CEBRAC
Fonte de Pesquisa:
FATEC-SP - FACULDADE DE TECNOLOGIA DE S€O PAULO
I
ÍNDICE ANALÍTICO
VOLUME 1
1. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS FERROSOS 1
1.1. AÇO CARBONO 1
1.2. AÇO LIGA 2
1.3. AÇO INOXIDÁV...
II
6.4.4. CLASSES DE PRESSÃO 23
6.4.5. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 23
6.5. LIGAÇÕES DO TIPO PONTA E BOLSA 24
6.5.1. PONTA E BO...
1
1. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS FERROSOS
As ligas ferrosas são, em princípio, divididas em dois grupos:
• Aços, com teore...
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1.2. AÇO LIGA
São aços que recebem a adição de um ou mais elementos de liga no processo
de fabricação, conforme a finali...
3
O silício (Si) favorece a formação de Ferro Fundido Cinzento. Os ferros
fundidos classificam-se, segundo o estado do car...
4
2. EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA
2.1. INTRODUÇÃO:
Devido às necessidades industriais, a pesquisa e a experiência levaram...
5
3. EFEITOS DA TEMPERATURA
3.1. FLUÊNCIA
Defini-se como fluência (creep) ao fenômeno de deformação permanente, lenta
e pr...
6
• Distribuição de tensões na peça: quanto mais irregular forem as tensões
menor será a resistência da peça;
• Composição...
7
4. CORROSÃO
4.1. CORROSÃO
Defini-se como corrosão a deterioração sofrida por um material em
conseqüência da ação química...
8
constituído basicamente de grãos de ferrita (ferro alfa) e cementita (carboneto
de ferro) que são grãos de diferentes na...
9
Série galvânica para a água do mar:
Magnésio
Zinco
Alumínio
Ligas de alumínio
Aço carbono
Aço carbono com cobre
Ferro fu...
10
Biológica
É a corrosão devido à ação de micro-organismos que atacam os metais produzindo ácidos,
destruindo a camada ap...
11
Superfície do metal
Cumpre lembrar que quanto mais perfeita for a superfície do material melhor será a resistência
cont...
12
Galvânica
Evitar contato de materiais diferentes
Anodos de sacrifício
Proteção galvânica
Sob contato
Escolha dos materi...
13
b. Sobre-espessura
Quando não podemos evitar a corrosão por completo devemos adotar uma
sobre-espessura para corrosão. ...
14
5. NORMAS
5.1. Introdução:
Normas técnicas são códigos elaborados por entidades, que têm por finalidade
a promoção da n...
15
A American Welding Society (AWS) foi fundada em 1919 como uma entidade
sem fins lucrativos, tendo como objetivo o desen...
16
O Comitê Mercosul de Normalização (CMN) é uma associação civil, sem
fins lucrativos, não governamental, reconhecido pel...
17
5.2. Exemplos de normas da ABNT:
NORMAS NBR / ABNT
NBR 5029
TUBO DE COBRE E SUAS LIGAS, SEM COSTURA, PARA CONDENSADORES...
18
NBR 9915
ANEL DE VEDAÇÃO DE BORRACHA PARA JUNTA ELÁSTICA DE TUBOS E CONEXÕES DE AÇO
PONTA E BOLSA
NBR 10252
TUBOS DE AÇ...
19
DIN 2440
TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA, PARA PRESSÕES DE NO
MÁXIMO 25 KGF/CM2 PARA LÍQUIDOS E 10 KG...
20
6. MEIOS DE LIGAÇÃO
6.1. MEIOS DE LIGAÇÃO
Existem diversos meios de ligação utilizados para fazer a união de tubos,
con...
21
As mais utilizadas são as ligações com solda de topo, encaixe e solda e a
brasagem.
Solda de topo (Butt welding)
ASME/A...
22
6.4.1. Tipos de flanges
Flange sobreposto (SO – Slip-on)
É o tipo mais comum e o de instalação mais fácil, pois não
nec...
23
Face com junta de anel
Este tipo de faceamento é usado para serviços severos em altas
pressões ou temperaturas com flui...
24
Flanges forjados
A norma ASME/ANSI B16.5 estabelece as dimensões dos flanges forjados de aço carbono, aço
ligado e de a...
25
6.5.3. Ponta e bolsa com junta travada
TRAVADA INTERNA
TRAVADA EXTERNA
Este tipo de junta é utilizado para tubos e cone...
26
• Ligação conforme a norma alemã DIN 11851 – Conhecida como DIN.
• Ligação conforme a norma inglesa BS 1864 – Conhecida...
27
6.6.2. Engates
São acessórios destinados a fazer a interligação entre a tubulação rígida,
máquinas ou equipamentos à ou...
28
6.6.5. Derivações com uso de colares e selas
Os colares e as selas são peças especiais forjadas que são soldadas
direta...
29
DIÂMETRO DA LINHA-TRONCO
14”12”10”8”6”
COLAR OU TE
PRESSÃO x
TEMPERATURAS
ELEVADOS
4”
COLAR
3”
PRESSÃO x TEMPERATURA
2”...
30
7. TUBOS
7.1. INTRODUÇÃO
Tubo é um conduto fechado, oco, geralmente circular destinado ao transporte
de fluidos.
Tubula...
31
7.4. CÁLCULO DA ESPESSURA DA PAREDE DE TUBOS
Este procedimento se aplica para cálculos de espessuras de paredes de tubo...
32
7.4.3. Relação entre o diâmetro nominal e a espessura
A espessura adotada deve satisfazer a condição: DN / (t-C) < 150
...
33
Toda a área envolvida deverá ser evacuada e os testes deverão ser
acompanhados de longe e orientado por pessoas experie...
34
8. ISOLAMENTO TÉRMICO
8.1. INTRODUÇÃO
O isolamento térmico tem por principal finalidade a conservação da energia em
tub...
35
POLIURETANO EXPANDIDO – CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm)
TEMPERATURA (°C)
DN
POL mm
+15
a
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8.7. MATERIAIS
Os materiais comumente utilizados para o isolamento térmico a quente são: lã
de rocha e silicato de cálc...
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SILICATO DE CÁLCIO – PROTEÇÃO PESSOAL
ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm)
TEMPERATURA (°C)
DN
POL mm
ATÉ
99
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a
149
150
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9. TABELAS TÉCNICAS
9.1. COMPARAÇÃO ENTRE DIVERSOS TIPOS DE AÇO INOX
TIPO DO AÇO
INOX
ADIÇÃO REDUÇÃO
AÇO
OBTIDO
PROPRIE...
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9.3. PROPRIEDADES DOS AÇOS-LIGA EM FUNÇÃO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA E SUAS APLICAÇÕES INDUSTRIAIS
TIPO DO
AÇO-LIGA
% DE
ADI...
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9.4. TABELAS DE DIMENSÕES DE TUBOS CONFORME ABNT NBR 5580
Dimensões dos tubos de aço, de classe pesada (P), com e sem c...
41
9.5. TABELAS DE DIMENSÕES DE TUBOS CONFORME ABNT NBR 5590
Tubos de classe normal ABNT NBR 5590 (similar ASTM A 53)
Diâm...
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9.6. NORMA ASME/ANSI B 36.10 – AÇO CARBONO E AÇO LIGA
Diâmetro Nominal
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Diâmetro
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Espessura da
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Diâmetro Nominal
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9.7. NORMA ASME/ANSI B 36.19 – AÇO INOX
Diâmetro Nominal
(mm) (pol.)
Diâmetro
Externo
(mm)
Espessura da
Parede
(mm)
Mas...
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Diâmetro Nominal
(mm) (pol.)
Diâmetro
Externo
(mm)
Espessura da
Parede
(mm)
Massa
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Identificação
(Schedule)
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9.8. DIMENSÕES E PESOS PARA TUBOS DE AÇO INOX COM E SEM COSTURA – PADRÃO OD
Diâmetro
Externo
(pol.)
Diâmetro
Externo
(m...
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9.9. COMPOSIÇÃO QUÍMICA PARA TUBOS DE AÇO INOX COM E SEM COSTURA (Valores Máximos – em %)
Materiais C% Cr% Ni% Si% S% P...
51
9.10. TENSÃO ADMISSÍVEL PARA AÇOS DE TUBOS DE AÇO CARBONO
TUBULAÇÃO EM CENTRAIS DE VAPOR
TUBOS SEM COSTURA
TENSÃO ADMIS...
52
9.11. TENSÃO ADMISSÍVEL PARA TUBOS DE AÇO INOX
TUBULAÇÃO EM CENTRAIS DE VAPOR
TUBOS SEM COSTURA
TENSÃO ADMISSÍVEL (kgf/...
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  1. 1. CEBRAC Fonte de Pesquisa: FATEC-SP - FACULDADE DE TECNOLOGIA DE S€O PAULO
  2. 2. I ÍNDICE ANALÍTICO VOLUME 1 1. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS FERROSOS 1 1.1. AÇO CARBONO 1 1.2. AÇO LIGA 2 1.3. AÇO INOXIDÁVEL 2 1.4. FERRO FUNDIDO 2 2. EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA 4 2.1. INTRODUÇÃO 4 3. EFEITOS DA TEMPERATURA 5 3.1. FLUÊNCIA 5 3.2. MÓDULO DE ELASTICIDADE (MÓDULO DE YOUNG) 5 3.3. LIMITE DE RESISTÊNCIA 5 3.4. FRATURA FRÁGIL 5 4. CORROSÃO 7 4.1. CORROSÃO 7 4.2. CORROSÃO ELETROQUÍMICA 7 4.2.1. CAUSAS DA CORROSÃO 7 4.2.2. TIPOS DE CORROSÃO 8 4.3. PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO 10 4.3.1. FATORES QUE INFLUENCIAM A CORROSÃO 10 4.3.2. PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO 11 4.3.3. COMO EVITAR A CORROSÃO 11 5. NORMAS 14 5.1. INTRODUÇÃO 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 LIGAÇÃO 20 6.1. MEIOS DE LIGAÇÃO 20 6.2. LIGAÇÕES ROSCADAS 20 6.3. LIGAÇÕES SOLDADAS 20 6.4. LIGAÇÕES 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
  3. 3. II 6.4.4. CLASSES DE PRESSÃO 23 6.4.5. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 23 6.5. LIGAÇÕES DO TIPO PONTA E BOLSA 24 6.5.1. PONTA E BOLSA COM JUNTA ELÁSTICA 24 6.5.2. PONTA E BOLSA COM JUNTA MECÂNICA 24 6.5.3. PONTA E BOLSA COM JUNTA TRAVADA 25 6.6. OUTROS TIPOS DE LIGAÇÃO 25 6.6.1 LIGAÇÕES SANITÁRIAS 25 6.6.2. ENGATES 27 6.6.3. DERIVAÇÕES SOLDADAS TIPO “BOCA-DE-LOBO” 27 6.6.4. PEQUENAS DERIVAÇÕES COM USO DE MEIA-LUVA 27 6.6.5. DERIVAÇÕES COM USO DE COLARES E SELAS 28 6.6.6. SUGESTÃO PARA A ESCOLHA DO TIPO DE DERIVAÇÃO 28 7. TUBOS 30 7.1. INTRODUÇÃO 30 7.2. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À APLICAÇÃO 30 7.3. CLASSIFICAÇÃO QUANTO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 30 7.4. CÁLCULO DA ESPESSURA DA PAREDE DE TUBOS 31 7.4.1. REQUISITOS SEGUNDO A NORMA ASME / ANSI B31.3 31 7.4.2. SELEÇÃO DA ESPESSURA NORMALIZADA 31 7.4.3. RELAÇÃO ENTRE O DIÂMETRO NOMINAL E A ESPESSURA 32 7.4.4. LIMPEZA NAS TUBULAÇÕES 32 7.4.5. PRESSÃO DE TESTE 32 7.5. EMPREGO DE CORES PARA IDENTIFICAÇÃO DE TUBULAÇÕES – NBR 6493 33 8. ISOLAMENTO TÉRMICO 34 8.1. INTRODUÇÃO 34 8.2. ISOLAMENTO TÉRMICO A FRIO 34 8.3. NORMAS A CONSULTAR 34 8.4. MATERIAIS 34 8.5. ISOLAMENTO TÉRMICO A QUENTE 35 8.6. NORMAS DA ABNT A CONSULTAR 35 8.7. MATERIAIS 36 8.8. APLICAÇÃO DE ISOLANTES TÉRMICOS (FRIO OU QUENTE) 37 9. TABELAS TÉCNICAS 38 9.1. COMPARAÇÃO ENTRE DIVERSOS TIPOS DE AÇO INOX 38 9.2. FORMAS DE APRESENTAÇÃO DE DIVERSOS TIPOS DE AÇO 38 9.3. PROPRIEDADES DOS AÇOS-LIGA EM FUNÇÃO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA E SUAS APLICAÇÕES INDUSTRIAIS 39 9.4. TABELAS DE DIMENSÕES DE TUBOS CONFORME ABNT NBR 5580 40 9.5. TABELAS DE DIMENSÕES DE TUBOS CONFORME ABNT NBR 5590 41 9.6. NORMA ASME / ANSI B36.10 – AÇO CARBONO E AÇO LIGA 42 9.7. NORMA ASME / ANSI B36.19 – AÇO INOX 47 9.8. DIMENSÕES E PESOS PARA TUBOS DE AÇO INOX COM E SEM COSTURA – PADRÃO OD 49 9.9. COMPOSIÇÃO QUÍMICA PARA TUBOS DE AÇO INOX COM E SEM COSTURA 50 9.10. TENSÃO ADMISSÍVEL PARA AÇOS DE TUBOS DE AÇO CARBONO 51 9.11. TENSÃO ADMISSÍVEL PARA TUBOS DE AÇO INOX 52 9.12. TENSÃO ADMISSÍVEL EM FLANGES DE AÇO – CONFORME ASME / ANSI B16.5 54 9.13. TUBOS DE AÇO CARBONO – CARACTERÍSTICAS GERAIS 55 9.14. TUBOS DE AÇO INOX – CARACTERÍSTICAS GERAIS 56 9.15. MÓDULO DE ELÁSTICIDADE 57 9.16. LIMITES MÁXIMOS DE TEMPERATURA 57 9.17. PRINCIPAIS ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS PARA TUBOS 58
  4. 4. 1 1. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS FERROSOS As ligas ferrosas são, em princípio, divididas em dois grupos: • Aços, com teores de carbono (C) até 2,0%; • Ferros fundidos, com teores de carbono (C) acima de 2,0% e raramente superior a 4,0%. 1.1. AÇO CARBONO Liga ferro-carbono contendo geralmente de 0,05% até cerca de 2,0% de carbono (C), além de certos elementos residuais, como o manganês (Mn), o silício (Si), o fósforo (P) e o enxofre (S) resultantes dos processos de fabricação. CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS Cor Acinzentada Peso Específico 7,8 Kgf/dm 3 Fusão 1350 A 1400°C Maleabilidade Boa Ductibilidade Boa Tenacidade Boa Usinagem Ótima Soldabilidade Ótima A tabela apresenta os usos gerais dos aços em função de seus teores de carbono (C), bem como a maleabilidade e soldabilidade dos mesmos. TEOR DE CARBONO (C) APLICAÇÕES MALEABILIDADE E SOLDABILIDADE 0,05 a 0,15% Chapas, fios, parafusos, tubos, estirados, produtos de caldeiraria. Grande maleabilidade. Fácil soldagem. 0,15 a 0,30% Barras laminadas e perfiladas, tubos, peças comuns de mecânica. Maleável. Soldável. 0,30 a 0,40% Peças especiais de máquinas e motores. Ferramentas para a agricultura. Difícil soldagem. 0,40 a 0,60% Peças de grande dureza, ferramentas de corte, molas, trilhos. Muito difícil soldagem 0,60 a 1,50% Peças de grande dureza e resistência, molas, cabos, cutelaria. Não se solda.
