologia biomdica e telecomunicaes, at energia eltrica, aeroespacial e eletrnica popular, entre outros.

A American Water Works Association uma sociedade educacional e cientfica internacional, sem fins lucrativos, dedicada ao estudo da qualidade da gua. Fundada em 1881, a AWWA possui mais de 55.500 membros que trabalham em diversos setores que envolvem a gua. A AWWA possui centenas de normas e procedimentos. Tpicos que inclui recursos hdricos, tratamento de gua, tubulao e acessrios, desinfeco, entre outros.

A seguir apresentado algumas das normas mais usadas em tubulaes

industriais, hidrulica, saneamento e de interesse geral.

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5.2. Exemplos de normas da ABNT:

NORMAS NBR / ABNT

NBR 5029 TUBO DE COBRE E SUAS LIGAS, SEM COSTURA, PARA CONDENSADORES, EVAPORADORES E TROCADORES DE CALOR NBR 5443 TUBO DE AO DE PAREDE DUPLA PARA CONDUO DE FLUIDOS

NBR 5580 TUBOS DE CONDUO, SEM MATRIA PRIMA ESPECIFICADA, NAS SRIES LEVE, MDIA E PESADA. PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA NBR 6414 (BSP) (COM OU SEM LUVA).

NBR 5581 TUBOS DE AO DE BAIXO CARBONO E CARBONO-MOLIBDENIO-SILCIO PARA AQUECIMENTO EM REFINARIAS NBR 5582 TUBOS DE AO CROMO-MOLIBDNIO E CROMO-MOLIBDNIO-SILCIO PARA AQUECIMENO EM REFINARIAS NBR 5583 TUBOS DE BAIXO CARBONO, DEFORMADOS A FRIO, PARA CONDENSADORES E TROCADORES DE CALOR NBR 5584 TUBOS DE AO CROMO-MOLIBDNIO-SILCIO PARA CONDENSADORES E TROCADORES DE CALOR NBR 5885 TUBOS DE AO CARBONO, COM ROSCA ANSI, PARA CONDUO DE FLUIDOS EM INSTALAES COMUNS

NBR 5590

TUBOS DE CONDUO NOS GRAUS A E B, COM COMPOSIO QUMICA E PROPRIEDADES MECNICAS DEFINIDAS. SENDO O DE GRAU A APTO A SER DOBRADO, FLANGEADO E SERPENTINADO; E O GRAU B PODENDO SOFRER DOBRAMENTO E FLANGEAMENTO LIMITADOS. SO FORNECIDOS NORMALMENTE NAS SRIE 40 E SRIE 80. PODE SER FORNECIDO COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA NBR 12912 (NPT) (COM OU SEM LUVA).

NBR 5592 TUBOS DE AO MDIO CARBONO, PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES NBR 5593 TUBOS DE AO CARBONO-MOLIBDNIO PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES NBR 5594 TUBOS DE AO CARBONO PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES DE ALTA PRESSO NBR 5595 TUBO DE AO-CARBONO SOLDADO POR RESISTNCIA ELTRICA PARA CALDEIRAS NBR 5597 ELETRODUTOS RGIDOS DE AO CARBONO, TIPO PESADO, COM ROSCA

NBR 5598 ELETRODUTOS RGIDOS DE AO CARBONO, COM REVESTIMENTO PROTETOR, TIPO MDIO E PESADO, COM ROSCA NBR 5599 TUBOS DE AO DE PRECISO, COM COSTURA

NBR 5602 TUBOS DE AO, COM E SEM COSTURA, PARA CONDUO, UTILIZADOS EM BAIXA TEMPERATURA NBR 5603 TUBOS DE AO FERRTICO, SEM COSTURA, PARA CONDUO, UTILIZADOS EM ALTAS TEMPERATURAS NBR 5622 TUBO DE AO-CARBONO COM COSTURA HELICOIDAL PARA USO EM GUA, AR E VAPOR DE BAIXA PRESSO EM INSTALAES INDUSTRIAIS NBR 5645 TUBO CERMICO PARA CANALIZAES NBR 5647 TUBOS DE PVC RGIDO PARA ADUTORAS E REDES DE GUA NBR 5648 TUBO DE PVC RGIDO PARA INSTALAES PREDIAIS DE GUA FRIA NBR 5688 TUBO E CONEXO DE PVC RGIDO PARA ESGOTO PREDIAL E VENTILAO NBR 5922 TUBOS DE AO CARBONO PARA INJEO DE COMBUSTVEL EM MOTORES DIESEL NBR 6321 TUBOS DE AO CARBONO PARA SERVIOS EM ALTAS TEMPERATURAS NBR 6358 TUBOS DE AO-CARBONO E AO LIGA SEM COSTURA PARA TROCA TRMICA

NBR 6591 TUBOS DE AO CARBONO, PERFIS REDONDOS, QUADRADOS E RETANGULARES PARA FINS INDUSTRIAIS NBR 7362 TUBO DE PVC RGIDO COM JUNTA ELSTICA, COLETOR DE ESGOTO NBR 7543 TUBOS SEM E COM COSTURA DE AO INOXIDVEL AUSTENTICO, PARA CONDUO

NBR 7560 TUBOS DE FERRO FUNDIDO DCTIL CENTRIFUGADO COM FLANGES ROSCADOS OU SOLDADOS NBR 7661 TUBO DE FERRO FUNDIDO CENTRIFUGADO, DE PONTA E BOLSA, PARA LQUIDOS SOB PRESSO, COM JUNTA NO ELSTICA NBR 7662 TUBO DE FERRO FUNDIDO CENTRIFUGADO PARA LQUIDOS SOB PRESSO COM JUNTA ELSTICA NBR 7663 TUBO DE FERRO FUNDIDO DCTIL CENTRIFUGADO, PARA CANALIZAES SOB PRESSO NBR 7665 TUBO DE PVC RGIDO DEFOFO COM JUNTA ELSTICA PARA ADUTORAS E REDES DE GUA NBR 8161 TUBOS E CONEXES DE FERRO FUNDIDO PARA ESGOTO E VENTILAO NBR 8261 TUBOS DE AO CARBONO, PARA FINS ESTRUTURAIS NBR 8417 TUBO DE POLIETILENO PARA LIGAO PREDIAL DE GUA NBR 8890 TUBO DE CONCRETO ARMADO DE SEO CIRCULAR PARA ESGOTO SANITRIO NBR 8910 TUBO DE ALUMNIO PARA IRRIGAO NBR 9793 TUBO DE CONCRETO SIMPLES DE SEO CIRCULAR PARA GUAS PLUVIAIS NBR 9794 TUBO DE CONCRETO ARMADO DE SEO CIRCULAR PARA GUAS PLUVIAIS NBR 9809 TUBOS DE ALUMNIO PN 80 COM ENGATE RPIDO PARA IRRIGAO

