CURSO_DE_TUBULACOES_INDUSTRIAIS.pdf

CURSO DE TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS 1
Profº Jose Aparecido de Almeida
Módulo I
Aula 01 - Tubos
Rev.A

APRESENTAÇÃO
Esta apostila tem por objetivo instruir os alunos, de forma prática e objetiva, a fim de obter
conhecimentos na área de tubulação industrial.
Tem o intuito de ensiná-los a escolher, definir e especificar corretamente os materiais e normas
para a execução dos projetos ligados à área química, petroquímica, alimentícia, etc.
Também a instruí-los quanto à execução de desenhos de fluxogramas, plantas, isométricos,
equipamentos e suportes de tubulações.

SUMÁRIO:
1. Definição
2. Materiais
2.1. Características Principais dos Materiais para Tubos
2.1.1. Aço Carbono
2.1.2. Ferro Fundido
2.1.3. Aços-Liga Inoxidáveis
2.1.4. Aços-Liga
2.1.5. Aços-Inoxidáveis
2.1.6. Metais Não Ferrosos
2.1.7. Cobres e suas Ligas
2.1.8. Alumínio e suas Ligas
2.1.9. Chumbo
2.1.10. Níquel e suas Ligas
2.1.11. Titânio, Zircônio e suas Ligas
2.1.12. Não Metálicos
2.1.13. Aço com Revestimento Interno
3. Processo de Fabricação de Tubos
3.1. Tubos Sem Costura
3.2. Tubos Com Costura
4. Ligações
5. Extremidades
6. Espessuras de Paredes
7. Dimensional
8. Normalização
9. Referências Bibliográficas

1. DEFINIÇÃO:
Tubo de Condução - são elementos vazados, normalmente de forma cilíndrica e seção constante, com
garantia de estanqueidade e resistência à pressões internas ou externas, utilizadas como condutores de
materiais sólidos (granulados ou particulados), líquidos, pastosos ou gasosos. Utilizados nas indústrias
de produção de petróleo e gás natural, bem como em refinarias e indústrias químicas e petroquímicas,
nos gasodutos e nas redes de gás, nos produtos derivados do petróleo, nas farmacêuticas, nas
alimentícias, etc.

2. MATERIAIS:
Há uma grande variedade de materiais para fabricação de tubos. Abaixo estão alguns dos principais
mais usados:
Fatores que influenciam na seleção da escolha do material:
¾ Tipo de fluído;
¾ Resistência ao escoamento do fluído;
¾ Estrutural;
¾ Custo e facilidade para instalação,
¾ Condições de temperatura e de pressão;
¾ Resistência à corrosão;
¾ Durabilidade;
¾ Disponibilidade do material.

2.1. Características Principais dos Materiais
2.1.1. Tubos de 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.
As principais características do aço carbono são: baixo custo, excelentes qualidades
mecânicas, fácil de soldar e de conformar. É o “material de uso geral” em tubulações
industriais.
Nas indústrias de processamento, mais de 80% dos tubos são de aço-carbono, devido
suas características.
2.1.2. Tubos de Ferro Fundido
São usados para água, gás, água salgada e esgotos, em serviços de baixa pressão,
temperatura ambiente e sem grandes esforços mecânicos.
Ótima resistência à corrosão do solo.
São padronizados pelo diâmetro externo de 2” a 48” com as extremidades: Lisas, Flange
Integral ou Ponta e Bolsa.
Seguem as normas EB-43 e P-EB-137 DA ABNT e são testados para pressões de até 3
mpa ( ≅ 30 kgf/cm2)
Ferro fundido nodular com adição de Si, Cr ou Ni, aumenta a resistência mecânica.