  5. 5. 2 1.2. AÇO LIGA São aços que recebem a adição de um ou mais elementos de liga no processo de fabricação, conforme a finalidade a que se destinam. Os elementos de liga mais usuais são: níquel (Ni), cromo (Cr), vanádio (V), cobalto (Co), silício (Si), manganês (Mn), tungstênio (W), molibdênio (Mo) e alumínio (Al). No capítulo 2 o assunto será abordado com mais detalhes. TABELA DOS AÇOS LIGADOS Baixa Liga Até 5% de elementos de liga Média Liga de 5% a 10% de elementos de liga Alta Liga acima de 10% de elementos de liga 1.3. AÇO INOXIDÁVEL Caracterizam-se, fundamentalmente, por resistirem à corrosão atmosférica, embora possam igualmente resistir à ação de outros meios gasosos ou líquidos. Os aços adquirem passividade quando ligados com alguns outros elementos metálicos, entre os quais os mais importantes são o cromo (Cr) e o níquel (Ni) e, em menor grau, o cobre (Cu), o silício (Si), o molibdênio (Mo) e o alumínio (Al). O cromo (Cr) é, de fato, o elemento mais importante, pois é o mais eficiente de todos, quando empregado em teores acima de 10%. Os aços inoxidáveis são, portanto, aços de alta liga, contendo de 12% a 26% de cromo (Cr), até 22% de níquel (Ni) e freqüentemente pequenas quantidades de outros elementos de liga. 1.4. FERRO FUNDIDO Os ferros fundidos são ligas de ferro (Fe) e carbono (C) com alto teor de carbono. Em média, possuem de 3% a 4% de carbono em sua composição. A temperatura de fusão dos ferros fundidos é de cerca de 1200ºC. Sua resistência à tração é da ordem de 10 a 20 kgf/mm². Na fabricação, as impurezas do minério de ferro e do carvão (coque), deixam no ferro fundido pequenas porcentagens de silício (Si), manganês (Mn), enxofre (S) e fósforo (P).
  6. 6. 3 O silício (Si) favorece a formação 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-silício, com teor de carbono acima de 2,0% e silício presente em teores de 1,20% a 3,00%; a quantidade de carbono é superior à que pode ser retida em solução sólida na austenita; esse teor de carbono e mais a quantidade elevada de silício promovem a formação parcial de carbono livre, na forma de lamelas ou “veios” de grafita. Nessas condições, o ferro fundido cinzento apresenta fratura com coloração escura, de onde provém a sua denominação. Microestrutura do ferro fundido cinzento, grafita em forma de lamelas. Ferro fundido nodular ou ductil Liga ferro-carbono-silício caracterizada por apresentar grafita na forma esferoidal, resultante de um tratamento realizado no material ainda em estado líquido (“nodulização”). Microestrutura do ferro fundido nodular, grafita em forma esferoidal. Ferro fundido maleável ou branco Ferro fundido temperado Ferro fundido especial Apesar de apresentarem em geral propriedades mecânicas inferiores às dos aços, elas podem ser consideravelmente modificadas pela adição de elementos de liga e tratamentos térmicos adequados. Os ferros fundidos podem substituir os aços e até serem mais adequados, em muitas aplicações. Por exemplo: estruturas e elementos deslizantes de máquinas são construídos quase sempre em ferro fundido, devido à maior capacidade de amortecer vibrações, melhor estabilidade dimensional e menor resistência ao deslizamento, em razão do poder lubrificante do carbono livre em forma de grafita.
  7. 7. 4 2. EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA 2.1. INTRODUÇÃO: Devido às necessidades industriais, a pesquisa e a experiência levaram à descoberta de aços especiais, mediante a adição e a dosagem de certos elementos ao aço carbono. Conseguiram-se assim Aços-Liga com características tais como resistência à tração e à corrosão, elasticidade, dureza, etc. bem melhores do que as do aço carbono comum. A seguir serão apresentados os elementos de liga comumente empregados pela indústria e seus efeitos. ELEMENTOS EFEITOS Alumínio (Al) Desoxida o aço. No processo de tratamento termo-químico chamado nitretação, combina-se com o nitrogênio, favorecendo a formação de uma camada superficial duríssima. Carbono (C) A quantidade de carbono influi na dureza, no limite de resistência e na soldabilidade. Cobalto (Co) Influi favoravelmente nas propriedades magnéticas dos aços. Além disso, o cobalto, em associação com o tungstênio, aumenta a resistência dos aços ao calor. Cromo (Cr) O cromo confere ao aço alta resistência, dureza, elevado limite de elasticidade e boa resistência à corrosão em altas temperaturas. Enxofre (S) É um elemento prejudicial ao aço. Torna-o granuloso e áspero, devido aos gases que produz na massa metálica. Enfraquece a resistência do aço. Considerado como uma impureza. Fósforo (P) Em teores elevados torna o aço frágil e quebradiço, motivo pelo qual deve-se reduzir ao mínimo possível sua quantidade, já que não se pode eliminá-lo integralmente. Considerado como uma impureza. Manganês (Mn) O manganês, quando adicionado em quantidade conveniente, aumenta a resistência do aço ao desgaste e aos choques, mantendo-o dúctil. Molibdênio (Mo) Sua ação nos aços é semelhante à do tungstênio. Emprega-se, em geral, adicionado com cromo, produzindo os aços cromo-molibdênio, de grande resistência, principalmente a esforços repetidos. Níquel (Ni) Foi um dos primeiros metais utilizados com sucesso para dar determinadas qualidades ao aço. O níquel aumenta a resistência e a tenacidade do mesmo, eleva o limite de elasticidade, dá boa ductilidade e boa resistência à corrosão. Silício (Si) Torna o aço mais duro e tenaz. Previne a porosidade e concorre para a remoção dos gases e dos óxidos. Influi para que não apareçam falhas ou vazios na massa do aço. É um elemento purificador e tem o efeito de isolar ou suprimir o magnetismo. Os aços-silício contêm de 1 a 2% de silício. Tungstênio (W) É geralmente adicionado aos aços com outros elementos. O tungstênio aumenta a resistência ao calor, a dureza, a resistência à ruptura e o limite de elasticidade. Vanádio (V) Melhora, nos aços, a resistência à tração, sem perda de ductilidade, e eleva os limites de elasticidade e de fadiga.
  8. 8. 5 3. EFEITOS DA TEMPERATURA 3.1. FLUÊNCIA Defini-se como fluência (creep) ao fenômeno de deformação permanente, lenta e progressiva, que se observa nos materiais metálicos, ao longo do tempo, quando submetidos à tração sob alta temperatura. Denomina-se “faixa de fluência” (creep range) à faixa de temperatura em que o fenômeno passa a ser significativo. 3.2. MÓDULO DE ELASTICIDADE (Módulo de Young) O módulo de elasticidade diminui com o aumento da temperatura. Essa diminuição é pouco acentuada no intervalo 0-250°C e mais acentuada para temperaturas superiores a 250°C. 3.3. LIMITE DE RESISTÊNCIA O limite de resistência diminui com o aumento da temperatura de um modo geral (para T > 200°C). O limite de resistência deverá ser tomado na curva característica de cada material. 3.4. FRATURA FRÁGIL Denomina-se fratura frágil à ruptura repentina do material a um nível de tensão bem inferior ao limite de resistência (LR) ou mesmo ao limite de escoamento (LE) do material. Essas fraturas são caracterizadas pela propagação rápida, em várias direções e a perda total da peça atingida. Para acontecer a fratura frágil são necessárias as três condições abaixo, simultaneamente: • Elevada tensão de tração, da ordem da tensão de escoamento do material; • Existência de entalhe; • Temperatura na zona de comportamento frágil ou na zona de transição. As fraturas frágeis são ainda influenciadas por: • Forte tensão de tração, em geral, próxima do limite de escoamento; • Espessura da peça: a resistência à fratura frágil é inversamente proporcional à espessura da peça;
  9. 9. 6 • Distribuição de tensões na peça: quanto mais irregular forem as tensões menor será a resistência da peça; • Composição química: a presença de níquel (Ni) e manganês (Mn) é benéfica e a presença de fósforo (P), enxofre (S), molibdênio (Mo), nitrogênio (N) e cromo (Cr) é prejudicial, isto é, favorece o aparecimento da fratura frágil. • Tratamento térmico: a ausência do tratamento térmico de alívio de tensões favorece o aparecimento de altas concentrações de tensão onde favorece o aparecimento da fratura frágil. • Outros fatores de menor importância tais como: forma, laminação, fabricação, etc.
  10. 10. 7 4. CORROSÃO 4.1. CORROSÃO Defini-se como corrosão a deterioração sofrida por um material em conseqüência da ação química ou eletroquímica do meio, aliada ou não a esforços mecânicos. A corrosão mais comum é a corrosão eletroquímica, caracterizada pelo transporte de cargas elétricas por meio de um eletrólito em um meio favorável, geralmente aquoso. A corrosão química é devida ao ataque de produtos químicos sobre os materiais metálicos, provocando a sua oxidação. 4.2. CORROSÃO ELETROQUÍMICA 4.2.1. Causas da corrosão Para que se inicie a corrosão, é necessário que o sistema seja constituído dos quatro componentes a seguir: (cumpre lembrar que a falta de pelo menos um dos componentes bloqueia o processo de corrosão) • Anodo e catodo: duas peças metálicas de materiais diferentes ou do mesmo material ou ainda duas regiões distintas da mesma peça metálica, próximas ou distantes uma da outra. • Eletrólito: qualquer condutor elétrico tal como umidade, soluções aquosas ácidas ou alcalinas. • Circuito metálico: é a continuidade metálica unindo o anodo ao catodo. A diferença de potencial entre o anodo e o catodo pode se originar de inúmeras causas, tais como: metais diferentes, ligas metálicas diferentes, diferenças entre partes deformadas a frio, diferença entre estados de tensões, diferenças de tratamento térmico, irregularidades microscópicas, etc. A corrosão mais freqüente é aquela devido às irregularidades microscópicas, que são as diferenças que existem entre os grãos que constituem o material. Essas diferenças podem ser quanto a forma, natureza, tamanho, orientação, etc. Assim a corrosão eletroquímica é muito acentuada porque este material é
  11. 11. 8 constituído basicamente de grãos de ferrita (ferro alfa) e cementita (carboneto de ferro) que são grãos de diferentes naturezas. Nos materiais puros ou ligas monofásicas (solução sólida) não existem grãos de natureza diferente, razão pela qual são mais resistentes à corrosão eletroquímica. 4.2.2. Tipos de corrosão A corrosão eletroquímica pode se apresentar numa grande variedade de formas. Pode-se classificar a corrosão em uniforme e localizada. A corrosão localizada pode ser classificada em localizada macroscópica e microscópica. • Corrosão uniforme Também conhecida como corrosão generalizada, é aquela que se apresenta em toda a peça de uma forma geral, causando uma perda constante da espessura. Pode ser facilmente controlada e prevista. As causas são as diferenças pelas irregularidades microscópicas dos grãos. • Corrosão localizada macroscópica Alveolar (Pitting) É a corrosão que se apresenta em forma de “alvéolos” ou “pites” que são pequenos pontos onde a concentração da corrosão é muito intensa. A causa principal é a ocorrência de pontos fortemente anódicos em relação à área adjacente. Galvânica É a corrosão que se origina do contato entre dois metais ou ligas metálicas diferentes em um meio eletrolítico. A corrosão é tanto mais intensa quanto mais distanciados estiverem os dois metais ou ligas metálicas na série galvânica é tanto maior de acordo com as proporções entre o anodo e o catodo. A região corroída sempre será a região anódica. De um modo geral deve-se evitar o contato entre metais com grande diferença de potencial. Na impossibilidade de se evitar esse contato é necessário ter uma grande quantidade de material catódico para que a corrosão não ataque uma pequena área. Quando os dois metais tiverem uma pequena diferença de potencial, a corrosão galvânica é praticamente insignificante. Pode-se controlar este tipo de corrosão com a colocação de anodos de sacrifício, que consiste de elementos fortemente anódicos para serem corroídos.
  12. 12. 9 Série galvânica para a água do mar: Magnésio Zinco Alumínio Ligas de alumínio Aço carbono Aço carbono com cobre Ferro fundido Aço liga Cr e Cr-Mo Aço inox 12 Cr Aço inox 17 Cr Aço inox 27 Cr Ativos Aço liga Ni Aço inox 18 Cr – 8 Ni Aço inox 25 Cr – 20 Ni Ativos Chumbo Níquel Ligas de Níquel Ativos Latão Cobre Cobre níquel Metal monel Níquel Ligas de níquel Passivos Aço inox 12 Cr Aço inox 17 Cr Aço inox 18 Cr – 8 Ni Aço inox 27 Cr Aço inox 25 Cr – 20 Ni Passivos Titânio Prata Ouro Platina ANODO CATODO Seletiva É uma forma de corrosão onde á atacado apenas um elemento da liga metálica resultando uma estrutura esponjosa sem resistência mecânica. Um exemplo de corrosão seletiva é a corrosão grafítica que ocorre no ferro fundido cinzento em contato com meios ácidos ou água salgada, onde o ferro á atacado resultando uma estrutura esponjosa composta de carbono livre e carbonetos. Outro exemplo é a desincificação que consiste na migração do zinco, ficando o latão reduzido a uma estrutura esponjosa de cobre puro, sem resistência mecânica. Corrosão sob contato Também chamada de corrosão intersticial e corrosão em frestas, por ser uma corrosão que acontece em locais onde pequena quantidade de um fluido permanece estagnado em cavidades ou espaços confinados. Um exemplo é a folga entre a peça e a arruela ou a porca e outro seria nas conexões do tipo encaixe/solda, o espaço entre o tubo e o encaixe. Corrosão–erosão É a corrosão que aparece com a velocidade relativa do fluido em relação à peça corroída. Cumpre lembrar, que um fluido pode não corroer uma peça em velocidades baixas, mas ser corrosivo em altas velocidades , com o efeito se tornando máximo quando o ângulo de incidência está entre 20 e 30°C. Como exemplo é citado a corrosão em peças de movimento rápido como pás, hélices, rotores e em curvas e conexões com redução.