18

NBR 9915 ANEL DE VEDAO DE BORRACHA PARA JUNTA ELSTICA DE TUBOS E CONEXES DE AO PONTA E BOLSA NBR 10252 TUBOS DE AO-LIGA FERRTICOS E AUSTENTICOS SEM COSTURA, PARA CALDEIRAS, SUPERAQUECEDORES E PERMUTADORES NBR 10564 TUBO DE POLIETILENO PARA IRRIGAO

NBR 10570 TUBOS E CONEXES DE PVC RGIDO COM JUNTA ELSTICA PARA COLETOR PREDIAL E SISTEMA CONDOMINIAL DE ESGOTO SANITRIO NBR 10843 TUBOS DE PVC RGIDO PARA INSTALAES PREDIAIS DE GUAS PLUVIAIS NBR 12016 TUBOS DE AO ZINCADO PN 150 COM JUNTA DE ENGATE RPIDO PARA IRRIGAO

NBR 13206 TUBO DE COBRE LEVE, MDIO E PESADO, SEM COSTURA, PARA CONDUO DE GUA E OUTROS FLUDOS NBR 14228 TUBOS EXTRUDADOS DE ALUMNIO PARA IRRIGAO

NBR 14312 TUBOS DE PVC RGIDO COM JUNTA SOLDVEL OU ELSTICA PN 40 E PN 80 PARA SISTEMAS PERMANENTES DE IRRIGAO 5.3. Exemplos de normas da ANSI/ASME:

NORMAS ASME / ANSI ASME / ANSI B16.1 CAST IRON PIPE FLANGES AND FLANGED FITTINGS ASME / ANSI B16.3 MALLEABLE IRON THREADED FITTINGS ASME / ANSI B16.4 CAST IRON THREADED FITTINGS ASME / ANSI B16.5 PIPE FLANGES AND FLANGED FITTINGS ASME / ANSI B16.9 FACTORY-MADE WROUGHT STEEL BUTTWELDING FITTINGS

ASME / ANSI B16.10 FACE-TO-FACE AND END-TO-END DIMENSIONS OF VALVES ASME / ANSI B16.11 FORGED STEEL FITTINGS, SOCKET-WELDING AND THREADED ASME / ANSI B16.12 CAST IRON THREADED DRAINAGE FITTINGS ASME / ANSI B16.14 FERROUS PIPE PLUGS, BUSHINGS AND LOCKNUTS WITH PIPE THREADS ASME / ANSI B16.15 CAST BRONZE THREADED FITTINGS ASME / ANSI B16.18 CAST COPPER ALLOY SOLDER JOINT PRESSURE FITTINGS

ASME / ANSI B16.20 METALLIC GASKETS FOR PIPE FLANGES-RING-JOING, SPIRAL-WOULD, ANDJACKETED ASME / ANSI B16.21 NONMETALLIC FLAT GASKETS FOR PIPE FLANGES ASME / ANSI B16.24 CAST COPPER ALLOY PIPE FLANGES AND FLANGED FITTINGS ASME / ANSI B16.25 BUTTWELDING ENDS ASME / ANSI B16.28 WROUGHT STEEL BUTTWELDING SHORT RADIUS ELBOWS AND RETURNS ASME / ANSI B16.34 VALVES - FLANGED, THREADED, AND WELDING END ASME / ANSI B16.36 ORIFICE FLANGES ASME / ANSI B16.38 LARGE METALLIC VALVES FOR GAS DISTRIBUTION ASME / ANSI B16.39 MALLEABLE IRON THREADED PIPE UNIONS ASME / ANSI B16.42 DUCTILE IRON PIPE FLANGES AND FLANGED FITTINGS, CLASSES 150 AND 300 ASME / ANSI B16.45 CAST IRON FITTINGS FOR SOLVENT DRAINAGE SYSTEMS ASME / ANSI B16.47 LARGE DIAMETER STEEL FLANGES: NPS 26 THROUGH NPS 60 ASME / ANSI B36.10 WELDED AND SEAMLESS WROUGHT STEEL PIPE ASME / ANSI B36.19 STAINLESS STEEL PIPE 5.4. Exemplos de normas Mercosul:

NORMAS MERCOSUL

NM 60 TUBOS DE AO CARBONO, SOLDADOS POR RESISTNCIA ELTRICA, PARA TROCADORES DE CALOR E CONDENSADORES NM 61 TUBOS DE AO CARBONO, SOLDADOS POR RESISTNCIA ELTRICA PARA USO NA CONDUO NM121 TUBOS DE AO CARBONO SOLDADOS POR RESISTNCIA ELTRICA PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES PARA SERVIOS DE ALTA PRESSO NM119 TUBOS DE AO DE BAIXO CARBONO SEM COSTURA, ACABADOS A FRIO, PARA TROCADORES DE CALOR E CONDENSADORES

5.5. Exemplos de normas da DIN:

NORMAS DIN DIN 1615 TUBOS NO SUJEITOS A REQUISITOS ESPECIAIS DIN 1626 TUBOS SUJEITOS A REQUISITOS ESPECIAIS QUANTO A PRESSO E TEMPERATURA DIN 1628 TUBOS DE ALTA PERFORMANCE QUANTO A PRESSO E TEMPERATURA

19

DIN 2440

TUBOS DE CONDUO, SEM MATRIA PRIMA ESPECIFICADA, PARA PRESSES DE NO MXIMO 25 KGF/CM2 PARA LQUIDOS E 10 KGF/CM2 PARA AR E GAZES NO PERIGOSOS. PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA BSP (COM OU SEM LUVA). ESTA NORMA PRATICAMENTE IGUAL A NORMA BRASILEIRA NBR 5580 CLASSE M.