2.1.3. Tubos de Aços-Liga e Inoxidáveis
Aços-ligas são todos os aços que possuem qualquer quantidade de outros elementos,
além dos que entram na composição dos aços carbonos.
Os tubos de aços-liga ou de aços inoxidáveis são bem mais caros que os aços-carbono,
além do que a soldagem, conformação e montagem também são mais difíceis e mais
caras.
Casos onde se justificam o uso:
¾ altas temperaturas (acima de 400ºC);
¾ baixas temperaturas (abaixo de 0ºC);
¾ alta corrosão;
¾ não contaminação (alimentícias e farmacêuticas);
¾ segurança (inflamáveis, tóxicos e explosivos).
2.1.4. Tubos de Aços-Liga
Existem duas classes gerais de aços-liga:
¾ aços-liga molibdênio (Mo) e cromo molibdênio (Cr-Mo);
¾ os aços-liga níquel (Ni).
As principais especificações da ASTM são: A-333, A-335, A-671 e A-672.
Especificação ASTM e grau – Tubos sem Costura
¾ A-335 Gr. P1
¾ A-335 Gr. P5
¾ A-335 Gr. P11
¾ A-335 Gr. P22
¾ A-33 Gr. 3
¾ A-33 Gr. 7
2.1.5. Tubos de Aços-Inoxidáveis
Existem duas classes gerais de aços-inoxidáveis:
¾ austeníticos (não magnéticos) – AISI 304, 304L, 316, 316L, 321 e 347;
¾ ferríticos e martensíticos – AISI 405.

2.1.6. Tubos de Metais Não-Ferrosos
De um modo geral são de pouca utilização, devido ao alto custo.
Comparando com o Aço Carbono temos:
¾ Melhor resistência à corrosão;
¾ Preço mais elevado;
¾ Menor resistência mecânica;
¾ Menor resistência às altas temperaturas;
¾ Melhor comportamento em baixas temperaturas.
2.1.7. Cobre e suas Ligas
Excelente resistência ao ataque:
¾ Da água, inclusive salgada;
¾ Dos álcalis e dos ácidos diluídos;
¾ De muitos compostos orgânicos;
¾ De numerosos outros fluidos corrosivos.
Severo efeito de corrosão sob-tensão, quando em contato com:
¾ Amônia;
¾ Aminas;
¾ Compostos Nitrados.
Observações:

o Devido ao alto coeficiente de transmissão de calor são muito empregados em
serpentinas, como tubos de aquecimento ou refrigeração.
o Não devem ser empregados para produtos alimentares ou farmacêuticos pelo fato de
deixarem resíduos tóxicos pela corrosão.
o Principais especificações ASTM são: Cobre B-88, Latão B-111, Cuproníquel B-466.
2.1.8. Alumínio e suas Ligas
Excelente resistência ao contato com:
¾ A atmosfera;
¾ A água;
¾ Muitos compostos orgânicos, inclusive ácidos orgânicos,
Observações:
o A resistência mecânica é muito baixa (a adição de Si, Mg ou Fe melhora a
resistência mecânica).
o Devido ao alto coeficiente de transmissão de calor são muito empregados em
serpentinas, como tubos de aquecimento ou refrigeração.
o Os resíduos resultantes da corrosão não são tóxicos.
o Principal especificação é a ASTM B.241
2.1.9. Chumbo
¾ Baixa resistência mecânica;
¾ Pesado;
¾ excepcional resistência à corrosão;
¾ Pode trabalhar com H2SO4 (ácido sulfúrico) em qualquer concentração.
Usado para tubulação de esgoto, sem pressão, tanto predial, quanto industrial.
2.1.10. Níquel e suas Ligas
Apresentam, simultaneamente, excepcional resistência à corrosão, e muito boas
qualidades mecânicas e de resistência às temperaturas, tanto elevadas como baixas.
O custo muito elevado desse material, restringe o seu uso a poucos casos especiais.
Principais Tipos:
¾ Níquel Comercial;
¾ Metal Monel (67% Ni, 30% Cu);
¾ Inconel (80% Ni, 20% Cr).

2.1.11. Titânio, Zircônio e suas Ligas
Materiais com propriedades extraordinárias tanto de resistência à corrosão, como
resistência às temperaturas e qualidades mecânicas; além disso, o peso específico é cerca
de 2/3 do peso dos aços.
A principal desvantagem é o preço extremamente elevado.
2.1.12. Tubos Não-Metálicos
Plásticos (grupo mais importante)
O uso de tubos de plástico tem aumentado nos últimos anos, principalmente como
substitutos para os aços inoxidáveis.