  13. 13. 10 Biológica É a corrosão devido à ação de micro-organismos que atacam os metais produzindo ácidos, destruindo a camada apassivadora, destruindo revestimentos, despolarizando áreas catódicas. Pode aparecer em águas paradas, principalmente em equipamentos que ficam por longo período ao tempo, a espera de utilização. • Corrosão localizada microscópica Sob tensão (stress-corrosion) É provocada pela tensão e um meio corrosivo. Se manifesta pelo aparecimento de trincas perpendiculares ao sentido do esforço. Esse esforço pode ser de causas externas, tensão residual, tensões devido ao trabalho frio, soldagem, etc. Muito perigosa pois pode inutilizar uma peça em pouco tempo. Intergranular É a corrosão formada por trincas ao longo da periferia dos grãos do metal. Essas trincas após atingirem determinada dimensão destacam partes do material por ação de pequenas tensões. Incisiva É a corrosão que se forma ao longo de soldas e recebe o nome de “fio de faca”. É uma variante da corrosão intergranular. 4.3. PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO 4.3.1. Fatores que influenciam a corrosão Antes de se falar em proteção dos materiais deve-se primeiramente estudar os fatores aceleradores da corrosão para se decidir sobre o melhor antídoto. Entre os fatores que influenciam a corrosão são citados: Temperatura Com o aumento da temperatura tem-se o aumento da atividade química o que acelera a corrosão. Cumpre lembrar que um equipamento ou tubulação que trabalha permanentemente quente e por algum motivo permanecer parado e frio por algum tempo sofrerá uma corrosão mais intensa neste período inativo. Velocidade Como já foi visto as altas velocidades e o turbilhonamento pode ocasionar a corrosão-erosão. Umidade A umidade promove uma gama maior de tipos de corrosão como a corrosão sob tensão, alveolar e sob-contato além de reagir com ácidos formando ácidos diluídos altamente corrosivos e aumentar a condutividade elétrica. Esforços cíclicos Havendo a possibilidade do aparecimento da corrosão sob tensão os esforços cíclicos serão os responsáveis pelo agravamento da corrosão e nestes pontos poderá haver a intensificação das tensões de fadiga.
  14. 14. 11 Superfície do metal Cumpre lembrar que quanto mais perfeita for a superfície do material melhor será a resistência contra a corrosão alveolar. Atmosfera Quando tem-se uma atmosfera muito agressiva, como por exemplo a temperatura associada à acidez, é possível ter um processo de corrosão muito intenso, sendo muitas vezes mais significativo que a corrosão interna dos equipamentos e tubulações. Interface molhado/seco Nos equipamentos que trabalham parcialmente cheios a interface molhado/seco pode favorecer a corrosão devido à dissolução de gases no líquido e consequentemente a variação da concentração do fluido e também devido a diferença de potencial entre região molhada e seca. 4.3.2. Proteção contra corrosão Na tentativa de proteger tubulações e equipamentos contra a corrosão é possível observar dois aspectos diferentes ou mesmo um enfoque intermediário. Em primeiro lugar pode-se atacar o problema logo no início do projeto pela escolha do material, detalhes de projeto, revestimentos de proteção, proteção catódica, tratamento térmico, etc. Todos esses métodos e princípios são meios de controle da corrosão, isto é evitar o início do processo ou ter um controle eficaz no caso da corrosão uniforme. Em segundo lugar pode-se aceitar a corrosão como inevitável e adotar um sistema de controle com o emprego da “sobre-espessura para corrosão”. Cumpre lembrar, que esta sobre-espessura é destinada à corrosão e portanto não deverá ser considerada para efeito de cálculos mecânicos como a determinação da distância entre suportes, por exemplo. 4.3.3. Como evitar a corrosão Tipo de corrosão Meio de proteção Uniforme Escolha do material adequado Tratamento superficial Detalhes de projeto Alveolar Escolha do material adequado Tratamento superficial Detalhes de projeto Sob tensão Escolha do material Alívio de tensões Detalhes de projeto Martelamento Seletiva Escolha do material
  15. 15. 12 Galvânica Evitar contato de materiais diferentes Anodos de sacrifício Proteção galvânica Sob contato Escolha dos materiais Detalhes de projeto Incisiva Escolha dos materiais Intergranular Escolha dos materiais Corrosão-erosão Escolha dos materiais Sobre-espessura Revestimento com materiais adequados a. Tratamento superficial Existem dois tipos de tratamento superficial: o tratamento com revestimentos permanentes (galvanização, argamassa de cimento, plásticos, borrachas, etc.) e o tratamento com revestimentos não permanentes (tintas). Ambos servem para impedir o contato da tubulação ou do equipamento com o meio agressivo, promovendo dessa forma sua proteção. Revestimentos Aplicação Utilização Normas Poliuretano Líquido sem solvente Adutoras Revestimento interno Revestimento externo Instalação aérea, enterrada e submersa DIN 30671 ANO 1987 Poliuretano-Tar sem solvente Esgoto Emissário 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 Instalação enterrada AWWA C209 / C214 Epoxi líquido Gás Revestimento interno API RP 5L2 Epoxi Mastic Alumínio Adutoras Revestimento externo Instalação aérea Ambiente não agressivo PETROBRÁS N-2288 Revestimento Coal Tar Enamel Tipo I Coal Tar Enamel Tipo II Gás Óleo Derivados de Petróleo Mineroduto Água Revestimento externo Instalação enterrada AWWA C203 BSI – BS 4164 PETROBRÁS N-1207 PETROBRÁS N-650 NBR 12780 SABESP E - 45 Fusion Bonded Epoxi Gás Óleo Derivados de Petróleo Mineroduto Água Revestimento externo Instalação enterrada AWWA C213 Galvanização Gás Óleo Água Revestimento interno Revestimento externo ASTM A153
  16. 16. 13 b. Sobre-espessura Quando não podemos evitar a corrosão por completo devemos adotar uma sobre-espessura para corrosão. Note que esta sobre-espessura tem por objetivo adicionar uma certa quantidade de material para o sacrifício da corrosão. Portanto um valor que se acrescenta ao valor da espessura calculada da tubulação. A sobre-espessura para corrosão é destinada a controlar a corrosão uniforme e outras formas tais como as que atacam a espessura mas de nada vale para corrosão localizada microscópica. Para tubulações em geral são adotados os seguintes valores para a sobre- espessura para corrosão: • Até 1,5mm para serviços de baixa corrosão • Até 2,0mm para serviços de média corrosão • Até 3,5mm para serviços de alta corrosão
  17. 17. 14 5. NORMAS 5.1. Introdução: Normas técnicas são códigos elaborados por entidades, que têm por finalidade a promoção da normalização entre as mais diversas atividades do conhecimento humano no sentido de promover a facilidade da prestação de serviços, da indústria, do comércio, da educação, da saúde, enfim de todas as atividades de cunho intelectual, científico, tecnológico e econômico. Existem muitos códigos e normas, regulando projetos, fabricação, montagem e utilização de tubos e acessórios para as mais diversas finalidades, detalhando materiais, condições de trabalho, procedimentos de cálculo, bem como padronizando suas dimensões. Os aços, em geral, são classificados em grau, tipo e classe. O grau normalmente identifica a faixa de composição química do aço. O tipo identifica o processo de desoxidação utilizado, enquanto que a classe é utilizada para descrever outros atributos, como nível de resistência e acabamento superficial. A designação do grau, tipo e classe utiliza uma letra, número, símbolo ou nome. Existem associações de normalização nacionais, regionais e internacionais. Dentre as nacionais podemos citar a ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas – que tem a finalidade de normalização em nosso país. A seguir é apresentada uma breve descrição dessas organizações: Fundada em 1940, a ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas – é o órgão responsável pela normalização técnica no Brasil, fornecendo a base necessária ao desenvolvimento tecnológico nacional. É uma entidade privada, sem fins lucrativos, reconhecida como Fórum Nacional de Normalização – ÚNICO – através da Resolução n.º 07 do CONMETRO, de 24.08.1992. É membro fundador da ISO (International Organization for Standardization), da COPANT (Comissão Pan-americana de Normas Técnicas) e da AMN (Associação Mercosul de Normalização). Fundada em 1918, A ANSI – American National Standards Institute, é uma organização privada sem fins lucrativos que administra e coordena a normalização voluntária e o sistema de avaliação de conformidade norte- americano. A Missão da ANSI é aumentar a competitividade dos negócios e a qualidade de vida norte-americana promovendo a elaboração de normas consensuais voluntárias e os sistemas de avaliação de conformidade.
  18. 18. 15 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 aplicação de soldas e matérias correlatas. Do chão de fábrica ao mais alto edifício, de armamento militar a produtos de casa, a AWS continua dando suporte a educação e tecnologia da solda, para assegurar o fortalecimento e competitividade na vida de todos os americanos. DIN - Deutsches Institut für Normung (Instituto alemão para Normalização), é uma associação registrada, fundada em 1917. Sua matriz está em Berlim. Desde 1975 é reconhecido pelo governo alemão como entidade nacional de normalização, sendo o representante dos interesses alemães a nível internacional e europeu. A DIN oferece um foro no qual os representantes das indústrias, organizações de consumidores, comércio, prestadores de serviço, ciência, laboratórios técnicos, governo, em resumo qualquer um com um interesse na normalização, pode se encontrar de forma ordenada para discutir e definir as exigências de padrões específicos e registrar os resultados como Normas Alemãs. A BSI - British Standards Institution, se tornou o primeiro Instituto nacional de normas do mundo depois que foi fundado em 1901 como Comitê de Normas para Engenharia. Este Instituto estabeleceu um legado de serviço à comunidade empresarial que tem sido mantido por mais que um século. O grupo AFNOR é composto por uma associação e duas subsidiárias voltadas para a área comercial. A AFNOR – Association Française de Normalisation, foi criada em 1926; É reconhecida como órgão de utilidade pública e está sob a tutela do ministério da indústria. A AFNOR trabalha em colaboração com organizações profissionais e muitos sócios nacionais e regionais. A AFNOR atua num sistema central de normalização combinado diversos comitês setoriais de normalização dos poderes públicos e mais de 20.000 peritos. A AFNOR é o representante francês do CEN e da ISO e representa esses organismos na França. A Internacional Organization for Standardization (ISO) é uma federação mundial, composta por aproximadamente 140 países através de suas Entidades Nacionais de Normalização, sendo uma de cada país. A ISO é uma organização não-governamental fundada em 1947. Sua missão é promover o desenvolvimento da normalização e atividades relacionadas no mundo, com a finalidade de facilitar o comércio internacional de bens e serviços, e para desenvolver a cooperação nas esferas intelectual, atividade científica, tecnológica e econômica. O trabalho de ISO resulta em acordos internacionais que são publicados como Normas Internacionais. Fundada em 1880 como American Society of Mechanical Engineers, hoje ASME International é uma organização educacional e técnica sem fins lucrativos que atende a mais de 125.000 associados em todo o mundo O trabalho da sociedade é executado por sua diretoria eleita e por seus cinco conselhos, 44 seções e centenas de comitês em 13 regiões ao redor do mundo. Fundada em 1898, a ASTM International é uma das maiores organizações de desenvolvimento de normas voluntárias do mundo. A ASTM International é uma organização sem fins lucrativos, foro para o desenvolvimento e publicação de normas consensuais voluntárias para materiais, produtos, sistemas, e serviços. Possui mais de 20.000 sócios representantes de produtores, usuários, consumidores finais e representantes de governo desenvolvendo documentos que servem como uma base para fabricação, procedimentos e atividades regulamentadas.
  19. 19. 16 O Comitê Mercosul de Normalização (CMN) é uma associação civil, sem fins lucrativos, não governamental, reconhecido pelo Grupo Mercado Comum – GMC, através da Resolução n° 2/92, de 01.11.1991. A partir de 04.04.2000 através de um convênio firmado com o Grupo Mercado Comum, o comitê passou a se chamar Asociación Mercosur de Normalización e passou a ser o único organismo responsável pela gestão da normalização voluntária no âmbito do Mercosul. A Asociación é formada pelos organismos nacionais de normalização dos países membros, que são: Argentina: IRAM Instituto Argentino de Normalización – Brasil: ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas – Paraguai: INTN Instituto Nacional de Tecnologia y Normalización – Uruguai: UNIT Instituto Uruguayo de Normas Técnicas. A missão do CEN - Comitê Europeu de Normalização, é promover harmonização técnica voluntária na Europa juntamente com seus membros mundiais e seus associados na Europa. Harmonização diminui barreiras de comércio, promove segurança, facilita a troca de produtos, sistemas e serviços, e promovendo compreensão técnica comum. Na Europa o CEN trabalha em sociedade com CENELEC - o Comitê europeu para Normalização Electrotécnica e ETSI - o Instituto Europeu de Normalização das Telecomunicações. A Comissão Pan-americana de Normas Técnicas, conhecida como COPANT, é uma associação civil, sem fins lucrativos. Tem autonomia operacional completa e é de duração ilimitada. Os objetivos básicos da COPANT são promover o desenvolvimento da normalização técnica e atividades relacionadas em seus países membros com o objetivo de promover o desenvolvimento industrial, científico e tecnológico, beneficiando a troca de bens e serviços, bem como facilitando a cooperação nos campos intelectual, científico e social. Fundada em 1906, a Internacional Electrotechnical Commission (IEC) é a organização mundial que elabora e publica normas internacionais para as áreas da eletricidade, eletrônica e tecnologias relacionadas. A IEC foi fundada como resultado de uma resolução do Congresso Elétrico Internacional realizado em St. A Louis (USA) em 1904. A associação reúne mais de 60 países, incluindo as maiores e mais desenvolvidas nações do mundo e um número crescente de países em desenvolvimento. O IEEE (I - 3E) - Institute of Electrical and Eletronics Engineers, é uma associação profissional técnica, sem fins lucrativos, com mais de 375.000 sócios individuais em 150 países. O nome completo é o Instituto de Elétrico e Eletrônica Cria, Inc., embora a organização seja popularmente conhecida simplesmente como I-E-E-E. Através de seus membros, o IEEE é a principal autoridade nas áreas técnicas que variam de engenharia da computação, tecnologia biomédica e telecomunicações, até energia elétrica, aeroespacial e eletrônica popular, entre outros. A American Water Works Association é uma sociedade educacional e científica internacional, sem fins lucrativos, dedicada ao estudo da qualidade da água. Fundada em 1881, a AWWA possui mais de 55.500 membros que trabalham em diversos setores que envolvem a água. A AWWA possui centenas de normas e procedimentos. Tópicos que inclui recursos hídricos, tratamento de água, tubulação e acessórios, desinfecção, entre outros. A seguir é apresentado algumas das normas mais usadas em tubulações industriais, hidráulica, saneamento e de interesse geral.