DIN 2441

TUBOS DE CONDUO, SEM MATRIA PRIMA ESPECIFICADA, PARA PRESSES DE NO MXIMO 25 KGF/CM2 PARA LQUIDOS E 10 KGF/CM2 PARA AR E GAZES NO PERIGOSOS. PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA BSP (COM OU SEM LUVA). ESTA NORMA PRATICAMENTE IGUAL A NORMA BRASILEIRA NBR 5580 CLASSE P.

DIN 2442 TUBOS DE AO COM ROSCA E LUVAS, COM EXIGNCIAS ESPECIAIS DIN 2448 TUBOS DE AO PARA CALDEIRAS, APARELHOS E OUTROS FINS

DIN 17175 TUBOS DE AO RESISTENTES AO CALOR 5.6. Exemplos de normas da ASTM:

NORMAS ASTM

ASTM A53

TUBOS DE CONDUO NOS GRAUS A E B, COM COMPOSIO QUMICA E PROPRIEDADES MECNICAS DEFINIDAS. SENDO O DE GRAU A APTO A SER DOBRADO, FLANGEADO E SERPENTINADO; E O GRAU B PODENDO SOFRER DOBRAMENTO E FLANGEAMENTO LIMITADOS. PODE SER FORNECIDO COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA (COM OU SEM LUVA). ESTA NORMA PRATICAMENTE IGUAL A NORMA BRASILEIRA NBR 5590.

ASTM A106 TUBOS DE AO CARBONO, PARA EMPREGO A ALTAS TEMPERATURAS

ASTM A120 TUBOS DE CONDUO, SEM MATRIA PRIMA ESPECIFICADA. PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA (COM OU SEM LUVA).

ASTM A135 TUBOS DE CONDUO NOS GRAUS A E B, COM COMPOSIO QUMICA E PROPRIEDADES MECNICAS DEFINIDAS. SENDO O DE GRAU A APTO A SER DOBRADO A FRIO. COM DIMETRO NOMINAL VARIANDO DE 2 A 30. PODE SER FORNECIDO COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA (COM OU SEM LUVA).

ASTM A161 TUBOS DE AO BAIXO CARBONO-MOLIBDNIO, PARA EMPREGO EM REFINARIAS ASTM A178 TUBOS PARA CALDEIRAS, SUPERAQUECEDORES E VASOS DE PRESSO

ASTM A179 TUBOS DE AO BAIXO CARBONO, DEFORMADOS A FRIO, PARA TROCADORES DE CALOR E CONDENDADORES ASTM A192 TUBOS DE AO CARBONO, PARA CALDEIRAS DE ALTA PRESSO

ASTM A199 TUBOS DE AO-LIGA, DEFORMADOS A FRIO, PARA TROCADORES DE CALOR E CONDENSADORES ASTM A200 TUBOS DE AO-LIGA, PARA EMPREGO EM REFINARIAS ASTM A209 TUBOS DE AO-LIGA CARBONO-MOLIBDNIO, PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES ASTM A210 TUBOS DE AO CARBONO, PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES

ASTM A213 TUBOS DE AO-LIGA FERRTICO E AUSTENTICO, PARA CALDEIRAS, SUPERAQUECEDORES E TROCADORES DE CALOR ASTM A333 TUBOS DE AO PARA SERVIOS A BAIXA TEMPERATURA ASTM A334 TUBOS DE AO CARBONO E AO-LIGA PARA EMPREGO A BAIXA TEMPERATURA ASTM A335 TUBOS DE AO-LIGA FERRTICO, PARA EMPREGO A ALTA TEMPERATURA

ASTM A406 TUBOS DE AO-LIGA FERRTICO, COM TRATAMENTO TRMICO ESPECIAL, PARA EMPREGO A ALTA TEMPERATURA ASTM A423 TUBOS DE AO DE BAIXA LIGA ASTM A500 TUBOS PARA USO ESTRUTURAL EM GERAL ASTM A513 TUBOS PARA USO MECNICO EM GERAL ASTM A556 TUBOS DE AO CARBONO, DEFORMADOS A FRIO, PARA AQUECEDORES DE GUA ASTM A700 PADRES PARA EMPACOTAMENTO E CARREGAMENTO DE PRODUTOS TUBULARES 5.7. Exemplo de normas da API: NORMAS API

API 5A TUBOS DE PERFURAO, REVESTIMENTO E BOMBEAMENTO PARA POOS PETROLFEROS

API 5AC TUBOS DE REVESTIMENTO E BOMBEAMENTO PARA POOS PETROLFEROS COM PROPRIEDADES RESTRITAS API 5AX TUBOS DE PERFURAO, REVESTIMENTO E BOMBEAMENTO PARA POOS PETROLFEROS COM EXIGNCIAS ESPECIAIS API 5B ESPECIFICAO DE ROSCAS, CALIBRES E INSPEO DE ROSCAS PARA CASING, TUBING E LINE-PIPE API 5L TUBOS PARA CONDUO DE PRODUTOS PETROLFEROS

API 5LX TUBOS PARA CONDUA DE PRODUTOS PETROLFEROS COM EXIGNCIAS ESPECIAIS

20

6. MEIOS DE LIGAO 6.1. MEIOS DE LIGAO Existem diversos meios de ligao utilizados para fazer a unio de tubos,

conexes, vlvulas e acessrios.

Os mais utilizados so as ligaes roscadas, soldadas, flangeadas e as do tipo

ponta e bolsa.

6.2. LIGAES ROSCADAS So as ligaes de baixo custo, de relativa facilidade de execuo porm seu

emprego est limitado ao dimetro DN=150 (6), mas raramente empregado

alm de DN=50 (2).