Principais vantagens:
¾ Pouco peso;
¾ Alta resistência à corrosão;
¾ Coeficiente de atrito muito baixo;
¾ Facilidade de fabricação e manuseio;
¾ Baixa condutividade térmica e elétrica;
¾ Cor própria e permanente.
Principais desvantagens:
¾ Baixa resistência ao calor;
¾ Baixa resistência mecânica;
¾ Pouca estabilidade dimensional;
¾ Insegurança nas informações técnicas;
¾ Alto coeficiente de dilatação;
¾ Alguns plásticos podem ser combustíveis.
Observações:
o Resistem aos ácidos e álcalis diluídos;
o Não resistem aos ácidos e álcalis concentrados;
o A maioria dos plásticos sofre um processo de decomposição lenta, quando expostos
por muito tempo à luz solar ( ação dos raios U.V.).
2.1.13. Tubos de Aço com Revestimento Interno
Revestimento anti-corrosivo, ou para evitar a contaminação do fluído conduzido.
Finalidades:
¾ Revestimento anti-abrasivos e anti-erosivos;
¾ Revestimentos refratários (isolamento térmico interno).
Alguns Materiais de Revestimento:
¾ Concreto;
¾ Plásticos (teflon, epóxi, fenólicos, etc.);
¾ Borrachas;
¾ Grafita;
¾ Porcelana;
¾ Asfalto.
Observação:
o Para serviços com alta corrosão, é importante que o revestimento seja absolutamente
perfeito e contínuo para que não haja um ponto de corrosão localizada, pois o efeito
poderá ser pior do que se o tubo estivesse sem revestimento.

3. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE TUBOS:
3.1. Processo de Fabricação: Tubo sem Costura
a) Laminação:
Laminador Oblíquo
(Mannesmann)
Laminadores de Acabamento
Figura 1.1 - livro texto (pág. 04)

b) Extrusão e Fundição
Figura 1.3 - livro texto (pág. 06)
3.2. Processo de Fabricação: Tubo com Costura
a) Costura Soldada - Longitudinal e Espiral:
Figura 1.4 e 1.5 - livro texto (pág. 07)
b) Tubos Soldados por Resistência Elétrica

4. LIGAÇÕES:
Existem basicamente quatro tipos de ligações de tubos:
¾ Ligações soldadas;
¾ Ligações rosqueadas;
¾ Ligações flangeadas;
¾ Ligações de ponta e bolsa.
5. EXTREMIDADES:
Existem quatro tipos de extremidades:
¾ Lisa – tubos são simplesmente esquadrejados, permitindo uniões com solda de topo ou solda de
encaixe, uniões com bolsa e uniões por compressão.
¾ Com chanfro – tubos com ponta chanfrada têm uso freqüente em uniões com solda de topo.
¾ Com rosca – tubos com ponta rosqueada, são muito empregados para tubos galvanizados de ferro
forjado e de aço. Os tipos de roscas deverão ser cônicas, normalmente NPT, BSP ou
WHITWORTH (as paredes destes tubos deverão ser grossas – sch 80 e sch160 - face o
enfraquecimento do tubo pelo rosqueamento).
¾ Com bolsa – tubos com ponta e bolsa, são usados nas instalações de utilidades (água, esgoto e
líquidos corrosivos), como os tubos de ferro fundido, cimento amido, pvc e de concreto.

6. ESPESSURAS DE PAREDES:
Todos os tubos são designados por um número chamado “diâmetro nominal ips” (iron pipe size) ou
“bitola nominal”.
Até 12” o diâmetro nominal não corresponde à nenhuma dimensão física do tubo; a partir de 14” o
diâmetro nominal coincide com o diâmetro externo dos tubos.
Norma dimensional ABNT
Pela norma ANSI.B.36.10, foram adotadas as “séries” (Schedule Number) para designar a espessura ou
peso dos tubos. O número de série, é o número obtido aproximadamente pela seguinte expressão:
P= Pressão interna de trabalho em psig
Série =
S
P
1000
onde:
S= Tensão admissível do material em psig
As séries padronizadas por esta norma são: 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160, onde a
espessura da parede cresce proporcionalmente à série (sch).
Para o mesmo diâmetro nominal, existem várias “séries” diferentes, isto é, várias espessuras diferentes,
onde os diâmetros internos serão diferentes e os externos serão sempre iguais.
Exemplo:

Exemplo de especificação para requisição de tubos:
¾ Diâmetro nominal;
¾ Espessura da parede ou série (sch);
¾ Tipo de extremidade (lisa, chanfrada e rosqueada)
¾ Processo de fabricação (com ou sem costura);
¾ Especificação do material;
¾ Tipo de acabamento ou de revestimento;
¾ Quantidade
Observação:
Normalmente indica-se a quantidade total em unidade de comprimento ou em peso.
A indicação do comprimento da barra de tubo pode variar em função do processo de fabricação
(tamanho padrão normalmente de 6 metros).
Exemplo:
18 metros de tubo, DN 4”, sch 40, pontas chanfradas, sem costura, ASTM-A-106 Gr B, conforme
ASME B36.10.
Interpretação da norma ASTM
Exemplo: ASTM-A-106 Gr. B
ASTM - AMERICAN SOCIETY TESTING MATERIALS
A – Define o tipo de material, no caso o “A” indica o material ferroso.
106 – Define geralmente a forma de apresentação do material. É o número de ordem de especificações.
No caso é o tubo e aço carbono sem costura para emprego a alta temperatura.
Gr. B – Define as propriedades dos materiais.

7. DIMENSIONAL

Notas:
7.1. Esta tabela inclui tubos de todos os tipos de aços: aço-carbono e aços de baixa liga (norma ANSI B.36.10), e
aços inoxidáveis (norma ANSI B.36.19).
7.2. A norma ANSI B.36.19 só abrange tubos até o diâmetro nominal de 12”.
7.3. As designações “Std”, “XS” e “XXS” correspondem às espessuras denominadas “standart”, “extra-forte” e
“duplo extra-forte” da norma ANSI B.36.10. As designações 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120 e 160 são os
“números de série” (schedule number) dessa mesma norma. As designações 5S, 10S, 20S, 40S e 80S são da
norma ANSI B.36.19 para os tubos de aços inoxidáveis.
7.4. As espessuras em mm indicadas na tabela são os valores nominais, as espessuras mínimas correspondentes
dependerão das tolerâncias de fabricação, que variam com o processo de fabricação do tubo. Para tubos sem
costura a tolerância usual é ± 12,5% do valor nominal.
7.5. Nesta tabela estão omitidos alguns diâmetros e espessuras não usuais na prática. Para a tabela completa,
contendo todos os diâmetros de espessuras, consulte as normas ANSI B.36.10 e ANSI B.36.19.
7.6. Os pesos indicados nesta tabela correspondem aos tubos de aço-carbono ou de aços de baixa liga. Os tubos
de aços inoxidáveis ferríticos pesam 5% menos, e os inoxidáveis austeníticos cerca de 2% mais.
7.7. Esses mesmos números apresentam também a vazão em l/seg. para a velocidade de 1m/seg.
Anexo I – livro de tabelas (pág. 18 e 19)

8. NORMALIZAÇÃO
Norma ANSI.B.31 – AMERICAN NATIONAL STANDARD CODE FOR PRESSURE PIPING
(Norma Norte-Americana, para tubulações pressurizadas).
Principais Especificações Técnicas para Tubos:
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas

ASTM – American Society for Testing and Materials
DIN – Deutsches Institut für Normung
API - American Petroleum Institute
AWWA American Water Works Association

9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
TELLES, Pedro Carlos Silva, Tubulações Industriais: Materiais, Projetos e Montagens. 6.ed. São
Paulo: LTC, 1982. 252p.
TELLES, Pedro Carlos Silva; BARROS, Darcy G. de Paula, Tabelas e gráficos para Projetos de
tubulações. 6.ed. Rio de Janeiro: Interciência, 1992. 191p.
Catálogos de Fabricantes:
¾ Ciwal Válvulas;
¾ Conexões Tupy;
¾ Ermeto;
¾ Flacon;
¾ Flaminas;
¾ Sfay-Filtros.
Nota: Estas referências correspondem às quatro primeiras aulas do curso “Tubulações Industriais”.