  20. 20. 17 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 AÇO DE PAREDE DUPLA PARA CONDUÇÃO DE FLUIDOS NBR 5580 TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA, NAS SÉRIES LEVE, MÉDIA E PESADA. PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA NBR NM ISO 7-1 (ANTIGA NBR 6414) (BSP) (COM OU SEM LUVA). NBR 5581 TUBOS DE AÇO DE BAIXO CARBONO E CARBONO-MOLIBDENIO-SILÍCIO PARA AQUECIMENTO EM REFINARIAS NBR 5582 TUBOS DE AÇO CROMO-MOLIBDÊNIO E CROMO-MOLIBDÊNIO-SILÍCIO PARA AQUECIMENO EM REFINARIAS NBR 5583 TUBOS DE BAIXO CARBONO, DEFORMADOS A FRIO, PARA CONDENSADORES E TROCADORES DE CALOR NBR 5584 TUBOS DE AÇO CROMO-MOLIBDÊNIO-SILÍCIO PARA CONDENSADORES E TROCADORES DE CALOR NBR 5885 TUBOS DE AÇO CARBONO, COM ROSCA ANSI, PARA CONDUÇÃO DE FLUIDOS EM INSTALAÇÕES COMUNS NBR 5590 TUBOS DE CONDUÇÃO NOS GRAUS A E B, COM COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES MECÂNICAS DEFINIDAS. SENDO O DE GRAU A APTO A SER DOBRADO, FLANGEADO E SERPENTINADO; E O GRAU B PODENDO SOFRER DOBRAMENTO E FLANGEAMENTO LIMITADOS. SÃO FORNECIDOS NORMALMENTE NAS SÉRIE 40 E SÉRIE 80. PODE SER FORNECIDO COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA NBR 12912 (NPT) (COM OU SEM LUVA). NBR 5592 TUBOS DE AÇO MÉDIO CARBONO, PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES NBR 5593 TUBOS DE AÇO CARBONO-MOLIBDÊNIO PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES NBR 5594 TUBOS DE AÇO CARBONO PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES DE ALTA PRESSÃO NBR 5595 TUBO DE AÇO-CARBONO SOLDADO POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA PARA CALDEIRAS NBR 5597 ELETRODUTOS RÍGIDOS DE AÇO CARBONO, TIPO PESADO, COM ROSCA NBR 5598 ELETRODUTOS RÍGIDOS DE AÇO CARBONO, COM REVESTIMENTO PROTETOR, TIPO MÉDIO E PESADO, COM ROSCA NBR 5599 TUBOS DE AÇO DE PRECISÃO, COM COSTURA NBR 5602 TUBOS DE AÇO, COM E SEM COSTURA, PARA CONDUÇÃO, UTILIZADOS EM BAIXA TEMPERATURA NBR 5603 TUBOS DE AÇO FERRÍTICO, SEM COSTURA, PARA CONDUÇÃO, UTILIZADOS EM ALTAS TEMPERATURAS NBR 5622 TUBO DE AÇO-CARBONO COM COSTURA HELICOIDAL PARA USO EM ÁGUA, AR E VAPOR DE BAIXA PRESSÃO EM INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS NBR 5645 TUBO CERÂMICO PARA CANALIZAÇÕES NBR 5647 TUBOS DE PVC RÍGIDO PARA ADUTORAS E REDES DE ÁGUA NBR 5648 TUBO DE PVC RÍGIDO PARA INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA NBR 5688 TUBO E CONEXÃO DE PVC RÍGIDO PARA ESGOTO PREDIAL E VENTILAÇÃO NBR 5922 TUBOS DE AÇO CARBONO PARA INJEÇÃO DE COMBUSTÍVEL EM MOTORES DIESEL NBR 6321 TUBOS DE AÇO CARBONO PARA SERVIÇOS EM ALTAS TEMPERATURAS NBR 6358 TUBOS DE AÇO-CARBONO E AÇO LIGA SEM COSTURA PARA TROCA TÉRMICA NBR 6591 TUBOS DE AÇO CARBONO, PERFIS REDONDOS, QUADRADOS E RETANGULARES PARA FINS INDUSTRIAIS NBR 7362 TUBO DE PVC RÍGIDO COM JUNTA ELÁSTICA, COLETOR DE ESGOTO NBR 7543 TUBOS SEM E COM COSTURA DE AÇO INOXIDÁVEL AUSTENÍTICO, PARA CONDUÇÃO NBR 7560 TUBOS DE FERRO FUNDIDO DÚCTIL CENTRIFUGADO COM FLANGES ROSCADOS OU SOLDADOS NBR 7661 TUBO DE FERRO FUNDIDO CENTRIFUGADO, DE PONTA E BOLSA, PARA LÍQUIDOS SOB PRESSÃO, COM JUNTA NÃO ELÁSTICA NBR 7662 TUBO DE FERRO FUNDIDO CENTRIFUGADO PARA LÍQUIDOS SOB PRESSÃO COM JUNTA ELÁSTICA NBR 7663 TUBO DE FERRO FUNDIDO DÚCTIL CENTRIFUGADO, PARA CANALIZAÇÕES SOB PRESSÃO NBR 7665 TUBO DE PVC RÍGIDO DEFOFO COM JUNTA ELÁSTICA PARA ADUTORAS E REDES DE ÁGUA NBR 8161 TUBOS E CONEXÕES DE FERRO FUNDIDO PARA ESGOTO E VENTILAÇÃO NBR 8261 TUBOS DE AÇO CARBONO, PARA FINS ESTRUTURAIS NBR 8417 TUBO DE POLIETILENO PARA LIGAÇÃO PREDIAL DE ÁGUA NBR 8890 TUBO DE CONCRETO ARMADO DE SEÇÃO CIRCULAR PARA ESGOTO SANITÁRIO NBR 8910 TUBO DE ALUMÍNIO PARA IRRIGAÇÃO NBR 9793 TUBO DE CONCRETO SIMPLES DE SEÇÃO CIRCULAR PARA ÁGUAS PLUVIAIS NBR 9794 TUBO DE CONCRETO ARMADO DE SEÇÃO CIRCULAR PARA ÁGUAS PLUVIAIS NBR 9809 TUBOS DE ALUMÍNIO PN 80 COM ENGATE RÁPIDO PARA IRRIGAÇÃO
  21. 21. 18 NBR 9915 ANEL DE VEDAÇÃO DE BORRACHA PARA JUNTA ELÁSTICA DE TUBOS E CONEXÕES DE AÇO PONTA E BOLSA NBR 10252 TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICOS E AUSTENÍTICOS SEM COSTURA, PARA CALDEIRAS, SUPERAQUECEDORES E PERMUTADORES NBR 10564 TUBO DE POLIETILENO PARA IRRIGAÇÃO NBR 10570 TUBOS E CONEXÕES DE PVC RÍGIDO COM JUNTA ELÁSTICA PARA COLETOR PREDIAL E SISTEMA CONDOMINIAL DE ESGOTO SANITÁRIO NBR 10843 TUBOS DE PVC RÍGIDO PARA INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUAS PLUVIAIS NBR 12016 TUBOS DE AÇO ZINCADO PN 150 COM JUNTA DE ENGATE RÁPIDO PARA IRRIGAÇÃO NBR 13206 TUBO DE COBRE LEVE, MÉDIO E PESADO, SEM COSTURA, PARA CONDUÇÃO DE ÁGUA E OUTROS FLUÍDOS NBR 14228 TUBOS EXTRUDADOS DE ALUMÍNIO PARA IRRIGAÇÃO NBR 14312 TUBOS DE PVC RÍGIDO COM JUNTA SOLDÁVEL OU ELÁSTICA PN 40 E PN 80 PARA SISTEMAS PERMANENTES DE IRRIGAÇÃO 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 AÇO CARBONO, SOLDADOS POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA, PARA TROCADORES DE CALOR E CONDENSADORES NM 61 TUBOS DE AÇO CARBONO, SOLDADOS POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA PARA USO NA CONDUÇÃO NM121 TUBOS DE AÇO CARBONO SOLDADOS POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES PARA SERVIÇOS DE ALTA PRESSÃO NM119 TUBOS DE AÇO 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 NÃO SUJEITOS A REQUISITOS ESPECIAIS DIN 1626 TUBOS SUJEITOS A REQUISITOS ESPECIAIS QUANTO A PRESSÃO E TEMPERATURA DIN 1628 TUBOS DE ALTA PERFORMANCE QUANTO A PRESSÃO E TEMPERATURA
  22. 22. 19 DIN 2440 TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA, PARA PRESSÕES DE NO MÁXIMO 25 KGF/CM2 PARA LÍQUIDOS E 10 KGF/CM2 PARA AR E GAZES NÃO PERIGOSOS. PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA BSP (COM OU SEM LUVA). ESTA NORMA É PRATICAMENTE IGUAL A NORMA BRASILEIRA NBR 5580 CLASSE M. DIN 2441 TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA, PARA PRESSÕES DE NO MÁXIMO 25 KGF/CM2 PARA LÍQUIDOS E 10 KGF/CM2 PARA AR E GAZES NÃO PERIGOSOS. PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA BSP (COM OU SEM LUVA). ESTA NORMA É PRATICAMENTE IGUAL A NORMA BRASILEIRA NBR 5580 CLASSE P. DIN 2442 TUBOS DE AÇO COM ROSCA E LUVAS, COM EXIGÊNCIAS ESPECIAIS DIN 2448 TUBOS DE AÇO PARA CALDEIRAS, APARELHOS E OUTROS FINS DIN 17175 TUBOS DE AÇO RESISTENTES AO CALOR 5.6. Exemplos de normas da ASTM: NORMAS ASTM ASTM A53 TUBOS DE CONDUÇÃO NOS GRAUS A E B, COM COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES MECÂNICAS 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 É PRATICAMENTE IGUAL A NORMA BRASILEIRA NBR 5590. ASTM A106 TUBOS DE AÇO CARBONO, PARA EMPREGO A ALTAS TEMPERATURAS ASTM A120 TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA. PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA (COM OU SEM LUVA). ASTM A135 TUBOS DE CONDUÇÃO NOS GRAUS A E B, COM COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES MECÂNICAS DEFINIDAS. SENDO O DE GRAU A APTO A SER DOBRADO A FRIO. COM DIÂMETRO NOMINAL VARIANDO DE 2” A 30”. PODE SER FORNECIDO COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA (COM OU SEM LUVA). ASTM A161 TUBOS DE AÇO BAIXO CARBONO-MOLIBDÊNIO, PARA EMPREGO EM REFINARIAS ASTM A178 TUBOS PARA CALDEIRAS, SUPERAQUECEDORES E VASOS DE PRESSÃO ASTM A179 TUBOS DE AÇO BAIXO CARBONO, DEFORMADOS A FRIO, PARA TROCADORES DE CALOR E CONDENDADORES ASTM A192 TUBOS DE AÇO CARBONO, PARA CALDEIRAS DE ALTA PRESSÃO ASTM A199 TUBOS DE AÇO-LIGA, DEFORMADOS A FRIO, PARA TROCADORES DE CALOR E CONDENSADORES ASTM A200 TUBOS DE AÇO-LIGA, PARA EMPREGO EM REFINARIAS ASTM A209 TUBOS DE AÇO-LIGA CARBONO-MOLIBDÊNIO, PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES ASTM A210 TUBOS DE AÇO CARBONO, PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES ASTM A213 TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICO E AUSTENÍTICO, PARA CALDEIRAS, SUPERAQUECEDORES E TROCADORES DE CALOR ASTM A333 TUBOS DE AÇO PARA SERVIÇOS A BAIXA TEMPERATURA ASTM A334 TUBOS DE AÇO CARBONO E AÇO-LIGA PARA EMPREGO A BAIXA TEMPERATURA ASTM A335 TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICO, PARA EMPREGO A ALTA TEMPERATURA ASTM A406 TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICO, COM TRATAMENTO TÉRMICO ESPECIAL, PARA EMPREGO A ALTA TEMPERATURA ASTM A423 TUBOS DE AÇO DE BAIXA LIGA ASTM A500 TUBOS PARA USO ESTRUTURAL EM GERAL ASTM A513 TUBOS PARA USO MECÂNICO EM GERAL ASTM A556 TUBOS DE AÇO CARBONO, DEFORMADOS A FRIO, PARA AQUECEDORES DE ÁGUA ASTM A700 PADRÕES PARA EMPACOTAMENTO E CARREGAMENTO DE PRODUTOS TUBULARES 5.7. Exemplo de normas da API: NORMAS API API 5A TUBOS DE PERFURAÇÃO, REVESTIMENTO E BOMBEAMENTO PARA POÇOS PETROLÍFEROS API 5AC TUBOS DE REVESTIMENTO E BOMBEAMENTO PARA POÇOS PETROLÍFEROS COM PROPRIEDADES RESTRITAS API 5AX TUBOS DE PERFURAÇÃO, REVESTIMENTO E BOMBEAMENTO PARA POÇOS PETROLÍFEROS COM EXIGÊNCIAS ESPECIAIS API 5B ESPECIFICAÇÃO DE ROSCAS, CALIBRES E INSPEÇÃO DE ROSCAS PARA CASING, TUBING E LINE-PIPE API 5L TUBOS PARA CONDUÇÃO DE PRODUTOS PETROLÍFEROS API 5LX TUBOS PARA CONDUÇAÕ DE PRODUTOS PETROLÍFEROS COM EXIGÊNCIAS ESPECIAIS
  23. 23. 20 6. MEIOS DE LIGAÇÃO 6.1. MEIOS DE LIGAÇÃO Existem diversos meios de ligação utilizados para fazer a união de tubos, conexões, válvulas e acessórios. Os mais utilizados são as ligações roscadas, soldadas, flangeadas e as do tipo ponta e bolsa. 6.2. LIGAÇÕES ROSCADAS São as ligações de baixo custo, de relativa facilidade de execução porém seu emprego está limitado ao diâmetro DN=150 (6”), mas raramente empregado além de DN=50 (2”). Rosca BSP - NBR NM ISO 7-1 (ANTIGA NBR 6414) ou DIN 2999 ou ISO 7/1) É o tipo de rosca utilizado em instalações domiciliares, instalações prediais e em instalações industriais de baixa responsabilidade. A rosca macho apresenta uma inclinação de 1:16 e a rosca fêmea se apresenta paralela. Usada principalmente em tubulações da classe 10 ou classe 150# e os tubos usados devem ter as dimensões conforme a norma NBR 5580 classes L, M ou P ou ainda conforme as normas DIN. A vedação se dá pelo aperto dos filetes e pela adição de um vedante, atualmente o vedante mais usado é a fita de PTFE. Rosca NPT - NBR 12912 ou ASME/ANSI B1.20.1 É o tipo de rosca utilizado primordialmente em instalações industriais. A rosca macho e a fêmea apresentam uma inclinação de 1:16. Usada em tubulações de baixa pressão, classe 150#, de média pressão, classe 300# e nas tubulações de alta pressão das classes 2000#, 3000# e 6000# e os tubos usados devem ter as dimensões conforme a norma NBR 5590 classes N, R ou DR ou ainda com dimensões conforme as normas ASME/ANSI B36.10 e ASME/ANSI B36.19, não sendo permitido a utilização de roscas em tubos das séries SCH 5S e 10S. A vedação se dá pelo aperto dos filetes e pela adição de um vedante, atualmente o vedante mais usado é a fita de PTFE. 6.3. LIGAÇÕES SOLDADAS São as principais ligações para tubos de aço carbono, aço liga e aço inox. São também usadas para tubos metálicos não ferrosos. As ligações soldadas têm sempre uma resistência mecânica equivalente à resistência do tubo, estanqueidade perfeita, boa aparência, sem necessidade de manutenção e grande facilidade para a aplicação de pinturas e isolantes térmicos.