Rosca BSP (NBR 6414 ou DIN 2999 ou ISO 7/1)

o tipo de rosca utilizado em instalaes domiciliares, instalaes prediais e em instalaes industriais de baixa responsabilidade. A rosca macho apresenta uma inclinao de 1:16 e a rosca fmea se apresenta paralela. Usada principalmente em tubulaes da classe 10 ou classe 150# e os tubos usados devem ter as dimenses conforme a norma NBR 5580 classes L, M ou P ou ainda conforme as normas DIN. A vedao se d pelo aperto dos filetes e pela adio de um vedante, atualmente o vedante mais usado a fita de PTFE.

Rosca NPT (NBR 12912 ou ASME/ANSI B1.20.1)

o tipo de rosca utilizado primordialmente em instalaes industriais. A rosca macho e a fmea apresentam uma inclinao de 1:16. Usada em tubulaes de baixa presso, classe 150#, de mdia presso, classe 300# e nas tubulaes de alta presso das classes 2000#, 3000# e 6000# e os tubos usados devem ter as dimenses conforme a norma NBR 5590 classes N, R ou DR ou ainda com dimenses conforme as normas ASME/ANSI B36.10 e ASME/ANSI B36.19, no sendo permitido a utilizao de roscas em tubos das sries SCH 5S e 10S. A vedao se d pelo aperto dos filetes e pela adio de um vedante, atualmente o vedante mais usado a fita de PTFE.

6.3. LIGAES SOLDADAS So as principais ligaes para tubos de ao carbono, ao liga e ao inox. So

tambm usadas para tubos metlicos no ferrosos.

As ligaes soldadas tm sempre uma resistncia mecnica equivalente

resistncia do tubo, estanqueidade perfeita, boa aparncia, sem necessidade

de manuteno e grande facilidade para a aplicao de pinturas e isolantes

trmicos.

21

As mais utilizadas so as ligaes com solda de topo, encaixe e solda e a

brasagem.

Solda de topo (Butt welding)

ASME/ANSI B16.25

o tipo de ligao comumente empregado para tubulao de todos os dimetros, porm mais empregado para DN50 (2). Para solda de topo em tubos com dimenses conforme ASME/ANSI B36.10 e ASME/ANSI B36.19 as pontas dos tubos devem ser chanfradas conforme a norma ASME/ANSI B16.25 e os tubos com dimenses conforme as normas DIN devem ser chanfradas conforme a norma DIN 2559.

Encaixe e solda ou soquetadas (Socket welding)

Muito usada em instalaes industriais de todas as faixas de presso e temperatura. Este tipo de ligao est definido na norma ASME/ANSI B16.11 para DN100 (4) mas normalmente utilizado para DN50 (2) para tubos de ao carbono, ao ligado e ao inox para servios de todos os tipo mas recomendvel que se evite o uso deste tipo de ligao com fluidos de alta corroso.

Brasagem (Brazing) Usada principalmente para tubulaes metlicas no ferrosas, tubos de cobre e conexes de lato ou bronze. So soldas executadas com material diferente do material do tubo ou da conexo com baixo ponto de fuso (geralmente o estanho).

6.4. LIGAES FLANGEADAS Flanges so peas especiais que se destinam a fazer a ligao entre tubos,

conexes, vlvulas, acessrios e equipamentos e entre tubos, onde se deseja

uma montagem/desmontagem rpida ou freqente.

Cada ligao flangeada necessita de um jogo de parafusos e uma junta de

vedao.

So ligaes empregadas em todos os dimetros para tubos de ferro fundido,

ao carbono, ao liga, ao inox, plsticos e tambm em vlvulas e acessrios

de materiais no ferrosos.

A norma DIN e a norma ASME / ANSI padronizam diversos tipos de flanges,

para ao carbono, para ao inox, ferro fundido e materiais metlicos no

ferrosos.

Os flanges mais comuns so o flange sobreposto, o flange de pescoo, o

flange roscado, o flange de encaixe, o flange solto e o flange cego.

22

6.4.1. Tipos de flanges Flange sobreposto (SO Slip-on)

o tipo mais comum e o de instalao mais fcil, pois no necessita de exatido no corte e a ligao feita com duas soldas, uma interna e a outra externa. Seu uso deve ser limitado a 400C e a 20 bar (~20,0kgf/cm2).

Flange de pescoo (WN Welding-neck)

Pode ser usado para qualquer combinao de presso e temperatura. Ligado ao tubo por uma nica solda, de topo, d origem a menores tenses residuais que o tipo sobreposto. Sua montagem exige que o tubo seja cortado na medida exata e biselado para solda de topo.

Flange roscado (SCR Screwed)

Especialmente indicado para tubos no soldveis tais como ferro fundido, ao galvanizado e materiais plsticos.

Flange de encaixe (SW Socket-weld)

Muito parecido com o tipo sobreposto porm mais resistente pois tem um encaixe completo para a ponta do tubo e necessita apenas de uma soda externa e por isso desenvolve menor tenso residual que o sobreposto. No recomendado para servios de alta corroso.

Flange solto (LJ Lap-joint)

Este tipo de flange no fixo tubulao, podendo deslizar livremente no tubo, s se detendo na extremidade do tubo onde soldado uma pea denominada de pestana (stub-end). So utilizados em tubulaes de materiais nobres, de custo elevado, pois os flanges soltos no entram em contato com o fluido e portanto pode ser de material menos nobre.

Flange cego (Blind)

So utilizados em finais de linhas e fechamento de bocais proporcionando um tamponamento de fcil remoo.

Flange de reduo

So indicados onde se deseja uma reduo diretamente no flange, sem uso de conexes de reduo na tubulao. um tipo de flange pouco usual.

6.4.2. Faceamento dos flanges Face plana

Este tipo de faceamento usado para materiais frgeis e quebradios ou para materiais sujeitos ao amassamento onde devemos ter um contato pleno para propiciar o aperto final.

Face com ressalto

Este tipo de faceamento o mais comum e usado para as mais variadas combinaes de presso e temperatura.