  24. 24. 21 As mais utilizadas são as ligações com solda de topo, encaixe e solda e a brasagem. Solda de topo (Butt welding) ASME/ANSI B16.25 É o tipo de ligação comumente empregado para tubulação de todos os diâmetros, porém mais empregado para DN≥50 (2”). Para solda de topo em tubos com dimensões 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 dimensões conforme as normas DIN devem ser chanfradas conforme a norma DIN 2559. Encaixe e solda ou soquetadas (Socket welding) Muito usada em instalações industriais de todas as faixas de pressão e temperatura. Este tipo de ligação está definido na norma ASME/ANSI B16.11 para DN≤100 (4”) mas normalmente utilizado para DN≤50 (2”) para tubos de aço carbono, aço ligado e aço inox para serviços de todos os tipo mas é recomendável que se evite o uso deste tipo de ligação com fluidos de alta corrosão. Brasagem (Brazing) Usada principalmente para tubulações metálicas não ferrosas, tubos de cobre e conexões de latão ou bronze. São soldas executadas com material diferente do material do tubo ou da conexão com baixo ponto de fusão (geralmente o estanho). 6.4. LIGAÇÕES FLANGEADAS Flanges são peças especiais que se destinam a fazer a ligação entre tubos, conexões, válvulas, acessórios e equipamentos e entre tubos, onde se deseja uma montagem/desmontagem rápida ou freqüente. Cada ligação flangeada necessita de um jogo de parafusos e uma junta de vedação. São ligações empregadas em todos os diâmetros para tubos de ferro fundido, aço carbono, aço liga, aço inox, plásticos e também em válvulas e acessórios de materiais não ferrosos. A norma DIN e a norma ASME / ANSI padronizam diversos tipos de flanges, para aço carbono, para aço inox, ferro fundido e materiais metálicos não ferrosos. Os flanges mais comuns são o flange sobreposto, o flange de pescoço, o flange roscado, o flange de encaixe, o flange solto e o flange cego.
  25. 25. 22 6.4.1. Tipos de flanges Flange sobreposto (SO – Slip-on) É o tipo mais comum e o de instalação mais fácil, pois não necessita de exatidão no corte e a ligação é feita com duas soldas, uma interna e a outra externa. Seu uso deve ser limitado a 400°C e a 20 bar (~20,0kgf/cm2). Flange de pescoço (WN – Welding-neck) Pode ser usado para qualquer combinação de pressão e temperatura. Ligado ao tubo por uma única solda, de topo, dá origem a menores tensões 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 não soldáveis tais como ferro fundido, aço galvanizado e materiais plásticos. Flange de encaixe (SW – Socket-weld) Muito parecido com o tipo sobreposto porém mais resistente pois tem um encaixe completo para a ponta do tubo e necessita apenas de uma soda externa e por isso desenvolve menor tensão residual que o sobreposto. Não é recomendado para serviços de alta corrosão. Flange solto (LJ – Lap-joint) Este tipo de flange não é fixo à tubulação, podendo deslizar livremente no tubo, só se detendo na extremidade do tubo onde é soldado uma peça denominada de pestana (stub-end). São utilizados em tubulações de materiais nobres, de custo elevado, pois os flanges soltos não entram em contato com o fluido e portanto pode ser de material menos nobre. Flange cego (Blind) São utilizados em finais de linhas e fechamento de bocais proporcionando um tamponamento de fácil remoção. Flange de redução São indicados onde se deseja uma redução diretamente no flange, sem uso de conexões de redução na tubulação. É um tipo de flange pouco usual. 6.4.2. Faceamento dos flanges Face plana Este tipo de faceamento é usado para materiais frágeis e quebradiços ou para materiais sujeitos ao amassamento onde devemos ter um contato pleno para propiciar o aperto final. Face com ressalto Este tipo de faceamento é o mais comum e é usado para as mais variadas combinações de pressão e temperatura.
  26. 26. 23 Face com junta de anel Este tipo de faceamento é usado para serviços severos em altas pressões ou temperaturas com fluidos inflamáveis ou corrosivos onde se deseja absoluta segurança contra vazamentos. Face do tipo macho-fêmea Este tipo de faceamento do tipo lingüeta e ranhura é de uso mais raro e é usado em serviços mais severos sujeitos a pressões 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 vedação e quando se utilizam flanges com face lisa deve-se usar juntas do tipo reação. 1 Ranhura Standard Espiral contínua 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 contínua 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 contínua Passo de 0,3 a 0,4 mm Raio de 0,3 a 0,4 mm 4 Ranhura Concêntrica Ranhura concêntrica 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 pressão NORMA MATERIAL CLASSE DE PRESSÃO ASME/ANSI B16.1 Ferro Fundido 125# – 250# ASME/ANSI B16.5 Aço 150# – 300# – 400# – 600# – 900# – 1500# – 2500# ASME/ANSI B16.24 Bronze e Latão 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 fabricação Pode-se classificar em três tipos principais de fabricação de flanges: os forjados, os usinados e os fundidos.
  27. 27. 24 Flanges forjados A norma ASME/ANSI B16.5 estabelece as dimensões dos flanges forjados de aço carbono, aço ligado e de aço inoxidável e as normas da ASTM estabelecem a composição química e as propriedades físicas dos aços empregados na forja. Flanges usinados São flanges que não podem ser usados em condições severas, tendo seu uso limitado às baixas pressões e temperaturas ambientes. Para seu uso em condições mais severas deverá ser objeto de cálculo de sua resistência mecânica. Flanges fundidos A norma ASME/ANSI B16.1 estabelece as dimensões dos flanges de ferro fundido e a norma ASME/ANSI B16.24 estabelece as dimensões dos flanges de bronze e de latão fundido e diversas normas da ASTM estabelecem a composição química e as propriedades físicas dos materiais fundidos. 6.5. LIGAÇÕES DO TIPO PONTA E BOLSA São ligações usadas principalmente em tubos de ferro fundido e de plásticos mas também existente em aço carbono porém de uso menos freqüente. Uma das principais características desse tipo de ligação é a relativa facilidade e a rapidez da montagem em comparação com mesma ligação executada por solda de topo. 6.5.1. Ponta e bolsa com junta elástica Este tipo de junta é utilizado tanto para tubos e conexões de ferro fundido e de plásticos como o pvc, polipropileno ou pvc reforçado com fibra de vidro. Constitui de uma junta de borracha, de montagem deslizante, constituída pelo conjunto formado pela ponta do tubo, bolsa contígua de outro tubo ou conexão e pelo anel de borracha. 6.5.2. Ponta e bolsa com junta mecânica Atualmente apenas utilizado em luvas, para facilidade de manutenção ou quando se executam reparos em tubulações existentes.
  28. 28. 25 6.5.3. Ponta e bolsa com junta travada TRAVADA INTERNA TRAVADA EXTERNA Este tipo de junta é utilizado para tubos e conexões de ferro fundido onde não serão executados os blocos de ancoragem para absorção do empuxo devido à pressão interna para garantir o equilíbrio de toda a tubulação. No mercado, pode-se encontrar dois tipos de junta travada, a interna e a externa. 6.6. OUTROS TIPOS DE LIGAÇÃO 6.6.1 Ligações sanitárias São ligações especiais usadas em serviços sanitários em indústrias alimentícias em geral, indústrias de bebidas, farmacêuticas, cosméticos e outras. Essas ligações são empregadas em tubos, conexões, válvulas e acessórios com a finalidade de conexão e desconexão com muita rapidez e segurança para limpeza e desinfecções periódicas. As conexões, válvulas e acessórios fabricados com este tipo de ligação têm as dimensões apropriadas para emprego em tubos com diâmetro externo tipo “OD” conforme norma ASTM A270 e impróprios para tubos com as dimensões conforme a norma ASME/ANSI B36.19. As conexões são fabricadas de aço inox com polimento sanitário e a vedação é feita por meio de um anel de vedação de elastômero que pode ser de buna-N, viton, ptfe (teflon®), epdm ou silicone. Existem no mercado nacional quatro tipos de ligação sanitária, a saber:
  29. 29. 26 • Ligação conforme a norma alemã DIN 11851 – Conhecida como DIN. • Ligação conforme a norma inglesa BS 1864 – Conhecida como RJT. • Ligação conforme a norma sueca SMS 1145 – Conhecida como SMS. • Ligação conforme a norma ISO 2852 – Conhecida como Clamp ou TC. Ligação DIN Ligação RJT Ligação SMS Ligação CLAMP ou TC Entre os tipos DIN, RJT e SMS não existem diferenças visuais significativas, além do meio de vedação e do tipo de rosca utilizado pois os seus componentes são do tipo união com um anel de vedação. Já o tipo Clamp ou TC é composto por dois niples, um anel de vedação entre eles e o aperto é proporcionado por meio de uma braçadeira.
  30. 30. 27 6.6.2. Engates São acessórios destinados a fazer a interligação entre a tubulação rígida, máquinas ou equipamentos à outros pontos onde se necessita o emprego de condutos flexíveis ou semi-flexíveis. São denominados engates rápidos aqueles que têm a finalidade de conexão e desconexão com muita facilidade e rapidez. 6.6.3. Derivações soldadas tipo “boca-de-lobo” Outro tipo de ligação de uso muito comum na indústria é a ligação feita diretamente de um tubo com o outro tubo para formar uma derivação, substituindo um “TE” ou um “TE de redução”. Essas derivações recebem o nome de “boca de lobo”, quando é executada sem a utilização de qualquer outra peça intermediária. A norma ASME/ANSI B31 aceita esse tipo de derivação para ramais de DN≥50 (2”) desde que o tubo tronco tenha diâmetro igual ou superior ao diâmetro do ramal e ainda indica, com detalhes, os casos onde são necessários reforços. Na própria norma está descrito o método de cálculo para esses esforços. As principais vantagens para o uso de bocas-de-lobo são o baixo custo e a facilidade de execução e as principais desvantagens consiste na fraca resistência, concentração de tensões, elevada perda de carga e o difícil controle da qualidade. Certos projetistas limitam seu uso a 250°C ou a 20,0 kgf/cm2 . 6.6.4. Pequenas derivações com uso de meia-luva Para pequenos ramais, de diâmetros inferiores a DN 50 (2”) é muito comum o emprego de uma meia-luva, soldada diretamente na linha tronco. A norma ASME/ANSI B31 aceita esse tipo de ligação para qualquer combinação de temperatura e pressão desde que a linha tronco tenha DN≥100 (4”) e a meia-luva tenha resistência suficiente. As principais vantagens para uso de meias-luvas consiste no baixo custo e na facilidade de execução e a única desvantagem é a elevada perda de carga localizada.
  31. 31. 28 6.6.5. Derivações com uso de colares e selas Os colares e as selas são peças especiais forjadas que são soldadas diretamente sobre a linha-tronco e servem de reforço para a derivação. São usados para qualquer tipo de derivação com diâmetros superiores a DN 25 (1”), inclusive para ramais com o mesmo diâmetro da linha-tronco, para qualquer combinação de pressão e temperatura. As principais vantagens para o uso de colares consiste na sua excelente resistência mecânica, facilidade de execução e pequena concentração de tensões e as desvantagens consistem em um custo um pouco mais elevado, pois se necessita de um tipo de peça para cada combinação de diâmetros, dificultando a compra, a estocagem e a montagem. Para o emprego de selas, as vantagens são inúmeras, excelente resistência mecânica, pequena perda de carga, uma boa distribuição de tensões e não há limites de pressão e temperatura para o seu uso, mas em contrapartida as desvantagens também são muitas, elevado custo, pois se trata de peças importadas e de difícil montagem. 6.6.6. Sugestão para a escolha do tipo de derivação 14”12”10”8”6” BOCA-DE-LOBO 4” PRESSÃO x TEMPERATURA 3” MODERADOS 2” DIÂMETRODORAMAL ATÉ 1½” TES TES OU COLARES MEIA-LUVA PRESSÃO x TEMPERATURA MODERADOS ATÉ 1 ½” 2” 3” 4” 6” 8” 10” 12” 14” ATÉ 24”
  32. 32. 29 DIÂMETRO DA LINHA-TRONCO 14”12”10”8”6” COLAR OU TE PRESSÃO x TEMPERATURAS ELEVADOS 4” COLAR 3” PRESSÃO x TEMPERATURA 2” ELEVADOS DIÂMETRODORAMAL ATÉ 1½” TES TES OU COLARES COLAR PRESSÃO x TEMPERATURA ELEVADOS ATÉ 1 ½” 2” 3” 4” 6” 8” 10” 12” 14” ATÉ 24” DIÂMETRO DA LINHA-TRONCO
  33. 33. 30 7. TUBOS 7.1. INTRODUÇÃO Tubo é um conduto fechado, oco, geralmente circular destinado ao transporte de fluidos. Tubulação é um conjunto de tubos, conexões, válvulas e acessórios formando uma linha para a condução de fluidos. 7.2. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À APLICAÇÃO Tubos para condução Preto ou galvanizado Tubos para condução de fluidos não corrosivos (água, gás, vapor e ar comprimido). Aço ligado Tubos para condução de fluidos corrosivos. Aço inox Tubos para condução de fluidos corrosivos ou sanitários. Eletrodutos Tubos para proteção de fios e cabos elétricos. Tubos industriais Tubos de aço carbono para estruturas, andaimes, postes, cercas e escoras. Tubos mecânicos Tubos de seção circular, para aplicações industriais, tais como: fabricação de auto peças, equipamentos, móveis, etc., onde exatidão dimensional, qualidade de superfície e propriedades mecânicas são importantes. Tubos mecânicos de precisão, laminados ou trefilados para indústrias automobilísticas. Tubos para troca térmica Tubos para caldeiras, trocadores de calor e condensados, tubos de aço carbono com e sem requisitos especiais e tubos de aço carbono para alta performance. No presente trabalho, trataremos em especial dos tubos de condução, que são os tubos mais utilizados em projetos hidráulicos e de tubulação industrial. 7.3. CLASSIFICAÇÃO QUANTO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Tubos sem costura São tubos que não apresentam emendas em sua seção transversal, são obtidos de tarugos por meio de laminação. Tubos com costura São tubos que apresentam emendas (solda/costura) em sua seção transversal. Essa emenda pode ser longitudinal para tubos obtidos através de chapas ou helicoidal para tubos obtidos através de bobinas.
  34. 34. 31 7.4. CÁLCULO DA ESPESSURA DA PAREDE DE TUBOS Este procedimento se aplica para cálculos de espessuras de paredes de tubos sujeitos a uma pressão interna e em instalações aéreas, conforme norma ASME/ANSI B31.3. 7.4.1. Requisitos segundo a norma ASME/ANSI B31.3 ( ) (cm)espessuras-sobredasSomatória-C nal)(adimensiomaterialdofunçãoemeCoeficient- )(kgf/cmadmissívelTensão- (cm)externoDiâmetro- )(kgf/cmprojetodePressão- (cm)calculadaEspessura- (cm)admissívelmínimaEspessura- :Onde .+2 . = += 2 2 Y D p t t Ypσ Dp t Ctt calc mín calc calcmín σ Valores do coeficiente Y TEMPERATURA (°C) MATERIAL ≤485 510 540 560 595 ≥620 AÇO FERRÍTICO 0,4 0,5 0,7 0,7 0,7 0,7 AÇO AUSTENÍTICO 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. Seleção da espessura normalizada Condições para atender o primeiro item deste procedimento. (12,5%).fabricaçãodenegativatolerânciaàdevido tubodoparededaespessuradaincrementooexpressaquefatoroÉ-143.1 B36.19.ouB36.10ASME/ANSInormaspelasanormalizadEspessura- :Onde .14.1=ou 875.0 = N mínN mín N t tt t t
  35. 35. 32 7.4.3. Relação entre o diâmetro nominal e a espessura A espessura adotada deve satisfazer a condição: DN / (t-C) < 150 Onde: DN Diâmetro nominal do tubo (mm) t Espessura comercial adotada (mm) C Somatória das sobre-espessuras (mm) 7.4.4. Limpeza nas tubulações Após a montagem e antes de entrar em operação toda a tubulação deverá ser limpa. Essa limpeza é geralmente realizada com água e todas as bombas, válvulas com anéis de vedação resilientes, medidores e outros equipamentos sujeitos a danos com materiais sólidos deverão ser protegidos por meio de filtros provisórios. As válvulas de retenção, as de controle, as de segurança e alívio e as placas de orifício deverão ser retiradas para se realizar a limpeza. As tubulações destinadas a condução de água potável devem, além da limpeza, serem desinfetadas com uma solução de água e cloro. 7.4.5. Pressão de teste O teste de pressão é chamado de “teste hidrostático” porque é normalmente realizado com água. O teste com ar comprimido só deverá ser realizado em tubulações de grandes diâmetros para a condução de gases onde o peso da água poderia causar danos na tubulação e na suportação. A pressão de teste com ar comprimido deverá ser de apenas 10% acima da pressão de projeto e deverá ser realizada em etapas, a primeira com 25% da pressão de trabalho, a segunda com 50%, a terceira com 75% e por fim com 100% da pressão de teste. Em cada uma das etapas deverá ser verificada a existência de vazamentos nas juntas por meio de espuma. Entre as etapas a pressão deve subir até vagarosamente até a pressão da etapa seguinte.
  36. 36. 33 Toda a área envolvida deverá ser evacuada e os testes deverão ser acompanhados de longe e orientado por pessoas experientes. projetodeatemperaturnamaterialdoadmissívelTensão- C340amaterialdoadmissívelTensão- projetodePressão- 0kgf/cm(cohidrostátitesteoparamínimaPressão- :Onde C340asuperiorprojetodeatemperaturParab) C340ainferiorprojetodeatemperaturParaa) testedePressão 2 p tt p t t σ σ P PP PP PP ° ≥ ⋅⋅= ° ⋅= ° 340 340 ).1 5.1 5.1 σ σ Qualquer que seja o tipo de teste de pressão ele só poderá ser realizado: • Pelo menos 48 horas depois de efetuada a última soldagem. • Depois de todos os tratamentos térmicos. • Antes da pintura ou da aplicação de qualquer revestimento 7.5. EMPREGO DE CORES PARA IDENTIFICAÇÃO DE TUBULAÇÕES – NBR 6493 COR FLUIDO OU SERVIÇO verde água branco vapor azul ar comprimido amarelo gases em geral laranja ácidos lilás álcali alumínio combustíveis gasosos ou líquidos de baixa viscosidade preto combustíveis e inflamáveis de alta viscosidade vermelho sistemas de combate ao incêndio cinza claro vácuo castanho outros fluidos não especificados Observações: As cores apresentadas acima são cores básicas de acordo com a norma NBR 6493 da ABNT. Para se fazer a diferenciação entre dois ou mais fluidos iguais porém sob condições diferentes pode-se fazer uso de faixas coloridas na tubulação, por exemplo, para se diferenciar a tubulação de água potável, água de refrigeração e de água bruta pode-se colocar uma faixa branca na tubulação de água de refrigeração e duas faixas na tubulação de água bruta.
  37. 37. 34 8. ISOLAMENTO TÉRMICO 8.1. INTRODUÇÃO O isolamento térmico tem por principal finalidade a conservação da energia em tubulações e equipamentos que trabalham em baixas ou altas temperaturas. O isolamento térmico também tem por finalidade a proteção pessoal e a prevenção de superfícies sujeitas à condensação ou o congelamento do vapor d’água do ar. 8.2. ISOLAMENTO TÉRMICO A FRIO O objetivo principal do isolamento térmico de linhas frias é a conservação da energia evitando a troca de energia com o meio ambiente e ainda preservar superfícies da condensação. 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 térmico a frio são o poliuretano expandido e o isopor. O uso da lã de rocha deve ficar restrita aos pontos onde é impossível o uso do isopor ou do poliuretano. POLIURETANO EXPANDIDO – CONSERVAÇÃO 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
  38. 38. 35 POLIURETANO EXPANDIDO – CONSERVAÇÃO 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 – PROTEÇÃO 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 TÉRMICO A QUENTE O objetivo principal do isolamento térmico de linhas quentes é a conservação da energia evitando a troca de energia com o meio ambiente e ainda a proteção pessoal. 8.6. NORMAS DA ABNT A CONSULTAR NBR 10662 Isolantes térmicos pré-moldados se silicato de cálcio NBR 11363 Isolantes térmicos de lã de rocha NBR 11364 Lã de rocha em placas NBR 8994 Chapas de ligas de alumínio para proteção de isolantes térmicos
  39. 39. 36 8.7. MATERIAIS Os materiais comumente utilizados para o isolamento térmico a quente são: lã de rocha e silicato de cálcio. O silicato de cálcio é classificado como um isolante térmico rígido e é apresentado em placas, calhas ou em segmentos. A lã de rocha é classificada como um isolante térmico flexível e é apresentado em placas ou calhas. LÃ DE ROCHA – CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm) TEMPERATURA (°C) DN POL mm ATÉ 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 CÁLCIO – CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm) TEMPERATURA (°C) DN POL mm ATÉ 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 90 100 100 125 14 350 40 65 75 75 90 90 90 100 100 125 16 400 40 65 75 75 90 90 90 100 100 125 18 450 40 65 75 75 90 90 90 100 100 125 20 500 40 65 75 75 90 90 90 100 100 125 22 550 40 65 75 75 90 90 90 100 100 125 24 600 40 65 75 75 90 90 90 100 100 125
  40. 40. 37 SILICATO DE CÁLCIO – PROTEÇÃO PESSOAL ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm) TEMPERATURA (°C) DN POL mm ATÉ 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 25 25 25 25 40 40 40 3/4 20 25 25 25 25 25 25 40 40 40 40 1 25 25 25 25 25 25 25 40 40 40 40 1.1/4 32 25 25 25 25 25 25 40 40 40 40 1.1/2 40 25 25 25 25 25 25 40 40 40 40 2 50 25 25 25 25 25 40 40 40 40 40 2.1/2 65 25 25 25 25 25 40 40 50 50 50 3 80 25 25 25 25 25 40 40 50 50 50 4 100 25 25 25 25 25 40 40 50 50 50 5 125 25 25 25 25 25 40 40 50 50 50 6 150 25 25 25 25 25 40 40 50 50 50 8 200 25 25 25 25 25 40 40 50 50 50 10 250 25 25 25 25 25 40 40 50 50 50 12 300 25 25 25 25 40 40 40 50 50 50 14 350 25 25 25 25 40 40 50 50 50 50 16 400 25 25 25 25 40 40 50 50 50 50 18 450 25 25 25 25 40 40 50 65 65 65 20 500 25 25 25 25 40 40 50 65 65 65 22 550 25 25 25 25 40 40 50 65 65 65 24 600 25 25 25 25 40 40 50 65 65 65 8.8. APLICAÇÃO DE ISOLANTES TÉRMICOS (FRIO OU QUENTE) 1 - TUBO DE CONDUÇÃO QUENTE OU FRIO 2 - ISOLANTE TÉRMICO 3 - ARAME GALVANIZADO – DIÂMETRO DE 1,6mm (BWG 16) – ASTM A641 4 - CHAPA DE ALUMÍNIO CORRUGADO - ESPESSURA O,15mm e O,40mm – NBR 8994 5 - CINTA DE ALUMÍNIO COM SELO – LARG =1/2” ou 3/4” e ESP=0,5mm – ASTM B209 5 - CINTA DE INOX 304 COM SELO – LARG =1/2” e ESP=0,5mm – ASTM A480 Fabricante Calorisol Engenharia e Montagens Industriais Ltda Rua Otávio Tarquíno de Sousa, 1065 São Paulo São Paulo – CEP 04613 Fone: (11) 5536 - 0155 - Fax: (11) 5533 - 2865 e-mail: calorisol@calorisol.com Página: http://www.calorisol.com/
  41. 41. 38 9. TABELAS TÉCNICAS 9.1. COMPARAÇÃO ENTRE DIVERSOS TIPOS DE AÇO INOX TIPO DO AÇO INOX ADIÇÃO REDUÇÃO AÇO OBTIDO PROPRIEDADES DO AÇO OBTIDO Mo - AISI 316 Melhor resistência a corrosão por pitting. Ti - AISI 321 Redução da sensitização. Nb e Ta - AISI 347 Redução da sensitização. AISI 309 AISI 310 AISI 314 Cr e Ni - AISI 330 Melhor resistência mecânica à oxidação. AISI 304 - C AISI 304L Redução da sensitização. S - AISI 303 Melhor usinabilidade. AISI 304 Se - AISI 303 Se Menor resistência a corrosão. Mo - AISI 317 Redução da corrosão por pitting.AISI 316 - C AISI 316L Redução da sensitização. AISI 317 - C AISI 317C Redução da sensitização. 9.2. FORMAS DE APRESENTAÇÃO DE DIVERSOS TIPOS DE AÇO LIMITES DE TEMP. (°C)QUALIDADE COMP. QUÍMICA APRESENTAÇÃO NORMA B31.1 B31.3 PRÁTICO ESTRUTURAL NÃO DEFINIDA TUBOS COM COSTURA TUBOS SEM COSTURA ASTM A120 200 100 100 BAIXO CARBONO C ≤ 0,22% e Mn ≤ 0,9% TUBOS C/ OU S/ COST. TUBOS C/ OU S/ COST. ACESSÓRIOS ASTM A53/A API 5L/A ASTM A234/WPA 430 590 400 BAIXO CARB. ACALM. C ≤ 0,25% e Si > 0,1% TUBOS SEM COSTURA ASTM A106/A 430 590 400 MÉDIO CARBONO C ≤ 0,30% e Mn ≤ 1,2% TUBOS C/ OU S/ COST. TUBOS C/ OU S/ COST. ACESSÓRIOS FORJADOS ASTM A53/B API 5L/B ASTM A234/WPB ASTM A181 430 590 400 MÉDIO CARB. ACALM. C ≤ 0,32%, Mn ≤ 1,2% e Si > 0,1% TUBOS SEM COSTURA ACESSÓRIOS FORJADOS FUNDIDOS ASTM A106/B ASTM A234/WPB ASTM A105 ASTM A216/WCB 480 590 450 AÇO LIGADO Cr = 1% e Mo = 0,5% TUBOS SEM COSTURA ACESSÓRIOS FORJADOS ASTM A335/P12 ASTM A234/WP12 ASTM A182/F12 590 650 520 INOX TIPO 304 Cr = 18% e Ni = 8% C ≤ 0,08% TUBOS C/ OU S/ COST. ACESSÓRIOS FORJADOS FUNDIDOS ASTM A312/TP304 ASTM A403/WP304 ASTM A182/F304 ASTM A351/CF8 650 815 600 INOX TIPO 304L Cr = 18% e Ni = 8% C ≤ 0,03% TUBOS C/ OU S/ COST. ACESSÓRIOS FORJADOS FUNDIDOS ASTM A312/TP304L ASTM A403/WP304L ASTM A182/F304L ASTM A351/CF3 430 815 400 INOX TIPO 316 Cr = 18%, Ni = 12%, C ≤ 0,08% e Mo ≥ 2% TUBOS C/ OU S/ COST. ACESSÓRIOS FORJADOS FUNDIDOS ASTM A312/TP316 ASTM A403/WP316 ASTM A182/F316 ASTM A351/CF8M 650 815 600 INOX TIPO 316L Cr = 18%, Ni = 12%, C ≤ 0,03% e Mo ≥ 2% TUBOS C/ OU S/ COST. ACESSÓRIOS FORJADOS FUNDIDOS ASTM A312/TP316 ASTM A403/WP316 ASTM A182/F316 ASTM A351/CF8M 455 815 400
  42. 42. 39 9.3. PROPRIEDADES DOS AÇOS-LIGA EM FUNÇÃO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA E SUAS APLICAÇÕES INDUSTRIAIS TIPO DO AÇO-LIGA % DE ADIÇÃO CARACTERÍSTICAS DOS AÇOS APLICAÇÕES INDUSTRIAIS 1 a 10% de Ni § Boa resistência à ruptura e ao choque, quando temperados ou revenidos. Peças de automóveis; peças de máquinas; ferramentas. 10 a 20% de Ni § Boa resistência à tração; § Muito duros: temperáveis em jato de ar. Blindagem de navios; eixos – hastes de freios; projéteis; válvulas de motores térmicos.AÇOS NÍQUEL 20 a 50 % de Ni § Inoxidáveis; § Resistente ao choque mecânico; § Resistente elétrico. Resistências elétricas; Cutelaria; Instrumentos de medida. Até 6% de Cr § Boa resistência à ruptura; § Duro; § Não resistente ao choque mecânico. Esferas e rolos de rolamentos; Ferramentas; Projéteis – blindagens. 11 a 17% de Cr § Inoxidáveis; Aparelhos e instrumentos de medida; Cutelaria. AÇOS CROMO 20 a 30% de Cr § Resistente à oxidação, mesmo a altas temperaturas Válvulas de motores a explosão; Fieiras; matrizes. 0,5 a 1,5% de Cr 1,5 a 5% de Ni § Grande resistência § Elevada dureza: muita resistência aos choques, torção e flexão. Virabrequins Engrenagens; Eixos; Peças de motores de grande velocidade; Bielas. AÇOS CROMO E NÍQUEL 8 a 25% de Cr 18 a 25% de Ni § Inoxidáveis; § Resistentes à ação do calor; § Resistentes à corrosão de elementos químicos. Portas de fornos; Retortas; Tubulações de águas salinas e gases; Eixos de bombas; Válvulas; Turbinas. AÇOS MANGANÊS 7 a 20% de Mn § Extrema dureza; § Grande resistência aos choques e ao desgaste. Mandíbulas de britadores; Eixos de carros e vagões; Agulhas, cruzamentos e curvas de trilhos; Peças de dragas. AÇOS-SILÍCIO 1 a 3% de Si § Resistência à ruptura; § Elevado limite de elasticidade; § Propriedade de anular o magnetismo. Molas; Chapas de induzidos de máquinas elétricas; Núcleos de bobinas elétricas. AÇOS SILÍCIO MANGANÊS 1% de Si 1% de Mn § Grande resistência à ruptura; § Elevado limite de elasticidade. Molas diversas; Molas de automóveis e de vagões. AÇOS TUNGSTÊNIO 1 a 9% de W § Dureza: resistência a ruptura, resistência ao calor da abrasão (fricção); § Propriedades magnéticas. Ferramentas de corte para altas velocidades; Matrizes; Fabricação de ímãs. AÇOS MOLIBDÊNIO - § Dureza: resistência a ruptura, resistência ao calor da abrasão (fricção); Não é comum o aço-molibdênio simples. O molibdênio se associa a outros elementos. AÇOS VANÁDIO - § Dureza: resistência a ruptura, alta resistência à abrasão (fricção); § Propriedades magnéticas. Não é usual o aço-vanádio simples. O vanádio se associa a outros elementos. AÇOS COBALTO - § Excepcional dureza em virtude da formação de carboneto; Ímãs permanentes; Chapas de induzidos; Não é usual o aço-cobalto simples. AÇOS RÁPIDOS 8 a 20% de W 1 a 5% de V até 8% de Mo 3 a 4 % de Cr § Resistência de corte, mesmo com a ferramenta aquecida ao rubro, pela alta velocidade; § A ferramenta de aço rápido que inclui cobalto, consegue usinar até o aço-manganês, de grande dureza. Ferramentas de corte, de todos os tipos, para altas velocidades; Cilindros de laminadores; Matrizes; Fieiras; Punções. AÇOS ALUMÍNIO CROMO 0,85 a 1,20% de Al 0,9 a 1,80% de Cr § Possibilita grande dureza superficial por tratamento de nitretação (Termo-químico). Camisas de cilindro removíveis, de motores a combustão interna; Virabrequins; Eixos; Calibres de medidas de dimensões fixas.