23

Face com junta de anel

Este tipo de faceamento usado para servios severos em altas presses ou temperaturas com fluidos inflamveis ou corrosivos onde se deseja absoluta segurana contra vazamentos.

Face do tipo macho-fmea

Este tipo de faceamento do tipo lingeta e ranhura de uso mais raro e usado em servios mais severos sujeitos a presses elevadas.

6.4.3. Acabamento da face dos flanges O acabamento da face dos flanges pode ser com ranhuras ou liso. Quando se

empregam flanges com faces com acabamento ranhurado deve-se usar juntas

de amassamento para a vedao e quando se utilizam flanges com face lisa

deve-se usar juntas do tipo reao.

1 Ranhura Standard

Espiral contnua Passo de 0,7 a 1,0 mm Raio de 1,6 a 2,4 mm Profundidade resultante de 0,026 mm a 0,080 mm

2 Ranhura Espiral

Espiral contnua em V de 90 Passo de 0,6 a 1,0 mm Raio de 0,00 a 0,4 mm

3 Ranhura Tipo 125rms

Espiral contnua Passo de 0,3 a 0,4 mm Raio de 0,3 a 0,4 mm

4 Ranhura Concntrica

Ranhura concntrica em V de 90 Passo de 0,6 a 1,0 mm Raio de 0,00 a 0,4 mm Profundidade de 0,13 a 0,4 mm

6.4.4. Classes de presso NORMA MATERIAL CLASSE DE PRESSO

ASME/ANSI B16.1 Ferro Fundido 125# 250#

ASME/ANSI B16.5 Ao 150# 300# 400# 600# 900# 1500# 2500# ASME/ANSI B16.24 Bronze e Lato 150# 300#.

DIN (DIVERSAS) Diversos PN 2,5 PN 6 PN 10 PN 16 PN 25 PN 40 PN 64 PN 100 PN 160 PN 250 PN320 6.4.5. Processos de fabricao Pode-se classificar em trs tipos principais de fabricao de flanges: os

forjados, os usinados e os fundidos.

24

Flanges forjados A norma ASME/ANSI B16.5 estabelece as dimenses dos flanges forjados de ao carbono, ao ligado e de ao inoxidvel e as normas da ASTM estabelecem a composio qumica e as propriedades fsicas dos aos empregados na forja. Flanges usinados

So flanges que no podem ser usados em condies severas, tendo seu uso limitado s baixas presses e temperaturas ambientes. Para seu uso em condies mais severas dever ser objeto de clculo de sua resistncia mecnica.

Flanges fundidos A norma ASME/ANSI B16.1 estabelece as dimenses dos flanges de ferro fundido e a norma ASME/ANSI B16.24 estabelece as dimenses dos flanges de bronze e de lato fundido e diversas normas da ASTM estabelecem a composio qumica e as propriedades fsicas dos materiais fundidos.

6.5. LIGAES DO TIPO PONTA E BOLSA So ligaes usadas principalmente em tubos de ferro fundido e de plsticos

mas tambm existente em ao carbono porm de uso menos freqente. Uma

das principais caractersticas desse tipo de ligao a relativa facilidade e a

rapidez da montagem em comparao com mesma ligao executada por

solda de topo.

6.5.1. Ponta e bolsa com junta elstica

Este tipo de junta utilizado tanto para tubos e conexes de ferro fundido e de plsticos como o pvc, polipropileno ou pvc reforado com fibra de vidro. Constitui de uma junta de borracha, de montagem deslizante, constituda pelo conjunto formado pela ponta do tubo, bolsa contgua de outro tubo ou conexo e pelo anel de borracha.

6.5.2. Ponta e bolsa com junta mecnica

Atualmente apenas utilizado em luvas, para facilidade de manuteno ou quando se executam reparos em tubulaes existentes.

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6.5.3. Ponta e bolsa com junta travada

TRAVADA INTERNA

TRAVADA EXTERNA

Este tipo de junta utilizado para tubos e conexes de ferro fundido onde no sero executados os blocos de ancoragem para absoro do empuxo devido presso interna para garantir o equilbrio de toda a tubulao. No mercado, pode-se encontrar dois tipos de junta travada, a interna e a externa.

6.6. OUTROS TIPOS DE LIGAO 6.6.1 Ligaes sanitrias So ligaes especiais usadas em servios sanitrios em indstrias

alimentcias em geral, indstrias de bebidas, farmacuticas, cosmticos e

outras.

Essas ligaes so empregadas em tubos, conexes, vlvulas e acessrios

com a finalidade de conexo e desconexo com muita rapidez e segurana

para limpeza e desinfeces peridicas.

As conexes, vlvulas e acessrios fabricados com este tipo de ligao tm as

dimenses apropriadas para emprego em tubos com dimetro externo tipo

OD conforme norma ASTM A270 e imprprios para tubos com as dimenses

conforme a norma ASME/ANSI B36.19.

As conexes so fabricadas de ao inox com polimento sanitrio e a vedao

feita por meio de um anel de vedao de elastmero que pode ser de buna-N,

viton, ptfe (teflon), epdm ou silicone.

Existem no mercado nacional quatro tipos de ligao sanitria, a saber:

26

Ligao conforme a norma alem DIN 11851 Conhecida como DIN.

Ligao conforme a norma inglesa BS 1864 Conhecida como RJT.

Ligao conforme a norma sueca SMS 1145 Conhecida como SMS.

Ligao conforme a norma ISO 2852 Conhecida como Clamp ou TC.

Ligao DIN Ligao RJT

Ligao SMS

Ligao CLAMP ou TC

Entre os tipos DIN, RJT e SMS no existem diferenas visuais significativas,

alm do meio de vedao e do tipo de rosca utilizado pois os seus

componentes so do tipo unio com um anel de vedao.

J o tipo Clamp ou TC composto por dois niples, um anel de vedao entre

eles e o aperto proporcionado por meio de uma braadeira.

27

6.6.2. Engates So acessrios destinados a fazer a interligao entre a tubulao rgida,

mquinas ou equipamentos outros pontos onde se necessita o emprego de

condutos flexveis ou semi-flexveis. So denominados engates rpidos

aqueles que tm a finalidade de conexo e desconexo com muita facilidade e

rapidez.

6.6.3. Derivaes soldadas tipo boca-de-lobo Outro tipo de ligao de uso muito comum na indstria a ligao feita

diretamente de um tubo com o outro tubo para formar uma derivao,

substituindo um TE ou um TE de reduo.

Essas derivaes recebem o nome de boca de lobo, quando executada

sem a utilizao de qualquer outra pea intermediria. A norma

ASME/ANSI B31 aceita esse tipo de derivao para ramais de DN50 (2)

desde que o tubo tronco tenha dimetro igual ou superior ao dimetro do ramal

e ainda indica, com detalhes, os casos onde so necessrios reforos. Na

prpria norma est descrito o mtodo de clculo para esses esforos.

As principais vantagens para o uso de bocas-de-lobo so o baixo custo e a

facilidade de execuo e as principais desvantagens consiste na fraca

resistncia, concentrao de tenses, elevada perda de carga e o difcil

controle da qualidade. Certos projetistas limitam seu uso a 250C ou a 20,0

kgf/cm2.

6.6.4. Pequenas derivaes com uso de meia-luva Para pequenos ramais, de dimetros inferiores a DN 50 (2) muito comum o

emprego de uma meia-luva, soldada diretamente na linha tronco. A norma

ASME/ANSI B31 aceita esse tipo de ligao para qualquer combinao de

temperatura e presso desde que a linha tronco tenha DN100 (4) e a

meia-luva tenha resistncia suficiente.

As principais vantagens para uso de meias-luvas consiste no baixo custo e na

facilidade de execuo e a nica desvantagem a elevada perda de carga

localizada.

28

6.6.5. Derivaes com uso de colares e selas Os colares e as selas so peas especiais forjadas que so soldadas

diretamente sobre a linha-tronco e servem de reforo para a derivao. So

usados para qualquer tipo de derivao com dimetros superiores a DN 25 (1),

inclusive para ramais com o mesmo dimetro da linha-tronco, para qualquer

combinao de presso e temperatura.

As principais vantagens para o uso de colares consiste na sua excelente

resistncia mecnica, facilidade de execuo e pequena concentrao de

tenses e as desvantagens consistem em um custo um pouco mais elevado,

pois se necessita de um tipo de pea para cada combinao de dimetros,

dificultando a compra, a estocagem e a montagem.

Para o emprego de selas, as vantagens so inmeras, excelente resistncia

mecnica, pequena perda de carga, uma boa distribuio de tenses e no h

limites de presso e temperatura para o seu uso, mas em contrapartida as

desvantagens tambm so muitas, elevado custo, pois se trata de peas

importadas e de difcil montagem.

6.6.6. Sugesto para a escolha do tipo de derivao

14

12

10

8

6 BOCA-DE-LOBO

4 PRESSO x TEMPERATURA

3 MODERADOS

2 D

IM

ETR

O D

O R

AM

AL

AT

1

TES

TES OU

COLARES MEIA-LUVA

PRESSO x TEMPERATURA MODERADOS

AT 1 2 3 4 6 8 10 12 14 AT 24

29

DIMETRO DA LINHA-TRONCO

14

12

10

8

6

COLAR OU TE

PRESSO x

TEMPERATURAS

ELEVADOS

4 COLAR

3 PRESSO x TEMPERATURA

2 ELEVADOS D

IM

ETR

O D

O R

AM

AL

AT

1

TES

TES OU

COLARES COLAR

PRESSO x TEMPERATURA ELEVADOS

AT 1 2 3 4 6 8 10 12 14 AT 24

DIMETRO DA LINHA-TRONCO

30

7. TUBOS

7.1. INTRODUO Tubo um conduto fechado, oco, geralmente circular destinado ao transporte

de fluidos.

Tubulao um conjunto de tubos, conexes, vlvulas e acessrios formando

uma linha para a conduo de fluidos.

7.2. CLASSIFICAO QUANTO APLICAO Tubos para conduo Preto ou galvanizado Tubos para conduo de fluidos no corrosivos (gua, gs, vapor

e ar comprimido). Ao ligado Tubos para conduo de fluidos corrosivos. Ao inox Tubos para conduo de fluidos corrosivos ou sanitrios.

Eletrodutos Tubos para proteo de fios e cabos eltricos. Tubos industriais Tubos de ao carbono para estruturas, andaimes, postes, cercas e escoras. Tubos mecnicos Tubos de seo circular, para aplicaes industriais, tais como: fabricao de auto peas, equipamentos, mveis, etc., onde exatido dimensional, qualidade de superfcie e propriedades mecnicas so importantes. Tubos mecnicos de preciso, laminados ou trefilados para indstrias automobilsticas. Tubos para troca trmica Tubos para caldeiras, trocadores de calor e condensados, tubos de ao carbono com e sem requisitos especiais e tubos de ao carbono para alta performance.

No presente trabalho, trataremos em especial dos tubos de conduo, que so

os tubos mais utilizados em projetos hidrulicos e de tubulao industrial.

7.3. CLASSIFICAO QUANTO AOS PROCESSOS DE FABRICAO Tubos sem costura So tubos que no apresentam emendas em sua seo transversal, so obtidos de tarugos por meio de laminao. Tubos com costura So tubos que apresentam emendas (solda/costura) em sua seo transversal. Essa emenda pode ser longitudinal para tubos obtidos atravs de chapas ou helicoidal para tubos obtidos atravs de bobinas.

31

7.4. CLCULO DA ESPESSURA DA PAREDE DE TUBOS Este procedimento se aplica para clculos de espessuras de paredes de tubos

sujeitos a uma presso interna e em instalaes areas, conforme norma

ASME/ANSI B31.3.