  43. 43. 40 9.4. TABELAS DE DIMENSÕES DE TUBOS CONFORME ABNT NBR 5580 Dimensões dos tubos de aço, de classe pesada (P), com e sem costura (similar DIN 2441) Diâmetro Nominal Diâmetro Externo D (mm) Diâmetro Externo (mm) (mm) (pol.) máximo mínimo Espessura da Parede e (mm) Massa Teórica do Tubo Preto (kg/m) 10,2 6 1/8 10,6 9,8 2,65 0,49 13,5 8 ¼ 14,0 13,2 3,00 0,77 17,2 10 3/8 17,5 16,7 3,00 1,05 21,3 15 ½ 21,8 21,0 3,00 1,35 26,9 20 ¾ 27,3 26,5 3,00 1,76 33,7 25 1 34,2 33,3 3,75 2,77 42,4 32 1.¼ 42,9 42,0 3,75 3,57 48,3 40 1.½ 48,8 47,9 3,75 4,12 60,3 50 2 60,8 59,7 4,50 6,19 76,1 65 2.½ 76,6 75,3 4,50 7,95 88,9 80 3 89,5 88,0 4,50 9,37 101,6 90 3.½ 102,1 100,4 5,00 11,91 114,3 100 4 115,0 113,1 5,60 15,01 139,7 125 5 140,8 138,5 5,60 18,52 165,1 150 6 166,5 163,9 5,60 22,03 Dimensões dos tubos de aço, de classe média (M), com e sem costura (similar DIN 2440) Diâmetro Nominal Diâmetro Externo D (mm) Diâmetro Externo (mm) (mm) (pol.) máximo mínimo Espessura da Parede e (mm) Massa Teórica do Tubo Preto (kg/m) 10,2 6 1/8 10,6 9,8 2,00 0,40 13,5 8 ¼ 14,0 13,2 2,25 0,62 17,2 10 3/8 17,5 16,7 2,25 0,83 21,3 15 ½ 21,8 21,0 2,65 1,21 26,9 20 ¾ 27,3 26,5 2,65 1,59 33,7 25 1 34,2 33,3 3,35 2,27 42,4 32 1.¼ 42,9 42,0 3,35 2,92 48,3 40 1.½ 48,8 47,9 3,35 3,71 60,3 50 2 60,8 59,7 3,75 4,71 76,1 65 2.½ 76,6 75,3 3,75 6,69 88,9 80 3 89,5 88,0 4,05 7,87 101,6 90 3.½ 102,1 100,4 4,25 10,20 114,3 100 4 115,0 113,1 4,50 12,18 139,7 125 5 140,8 138,5 5,00 16,61 165,1 150 6 166,5 163,9 5,30 20,89 Dimensões dos tubos de aço, de classe leve (L), com e sem costura Diâmetro Nominal Diâmetro Externo D (mm) Diâmetro Externo (mm) (mm) (pol.) máximo mínimo Espessura da Parede e (mm) Massa Teórica do Tubo Preto (kg/m) 10,2 6 1/8 10,4 9,7 1,80 0,37 13,5 8 ¼ 13,9 13,2 2,00 0,56 17,2 10 3/8 17,4 16,7 2,00 0,75 21,3 15 ½ 21,7 21,0 2,25 1,05 26,9 20 ¾ 27,1 26,4 2,25 1,36 33,7 25 1 34,0 33,2 2,65 2,03 42,4 32 1.¼ 42,7 41,9 2,65 2,63 48,3 40 1.½ 48,6 47,8 3,00 3,35 60,3 50 2 60,7 59,6 3,00 4,24 76,1 65 2.½ 76,3 75,2 3,35 6,01 88,9 80 3 89,4 87,9 3,35 7,07 101,6 90 3.½ 101,8 100,3 3,35 9,05 114,3 100 4 114,9 113,0 3,75 10,22
  44. 44. 41 9.5. TABELAS DE DIMENSÕES DE TUBOS CONFORME ABNT NBR 5590 Tubos de classe normal ABNT NBR 5590 (similar ASTM A 53) Diâmetro Nominal Espessura da Parede (e) Massa por Metro (mm) (pol.) Diâmetro Externo D (mm) Classe Série (Schedule) Com costura (mm) Sem costura (mm) Com costura kg/m Sem costura kg/m 6 1/8 10,29 N 40 1,70 1,72 0,36 0,36 8 ¼ 13,72 N 40 2,25 2,24 0,63 0,63 10 3/8 17,25 N 40 2,36 2,31 0,86 0,85 15 ½ 21,34 N 40 2,80 2,77 1,28 1,27 20 ¾ 26,67 N 40 2,80 2,87 1,65 1,68 25 1 33,40 N 40 3,35 3,38 2,48 2,50 32 1.¼ 42,16 N 40 3,55 3,56 3,38 3,39 40 1.½ 48,26 N 40 3,75 3,68 4,12 4,05 50 2 60,32 N 40 4,00 3,91 5,56 5,44 65 2.½ 73,03 N 40 5,30 5,16 8,85 8,64 80 3 88,90 N 40 5,60 5,49 11,50 11,29 90 3.½ 101,60 N 40 5,60 5,74 13,26 13,57 100 4 114,30 N 40 6,00 6,02 16,02 16,07 125 5 141,30 N 40 6,70 6,55 22,24 21,77 150 6 168,28 N 40 7,10 7,11 28,22 28,26 Tubos de classe reforçada ABNT NBR 5590 (similar ASTM A 53) Diâmetro Nominal Espessura da Parede (e) Massa por Metro (mm) (pol.) Diâmetro Externo D (mm) Classe Série (Schedule) Com costura (mm) Sem costura (mm) Com costura kg/m Sem costura kg/m 6 1/8 10,29 R 80 2,36 2,41 0,46 0,47 8 ¼ 13,72 R 80 3,00 3,02 0,79 0,80 10 3/8 17,25 R 80 3,15 3,20 0,79 1,10 15 ½ 21,34 R 80 3,75 3,73 1,63 1,62 20 ¾ 26,67 R 80 4,00 3,91 2,24 2,19 25 1 33,40 R 80 4,50 4,55 3,21 3,24 32 1.¼ 42,16 R 80 5,00 4,85 4,58 4,46 40 1.½ 48,26 R 80 5,00 5,08 5,33 5,41 50 2 60,32 R 80 5,60 5,54 7,56 7,48 65 2.½ 73,03 R 80 7,10 7,01 11,54 11,41 80 3 88,90 R 80 7,50 7,62 15,24 15,46 90 3.½ 101,60 R 80 8,00 8,08 18,47 18,63 100 4 114,30 R 80 8,50 8,56 22,18 22,32 125 5 141,30 R 80 9,50 9,53 30,88 30,97 150 6 168,28 R 80 11,20 10,97 43,38 42,56 Tubos de classe duplamente reforçada ABNT NBR 5590 (similar ASTM A 53) Diâmetro Nominal Espessura da Parede (e) Massa por Metro (mm) (pol.) Diâmetro Externo D (mm) Classe Série (Schedule) Com costura (mm) Sem costura (mm) Com costura kg/m Sem costura kg/m 15 ½ 21,34 DR - 7,50 7,47 2,56 2,55 20 ¾ 26,67 DR - 8,00 7,82 3,68 3,64 25 1 33,40 DR - 9,00 9,09 5,42 5,45 32 1.¼ 42,16 DR - 9,50 9,70 7,65 7,76 40 1.½ 48,26 DR - 10,00 10,16 9,43 9,55 50 2 60,32 DR - 11,20 11,07 13,57 13,44 65 2.½ 73,03 DR - 14,00 14,02 20,38 20,41 80 3 88,90 DR - 15,00 15,24 27,34 27,68 100 4 114,30 DR - 17,00 17,12 40,79 41,03 125 5 141,30 DR - 19,00 19,05 57,30 57,43 150 6 168,28 DR - 22,40 21,95 80,58 79,21
  45. 45. 42 9.6. NORMA ASME/ANSI B 36.10 – AÇO CARBONO E AÇO LIGA Diâmetro Nominal (mm) (pol.) Diâmetro Externo (mm) Espessura da Parede (mm) Massa (kg/m) Identificação (Schedule) 1,7 0,357 406 1/8 10,3 2,4 0,461 80 2,2 0,625 408 ¼ 13,7 3,0 0,804 80 2,3 0,848 4010 3/8 17,1 3,2 1,10 80 2,8 1,26 40 3,7 1,62 80 4,8 1,95 160 15 ½ 21,3 7,5 2,54 2,9 1,68 40 3,9 2,19 80 5,6 2,89 160 20 ¾ 26,7 7,8 3,63 3,4 2,50 40 4,5 3,23 80 6,4 4,23 160 25 1 33,4 9,1 5,45 3,6 3,38 40 4,8 4,46 80 6,4 5,60 160 32 1. ¼ 42,2 9,7 7,75 3,7 4,05 40 5,1 5,40 80 7,1 7,23 160 40 1. ½ 48,3 10,2 9,54 3,9 5,43 40 5,5 7,47 80 8,7 11,1 160 50 2 60,3 11,1 13,4 5,2 8,62 40 7,0 11,4 80 9,5 14,9 160 65 2. ½ 73,0 14,0 20,4 3,2 6,71 4,0 8,30 4,8 9,87 5,5 11,3 40 6,4 12,9 7,1 14,4 7,6 15,3 80 11,1 21,3 160 80 3 88,9 15,2 27,7 3,2 7,69 4,0 9,54 4,8 11,4 5,7 13,6 40 6,4 14,9 7,1 16,6 90 3. ½ 101,6 8,1 18,6 80 3,2 8,69 4,0 10,8 4,8 12,9 5,6 14,9 100 4 114,3 6,0 16,1 40
  46. 46. 43 Diâmetro Nominal (mm) (pol.) Diâmetro Externo (mm) Espessura da Parede (mm) Massa (kg/m) Identificação (Schedule) 6,4 16,9 7,1 18,9 7,9 20,8 8,6 22,3 80 11,1 28,2 120 13,5 33,5 160 100 4 114,3 17,1 41,0 4,0 13,4 4,8 16,0 5,6 18,6 6,6 21,8 40 7,1 23,6 7,9 26,1 8,7 28,5 9,5 30,9 80 12,7 40,2 120 15,9 49,0 160 125 5 141,3 19,0 57,4 4,8 19,2 5,6 22,3 6,4 25,3 7,1 28,2 40 7,9 31,4 8,7 34,3 9,5 37,2 11,0 42,5 80 14,3 54,2 120 18,3 67,5 160 150 6 168,3 21,9 79,1 4,8 25,1 5,2 27,2 5,6 29,2 6,4 33,3 20 7,0 36,8 30 7,9 41,3 8,2 42,5 40 8,7 45,2 9,5 49,2 10,3 53,1 11,1 56,9 12,7 64,6 80 15,1 75,8 100 18,3 90,3 120 20,6 101 140 22,2 103 200 8 219,1 23,0 111 160 4,8 31,5 5,2 34,0 5,6 36,6 6,4 41,7 20 7,1 46,4 7,8 51,0 30 8,7 56,8 9,3 60,2 40 11,1 71,7 12,7 81,5 60 15,1 95,8 80 18,3 115 100 21,4 133 120 25,4 155 140 250 10 273,0 28,6 172 160 5,2 40,5300 12 323,8 5,6 43,6
  47. 47. 44 Diâmetro Nominal (mm) (pol.) Diâmetro Externo (mm) Espessura da Parede (mm) Massa (kg/m) Identificação (Schedule) 6,4 49,7 20 7,1 55,7 7,9 61,8 8,4 65,1 30 8,7 67,8 9,5 73,8 10,3 79,7 40 11,1 85,6 12,7 97,4 14,3 109 60 17,5 132 80 21,4 160 100 25,4 187 120 28,6 208 140 300 12 323,8 33,3 239 160 5,3 46,0 5,6 47,9 6,4 54,6 7,1 61,3 7,9 68,0 8,7 74,6 9,5 81,2 30 11,1 94,3 40 11,9 101 12,7 107 15,1 127 60 19,0 158 80 23,8 195 100 27,8 224 120 31,8 253 140 35,7 281 160 50,8 381 54,0 401 55,9 413 350 14 355,6 63,5 457 5,6 54,9 6,4 62,6 10 7,1 70,3 7,9 77,9 20 8,7 85,5 9,5 93,1 30 11,1 108 11,9 116 12,7 123 40 16,7 160 60 21,4 203 80 26,2 245 100 31,0 286 120 36,5 333 140 400 16 406,4 40,5 365 160 6,4 70,5 10 7,1 79,2 7,9 87,8 20 8,7 96,5 9,5 105 10,3 114 11,1 122 30 11,9 131 12,7 139 14,3 156 40 19,0 206 60 23,8 254 80 450 18 457,2 29,4 310 100
  48. 48. 45 Diâmetro Nominal (mm) (pol.) Diâmetro Externo (mm) Espessura da Parede (mm) Massa (kg/m) Identificação (Schedule) 34,9 363 120 39,7 408 140 450 18 457,2 45,2 459 160 6,4 78,5 10 7,1 88,1 7,9 97,8 8,7 107 9,5 117 20 10,3 127 11,1 136 11,9 146 12,7 155 30 15,1 183 40 20,6 248 60 26,3 311 80 32,5 381 100 38,1 441 120 44,4 508 140 500 20 508,0 50,0 564 160 6,4 86,4 10 7,1 97,1 7,9 108 8,7 118 9,5 129 20 10,3 139 11,1 150 11,9 160 12,7 171 30 15,9 212 22,2 294 60 28,6 373 80 34,9 451 100 41,3 526 120 47,6 600 140 550 22 558,8 54,0 671 160 6,4 94,4 10 7,1 106 7,9 118 8,7 129 9,5 141 20 10,3 152 11,1 164 11,9 175 12,7 187 14,3 210 30 17,5 255 40 24,6 355 60 31,0 441 80 38,9 547 100 46,0 639 120 52,4 719 140 600 24 609,6 59,5 807 160 6,4 102 7,1 115 7,9 128 10 8,7 140 9,5 153 10,3 165 11,1 178 11,9 190 12,7 203 20 650 26 660,4 14,3 227
  49. 49. 46 Diâmetro Nominal (mm) (pol.) Diâmetro Externo (mm) Espessura da Parede (mm) Massa (kg/m) Identificação (Schedule) 6,4 110 7,1 124 7,9 138 10 8,7 151 9,5 165 10,3 178 11,1 192 11,9 205 12,7 219 20 700 28 711,2 15,9 272 30 6,4 118 7,1 133 7,9 147 10 8,7 162 9,5 177 10,3 191 11,1 206 11,9 220 12,7 234 20 750 30 762 15,9 292 30 6,4 126 7,1 142 7,9 157 10 8,7 173 9,5 188 10,3 204 11,1 219 11,9 235 12,7 250 20 15,9 312 30 800 32 812,8 17,5 342 40 6,4 134 7,1 151 7,9 167 10 8,7 184 9,5 200 10,3 217 11,1 233 11,9 250 12,7 266 20 15,9 332 30 850 34 863,6 17,5 364 40 6,4 142 7,1 160 7,9 177 10 8,7 195 9,5 212 10,3 230 11,1 247 11,9 265 12,7 282 20 14,3 317 15,9 351 30 900 36 914,4 19,0 420 40