7.4.1. Requisitos segundo a norma ASME/ANSI B31.3

( )

(cm) espessuras-sobre das Somatria - Cnal)(adimensio material do funo em eCoeficient -

)(kgf/cm admissvel Tenso -

(cm) externo Dimetro - )(kgf/cm projeto de Presso -

(cm) calculada Espessura - (cm) admissvel mnima Espessura -

:Onde . +2

. =

+=

2

2

Y

Dp

tt

YpDp

t

Ctt

calc

mn

calc

calcmn

s

Valores do coeficiente Y

TEMPERATURA (C) MATERIAL 485 510 540 560 595 620

AO FERRTICO 0,4 0,5 0,7 0,7 0,7 0,7 AO AUSTENTICO 0,4 0,4 0,4 0,4 0,5 0,7 FERRO FUNDIDO 0,4 - - - - - MATERIAIS DUCTEIS 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

7.4.2. Seleo da espessura normalizada Condies para atender o primeiro item deste procedimento.

(12,5%). fabricao de negativa tolerncia devido tubo do parede da espessura da incremento o expressa que fator o - 143.1

B36.19. ou B36.10 ASME/ANSInormas pelas anormalizad Espessura - :Onde

.14.1= ou 875.0

=

N

mnNmn

N

t

ttt

t

32

7.4.3. Relao entre o dimetro nominal e a espessura A espessura adotada deve satisfazer a condio: DN / (t-C) < 150

Onde:

DN Dimetro nominal do tubo (mm)

t Espessura comercial adotada (mm)

C Somatria das sobre-espessuras (mm)

7.4.4. Limpeza nas tubulaes Aps a montagem e antes de entrar em operao toda a tubulao dever ser

limpa.

Essa limpeza geralmente realizada com gua e todas as bombas, vlvulas

com anis de vedao resilientes, medidores e outros equipamentos sujeitos a

danos com materiais slidos devero ser protegidos por meio de filtros

provisrios.

As vlvulas de reteno, as de controle, as de segurana e alvio e as placas

de orifcio devero ser retiradas para se realizar a limpeza.

As tubulaes destinadas a conduo de gua potvel devem, alm da

limpeza, serem desinfetadas com uma soluo de gua e cloro.

7.4.5. Presso de teste O teste de presso chamado de teste hidrosttico porque normalmente

realizado com gua.

O teste com ar comprimido s dever ser realizado em tubulaes de grandes

dimetros para a conduo de gases onde o peso da gua poderia causar

danos na tubulao e na suportao.

A presso de teste com ar comprimido dever ser de apenas 10% acima da

presso de projeto e dever ser realizada em etapas, a primeira com 25% da

presso de trabalho, a segunda com 50%, a terceira com 75% e por fim com

100% da presso de teste. Em cada uma das etapas dever ser verificada a

existncia de vazamentos nas juntas por meio de espuma.

Entre as etapas a presso deve subir at vagarosamente at a presso da

etapa seguinte.

33

Toda a rea envolvida dever ser evacuada e os testes devero ser

acompanhados de longe e orientado por pessoas experientes.

projeto de atemperatur na material do admissvel Tenso - C340 a material do admissvel Tenso -

projeto de Presso - 0kgf/cm( cohidrostti teste o para mnima Presso -

:Onde

C340 a superior projeto de atemperatur Para b)

C340 a inferior projeto de atemperatur Para a)teste de Presso

2

p

tt

pt

t

P

PP

PP

PP

=

=

340

340

).1

5.1

5.1

ss

Qualquer que seja o tipo de teste de presso ele s poder ser realizado:

Pelo menos 48 horas depois de efetuada a ltima soldagem.

Depois de todos os tratamentos trmicos.

Antes da pintura ou da aplicao de qualquer revestimento

7.5. EMPREGO DE CORES PARA IDENTIFICAO DE TUBULAES NBR 6493

COR FLUIDO OU SERVIO verde gua branco vapor

azul ar comprimido amarelo gases em geral laranja cidos

lils lcali alumnio combustveis gasosos ou lquidos de baixa viscosidade

preto combustveis e inflamveis de alta viscosidade vermelho sistemas de combate ao incndio

cinza claro vcuo castanho outros fluidos no especificados

Observaes: As cores apresentadas acima so cores bsicas de acordo com a norma NBR 6493 da ABNT. Para se fazer a diferenciao entre dois ou mais fluidos iguais porm sob condies diferentes pode-se fazer uso de faixas coloridas na tubulao, por exemplo, para se diferenciar a tubulao de gua potvel, gua de refrigerao e de gua bruta pode-se colocar uma faixa branca na tubulao de gua de refrigerao e duas faixas na tubulao de gua bruta.

34

8. ISOLAMENTO TRMICO 8.1. INTRODUO O isolamento trmico tem por principal finalidade a conservao da energia em

tubulaes e equipamentos que trabalham em baixas ou altas temperaturas.

O isolamento trmico tambm tem por finalidade a proteo pessoal e a

preveno de superfcies sujeitas condensao ou o congelamento do vapor

dgua do ar.

8.2. ISOLAMENTO TRMICO A FRIO O objetivo principal do isolamento trmico de linhas frias a conservao da

energia evitando a troca de energia com o meio ambiente e ainda preservar

superfcies da condensao.

8.3. NORMAS A CONSULTAR ASTM C552 - Cellular Glass Block and Pipe Thermal Insulation

ASTM C591 - Rigid Preformed Cellular Urethane Thermal Insulation

8.4. MATERIAIS Os materiais comumente utilizados para o isolamento trmico a frio so o

poliuretano expandido e o isopor. O uso da l de rocha deve ficar restrita aos

pontos onde impossvel o uso do isopor ou do poliuretano.

POLIURETANO EXPANDIDO CONSERVAO DE ENERGIA

ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm) TEMPERATURA (C)

DN

POL mm

+15 a

+1

0 a

-19

-20 a

-39

-40 a

-59

-60 a

-79

-80 a

-99

-100 a

-119

-120 a

-139

-140 a

-160

1/2 15 20 25 40 50 50 65 65 75 75 3/4 20 20 25 50 50 65 65 75 75 75 1 25 20 25 50 50 65 65 75 75 75

1.1/4 32 20 25 50 65 65 65 75 75 90 1.1/2 40 20 25 50 65 65 65 75 75 90

2 50 20 40 50 65 65 65 75 90 90 2.1/2 65 20 40 50 65 75 75 90 90 100

3 80 20 40 50 65 75 90 90 90 100 4 100 20 40 50 65 75 90 90 90 100 5 125 20 40 65 75 90 90 100 100 100 6 150 20 40 65 75 90 90 100 100 100 8 200 25 40 65 75 90 90 100 125 125

10 250 25 40 65 75 90 90 100 125 125 12 300 25 40 65 75 90 100 125 125 125 14 350 25 40 65 75 90 100 125 125 125 16 400 25 40 65 75 90 100 125 125 140

35

POLIURETANO EXPANDIDO CONSERVAO DE ENERGIA

ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm) TEMPERATURA (C)

DN

POL mm

+15 a

+1

0 a

-19

-20 a

-39

-40 a

-59

-60 a

-79

-80 a

-99

-100 a

-119

-120 a

-139

-140 a

-160

18 450 25 40 65 75 90 125 125 125 140 20 500 25 40 75 90 90 125 125 140 140 22 550 25 40 75 90 90 125 125 140 140 24 600 25 40 75 90 90 125 125 140 140

POLIURETANO EXPANDIDO PROTEO PESSOAL

ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm) TEMPERATURA (C)

DN

POL mm

+15 a

+1

0 a

-19

-20 a

-39

-40 a

-59

-60 a

-79

-80 a

-99

-100 a

-119

-120 a

-139

-140 a

-160

1/2 15 12 12 20 25 25 40 40 40 40 3/4 20 12 12 20 25 40 40 40 40 40 1 25 12 12 20 25 40 40 40 40 50

1.1/4 32 12 12 20 25 40 40 40 50 50 1.1/2 40 12 12 20 25 40 40 40 50 50

2 50 12 12 20 25 40 40 40 50 50 2.1/2 65 12 12 20 40 40 40 50 50 50

3 80 12 12 20 40 40 40 50 50 50 4 100 12 12 25 40 40 40 50 50 50 5 125 12 12 25 40 40 50 50 50 50 6 150 12 12 25 40 40 50 50 50 65 8 200 20 20 25 40 40 50 50 65 65

10 250 20 20 25 40 40 50 50 65 65 12 300 20 20 25 40 40 50 50 65 65 14 350 20 20 25 40 40 50 50 65 65 16 400 20 20 25 40 40 50 50 65 65 18 450 20 20 25 40 40 50 50 65 65 20 500 20 20 25 40 40 50 50 65 65 22 550 20 20 25 40 40 50 50 65 65 24 600 20 20 25 40 40 50 50 65 65

8.5. ISOLAMENTO TRMICO A QUENTE O objetivo principal do isolamento trmico de linhas quentes a conservao

da energia evitando a troca de energia com o meio ambiente e ainda a

proteo pessoal.

8.6. NORMAS DA ABNT A CONSULTAR NBR 10662 Isolantes trmicos pr-moldados se silicato de clcio

NBR 11363 Isolantes trmicos de l de rocha

NBR 11364 L de rocha em placas

NBR 8994 Chapas de ligas de alumnio para proteo de isolantes trmicos

36

8.7. MATERIAIS Os materiais comumente utilizados para o isolamento trmico a quente so: l

de rocha e silicato de clcio.

O silicato de clcio classificado como um isolante trmico rgido e

apresentado em placas, calhas ou em segmentos.

A l de rocha classificada como um isolante trmico flexvel e apresentado

em placas ou calhas. L DE ROCHA CONSERVAO DE ENERGIA

ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm) TEMPERATURA (C)

DN

POL mm

AT 99

100 a

149

150 a

199

200 a

249

250 a

299

300 a

349

350 a

399

400 a

449

500 a

549

550 a

600

1/2 15 25 25 25 40 50 65 - - - - 3/4 20 25 25 25 40 50 65 - - - - 1 25 25 25 25 40 50 65 - - - -

1.1/4 32 25 25 25 40 50 65 - - - - 1.1/2 40 25 25 25 40 50 75 - - - -

2 50 25 25 40 50 50 75 - - - - 2.1/2 65 25 25 40 50 50 75 - - - -

3 80 25 25 40 50 50 75 - - - - 4 100 25 40 50 50 65 75 - - - - 5 125 40 40 65 65 65 75 - - - - 6 150 40 40 75 65 75 75 - - - - 8 200 40 40 75 75 75 75 - - - -

10 250 40 50 75 75 90 90 - - - - 12 300 40 50 75 75 90 90 - - - - 14 350 40 65 75 75 90 90 - - - - 16 400 40 65 75 75 90 90 - - - - 18 450 40 65 75 75 90 90 - - - - 20 500 40 65 75 75 90 90 - - - - 22 550 40 65 75 75 90 90 - - - - 24 600 40 65 75 75 90 90 - - - -

SILICATO DE CLCIO CONSERVAO DE ENERGIA

ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm) TEMPERATURA (C)

DN

POL mm

AT 99

100 a

149

150 a

199

200 a

249

250 a

299

300 a

349

350 a

399

400 a

449

500 a

549

550 a

600

1/2 15 25 25 25 40 50 65 65 65 75 90 3/4 20 25 25 25 40 50 65 65 65 75 90 1 25 25 25 25 40 50 65 65 65 75 90

1.1/4 32 25 25 25 40 50 65 65 65 75 90 1.1/2 40 25 25 25 40 50 75 65 65 75 90

2 50 25 25 40 50 50 75 75 75 90 90 2.1/2 65 25 25 40 50 50 75 75 75 90 90

3 80 25 25 40 50 50 75 75 75 90 100 4 100 25 40 50 50 65 75 75 75 90 100 5 125 40 40 65 65 65 75 75 75 90 125 6 150 40 40 75 65 75 75 75 75 100 125 8 200 40 40 75 75 75 75 75 75 100 125

10 250 40 50 75 75 90 90 90 90 100 125 12 300 40 50 75 75 90 90 90 100 100 1