  50. 50. 47 9.7. NORMA ASME/ANSI B 36.19 – AÇO INOX Diâmetro Nominal (mm) (pol.) Diâmetro Externo (mm) Espessura da Parede (mm) Massa (kg/m) Identificação (Schedule) 1,65 0,816 5S 2,11 1,020 10S 2,77 1,270 40S 15 ½ 21,3 3,73 1,620 80S 1,65 1,030 5S 2,11 1,300 10S 2,87 1,680 40S 20 ¾ 26,7 3,91 2,190 80S 1,65 1,316 5S 2,77 2,132 10S 3,38 2,500 40S 25 1 33,4 4,55 3,230 80S 1,65 1,670 5S 2,77 2,730 10S 3,56 3,380 40S 32 1. ¼ 42,2 4,85 4,460 80S 1,65 1,930 5S 2,77 3,160 10S 3,68 4,040 40S 40 1. ½ 48,3 5,08 5,400 80S 1,65 2,423 5S 2,77 4,005 10S 3,91 5,440 40S 50 2 60,3 5,54 7,470 80S 2,11 3,750 5S 3,05 5,330 10S 5,16 8,620 40S 65 2. ½ 73,0 7,01 11,400 80S 2,11 4,580 5S 3,05 6,440 10S 5,49 11,280 40S 80 3 88,9 7,62 15,250 80S 2,11 5,84 5S 3,05 8,350 10S 6,02 16,060 40S 100 4 114,3 8,56 22,290 80S 2,77 5S 3,40 10S 125 5 141,3 6,55 40S 2,77 11,320 5S 3,40 13,820 10S 7,11 28,230 40S 150 6 168,3 10,97 42,510 80S 2,77 14,790 5S 3,76 19,930 10S 8,18 42,480 40S 200 8 219,1 12,7 64,560 80S 3,40 22,540 5S 4,19 27,830 10S 6,50 42,700 20S 9,27 60,230 40S 250 10 273,1 12,70 81,450 80S 300 12 323,9 3,96 31,690 5S
  51. 51. 48 Diâmetro Nominal (mm) (pol.) Diâmetro Externo (mm) Espessura da Parede (mm) Massa (kg/m) Identificação (Schedule) 4,57 36,000 10S 6,50 50,900 20S 9,53 73,740 40S 300 12 323,9 12,70 97,340 80S 3,96 34,400 5S350 14 355,6 4,78 41,300 10S 4,19 41,500 5S400 16 406,4 4,78 47,300 10S
  52. 52. 49 9.8. DIMENSÕES E PESOS PARA TUBOS DE AÇO INOX COM E SEM COSTURA – PADRÃO OD Diâmetro Externo (pol.) Diâmetro Externo (mm) Espessura da Parede (mm) Massa (kg/m) Diâmetro Externo (pol.) Diâmetro Externo (mm) Espessura da Parede (mm) Massa (kg/m) Diâmetro Externo (pol.) Diâmetro Externo (mm) Espessura da Parede (mm) Massa (kg/m) - 6,00 1,00 0,125 7/8 22,22 1,00 0,531 3 76,20 1,20 2,253 ¼ 6,35 0,89 0,122 7/8 22,22 1,50 0,778 3 76,20 1,50 2,805 ¼ 6,35 1,00 0,134 7/8 22,22 2,00 1,012 3 76,20 2,00 3,714 ¼ 6,35 1,24 0,159 1 25,40 1,00 0,611 3 76,20 3,00 5,584 - 8,00 0,50 0,094 1 25,40 1,20 0,727 3. ½ 88,90 1,50 3,281 - 8,00 1,00 0,175 1 25,40 1,50 0,897 3. ½ 88,90 2,00 4,350 3/8 9,53 0,89 0,192 1 25,40 2,00 1,171 3. ½ 88,90 3,00 6,554 3/8 9,53 1,00 0,214 1. ¼ 31,75 1,00 0,770 4 101,60 1,50 3,758 3/8 9,53 1,20 0,250 1. ¼ 31,75 1,20 0,918 4 101,60 2,00 4,986 3/8 9,53 1,50 0,301 1. ¼ 31,75 1,50 1,136 4 101,60 3,00 7,523 - 10,00 0,50 0,119 1. ¼ 31,75 2,00 1,489 5 127,00 2,00 6,258 - 10,00 1,00 0,225 1. ½ 38,10 1,00 0,929 5 127,00 3,00 9,311 - 12,00 1,00 0,275 1. ½ 38,10 1,20 1,108 5 127,00 3,50 10,819 - 12,00 1,20 0,324 1. ½ 38,10 1,50 1,374 6 152,40 2,00 7,529 ½ 12,70 0,89 0,263 1. ½ 38,10 2,00 1,807 6 152,40 3,00 11,218 ½ 12,70 1,00 0,293 1. ½ 38,10 3,00 2,676 6 152,40 3,50 13,044 ½ 12,70 1,20 0,345 2 50,80 1,20 1,490 6 152,40 4,00 14,858 ½ 12,70 1,50 0,421 2 50,80 1,50 1,851 8 203,20 2,00 10,072 5/8 15,87 1,00 0,372 2 50,80 2,00 2,443 8 203,20 3,00 15,033 5/8 15,87 1,50 0,540 2 50,80 3,00 3,645 8 203,20 4,00 19,944 ¾ 19,05 1,00 0,452 2. ½ 63,50 1,00 1,564 8 203,20 5,00 24,805 ¾ 19,05 1,20 0,536 2. ½ 63,50 1,20 1,871 10 254,00 3,00 18,848 ¾ 19,05 1,50 0,659 2. ½ 63,50 1,50 2,328 10 254,00 4,00 25,030 ¾ 19,05 1,65 0,719 2. ½ 63,50 2,00 3,079 10 254,00 4,50 28,102 ¾ 19,05 2,00 0,854 2. ½ 63,50 3,00 4,615 10 254,00 6,35 39,362
  53. 53. 50 9.9. COMPOSIÇÃO QUÍMICA PARA TUBOS DE AÇO INOX COM E SEM COSTURA (Valores Máximos – em %) Materiais C% Cr% Ni% Si% S% P% Mn% Mo% Cu% Fe% Padrão UNS TP 304 0,08 20,00 11,00 0,75 0,03 0,04 2,00 - - saldo S30400 TP 304H 0,10 20,00 11,00 0,75 0,03 0,04 2,00 - - saldo S30409 TP 304L 0,035 20,00 13,00 0,75 0,03 0,04 2,00 - - saldo S30403 TP 310S 0,08 26,00 22,00 0,75 0,03 0,045 2,00 0,75 - saldo S31008 TP 310H 0,10 26,00 22,00 0,75 0,03 0,04 2,00 - - saldo S31009 TP 316 0,08 18,00 14,00 0,75 0,03 0,04 2,00 3,00 - saldo S31600 TP 316L 0,035 18,00 15,00 0,75 0,03 0,04 2,00 3,00 - saldo S31603 TP 316Ti 0,08 17,00 13,00 0,75 0,03 0,03 2,00 2,20 - saldo S31635 TP 317 0,08 20,00 14,00 0,75 0,03 0,04 2,00 4,00 - saldo S31700 TP 317L 0,035 20,00 15,00 0,75 0,03 0,04 2,00 4,00 - saldo S31703 TP 321 0,08 20,00 13,00 0,75 0,03 0,04 2,00 - - saldo S32100 TP 321H 0,10 20,00 13,00 0,75 0,03 0,04 2,00 - - saldo S32109 TP 347 0,08 20,00 13,00 0,75 0,03 0,04 2,00 - - saldo S34700 TP 446 0,20 25,00 - 1,00 0,03 0,04 1,50 - - - S44600 TP 904L 0,02 23,00 28,00 1,00 0,035 0,045 2,00 5,00 2,00 - N08904 Duplex 2205 0,03 23,00 6,50 1,00 0,02 0,03 2,00 3,50 - - S31803 Duplex 2304 0,03 24,50 5,50 1,00 0,04 0,04 2,50 0,60 0,05 - S32304 Duplex 2507 0,03 26,00 8,00 0,80 0,02 0,035 1,20 5,00 0,50 - S32750 Tipos de Aço Inoxidável comercializados
  54. 54. 51 9.10. TENSÃO ADMISSÍVEL PARA AÇOS DE TUBOS DE AÇO CARBONO TUBULAÇÃO EM CENTRAIS DE VAPOR TUBOS SEM COSTURA TENSÃO ADMISSÍVEL (kgf/cm 2 ) - DE ACORDO COM A NORMA ASME / ANSI B31.1 TEMPERATURA (°C) NORMA Gr AMB. 100 150 200 250 300 350 400 430 ASTM A53 A 840 840 840 840 840 840 840 750 630 ASTM A106 A 840 840 840 840 840 840 840 750 630 API 5L A 840 840 840 840 840 840 840 750 630 ASTM A53 B 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 910 760 ASTM A106 B 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 910 760 API 5L B 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 910 760 ASTM A120 - 750 745 720 690 - - - - - TUBULAÇÃO EM CENTRAIS DE VAPOR TUBOS COM COSTURA – SOLDA POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA TENSÃO ADMISSÍVEL (kgf/cm 2 ) - DE ACORDO COM A NORMA ASME / ANSI B31.1 TEMPERATURA (°C) NORMA Gr AMB 100 150 200 250 300 350 400 430 ASTM A53 A 720 720 720 720 720 720 720 640 530 API 5L A 720 720 720 720 720 720 720 640 530 ASTM A53 B 890 890 890 890 890 890 890 770 650 API 5L B 890 890 890 890 890 890 890 770 650 TUBULAÇÃO REFINARIAS E INSTALAÇÕES DE PETRÓLEO TUBOS SEM COSTURA TENSÃO ADMISSÍVEL (kgf/cm 2 ) - DE ACORDO COM A NORMA ASME / ANSI B31.3 TEMPERATURA (°C) NORMA Gr AMB 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 ASTM A53 A 1125 1075 1020 970 920 870 850 750 550 310 150 70 ASTM A106 A 1125 1125 1125 1125 1125 1050 1020 750 550 310 150 70 API 5L A 1125 1075 1020 970 920 870 850 750 550 310 150 70 ASTM A53 B 1400 1340 1275 1210 1150 1100 1060 910 610 310 150 70 ASTM A106 B 1400 1400 1400 1400 1330 1220 1200 910 610 310 150 70 API 5L B 1400 1340 1275 1210 1150 1100 1060 910 610 310 150 70 ASTM A120 - 840 800 - - - - - - - - - - TUBULAÇÃO REFINARIAS E INSTALAÇÕES DE PETRÓLEO TUBOS COM COSTURA – SOLDA POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA TENSÃO ADMISSÍVEL (kgf/cm 2 ) - DE ACORDO COM A NORMA ASME / ANSI B31.3 TEMPERATURA (°C) NORMA Gr AMB 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 ASTM A53 A 950 920 865 820 775 730 720 640 470 260 90 60 API 5L A 950 920 865 820 775 730 720 640 470 260 90 60 ASTM A135 A 950 920 865 820 775 730 720 640 470 260 90 60 ASTM A120 - 720 680 - - - - - - - - - - ASTM A53 B 1200 1135 1080 1080 970 920 900 770 515 260 90 60 API 5L B 1200 1135 1080 1080 970 920 900 770 515 260 90 60 ASTM A135 B 1200 1135 1080 1080 970 920 900 770 515 260 90 60
  55. 55. 52 9.11. TENSÃO ADMISSÍVEL PARA TUBOS DE AÇO INOX TUBULAÇÃO EM CENTRAIS DE VAPOR TUBOS SEM COSTURA TENSÃO ADMISSÍVEL (kgf/cm 2 ) - DE ACORDO COM A NORMA ASME / ANSI B31.1 TEMPERATURA (°C) NORMA GRAU AMB. 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 ASTM A312 TP304 1300 1090 985 910 840 810 785 760 725 700 670 615 420 - - - ASTM A312 TP304H 1300 1090 985 910 840 810 785 760 725 700 670 615 420 - - - ASTM A312 TP304L 1100 930 835 770 710 690 670 650 620 - - - - - - - ASTM A312 TP310 1315 1200 1150 1110 1100 1080 1065 1055 1025 880 610 350 175 - - - ASTM A312 TP316 1315 1130 1025 940 880 840 805 780 770 755 740 725 520 - - - ASTM A312 TP316L 1100 930 830 760 710 680 645 620 600 - - - - - - - ASTM A312 TP321 1315 1120 990 910 850 800 780 760 745 740 690 480 250 - - - ASTM A312 TP347 1315 1205 1125 1060 990 950 930 900 890 880 850 640 310 - - - ASTM A268 TP405 1055 1010 970 940 910 880 860 - - - - - - - - - ASTM A268 TP410 1055 1010 970 940 910 880 860 815 730 630 380 200 70 - - - ASTM A268 TP430 1055 1010 970 940 910 880 860 - - - - - - - - - ASTM A268 TP446 1230 1170 1130 1100 1060 1025 1000 - - - - - - - - - TUBULAÇÃO EM CENTRAIS DE VAPOR TUBOS COM COSTURA TENSÃO ADMISSÍVEL (kgf/cm 2 ) - DE ACORDO COM A NORMA ASME / ANSI B31.1 TEMPERATURA (°C) NORMA GRAU AMB. 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 ASTM A312 TP304 1120 940 840 775 730 690 670 650 620 595 570 530 360 - - - ASTM A312 TP304H 1120 940 840 775 730 690 670 650 620 595 570 530 360 - - - ASTM A312 TP304L 935 795 710 660 620 580 570 550 - - - - - - - - ASTM A312 TP310 1120 1010 940 890 850 800 775 745 715 690 500 300 150 - - - ASTM A312 TP316 1120 970 870 800 755 715 700 670 650 645 630 615 440 - - - ASTM A312 TP316H 1120 970 870 800 755 715 700 670 650 645 630 615 440 - - - ASTM A312 TP316L 935 790 700 650 600 580 550 520 500 - - - - - - - ASTM A312 TP321 1120 950 850 770 700 670 660 650 630 625 550 410 210 - - - ASTM A312 TP347 1120 1030 960 900 850 820 790 775 760 750 720 550 260 - - -

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