SUMÁRIO:
1. Conexões
2. Meios de Ligação
3. Conexões Rosqueadas
4. Conexões Encaixe e Solda
5. Conexões Solda de Topo
6. Conexões com Flanges
7. Conexões Ponta e Bolsa
8. Conexões de Compressão
9. Peças Pré-fabricadas
9.1 Curvas em Gomos
9.2 Conexões Gomadas de Aço Carbono conforme norma AWWA
9.3 Bocas de Lobo Simples
9.4 Bocas de Lobo com Anel de Reforço
10. Conexões Patenteadas

1. CONEXÕES
Definição
São elementos usados em tubulação, para facilitar a manutenção e a operação da linha, com
as respectivas finalidades:
• Mudança de direção: curvas e cotovelos;
• Derivações: colares, cruzetas e selas;
• Mudar seções (ampliar ou reduzir): reduções, luvas de redução, niples de redução e
buchasde redução;
• Acoplamento: luvas, uniões, adaptadores, niples, virola e flanges;
• Bloqueio: tampões, caps, bujões e flanges-cegos.

2. MEIOS DE LIGAÇÃO
• Rosqueadas;
• Flangeadas;
• Soldadas;
• Bolsa;
• Compressão;
• Patenteadas.
3. CONEXÕES ROSQUEADAS

Definição:
São ligações de baixo custo, de fácil execução e montagem, sendo normalmente utilizadas
em diâmetros pequenos. As ligações rosqueadas são as únicas usadas para tubos
galvanizados.
Desvantagens:
• Não são aconselháveis para média e alta pressão;
• É necessário usar vedantes, para que não haja vazamentos;
• Possuem tendência à enferrujar, dificultando com isso a sua desmontagem.
São normalmente utilizadas em instalações prediais e em tubulações industriais secundárias
(água, ar, condensado de baixa pressão, etc), com diâmetro de uso comum de até 2”. Porém,
fabricam-se diâmetros maiores, referente a cada tipo de material, conforme tabela abaixo.
Os principais são:

As dimensões destas conexões estão padronizadas em diversas normas e os tipos de roscas
estão padronizados conforme figuras e tabelas abaixo.

BSP - British Standard Pipe Theread
Exemplo de Montagem:

5. CONEXÕES ENCAIXE E SOLDA
Definição:
São usadas geralmente na área industrial com diâmetros de até 1.1/2”, mas são fabricadas
nos diâmetros nominais de 1/8” até 4”, em aço-carbono forjado, nas especificações ASTM-
A-105, ASTM-A-181 e ASTM-A-350, e em aços-liga e aços-inoxidáveis, na especificação
ASTM-A-182.
São divididas em três classes: 3000#, 6000# e 9000#, correspondente aos tubos de
espessuras 80, 160 e XXS respectivamente.
As dimensões são padronizadas pela norma ANSI.B.16.11.
Vantagens:
Possuem maior segurança contra vazamentos e suportam grandes pressões.
Desvantagens:
Não permitem o desmonte da tubulação e dificulta a operação de soldagem em locais de
difícil acesso.
Exemplo de Montagem:

6. CONEXÕES SOLDA DE TOPO
Definição:
É o tipo de montagem de conexão mais resistente, tanto para vibração como para fadiga.
Sua capacidade para resistir a vibrações e fadiga é determinada pela resistência e
integridade da conexão soldada.
São normalmente usadas em tubulações com diâmetro nominal acima de 2”, na sua grande
maioria em aço-carbono, que são fabricados desde ½” até 42” de diâmetro nominal em
diversas espessuras (schedule).
São fabricadas em aço-carbono e aços-liga, nas especificações ASTM-A-234 e em aços-
inoxidáveis na especificação ASTM-A-403.
Suas dimensões são padronizadas pela norma ANSI.B.16.9.
Vantagens:
Possuem maior segurança contra vazamentos e suportam grandes pressões.
Desvantagens:
O custo do equipamento de soldagem e o treinamento especializado necessário para efetuar
tais conexões podem ser elevados. Além disso, o tempo necessário para instalar conexões
por solda a topo em um sistema é maior que o requerido para instalar outras opções de
conexões. O grau de conhecimento e experiência do instalador também deve ser levado em
conta, por ser essencial a qualidade das soldas. O acesso para manutenção em tubulações
soldadas é muito difícil.

7. CONEXÕES COM FLANGES
Definição:
São fabricadas principalmente em ferro fundido e de aço fundido.
As conexões em ferro fundido são empregadas em tubulações de grande diâmetro e baixa
pressão (adutoras, linhas de água e de gás), e também, onde aja a necessidade de facilitar a
desmontagem.
São peças fabricadas com flange de face plana, em duas classes de pressão (125# e 250#),
nos diâmetros nominais de 1” até 24”. Estão padronizadas na norma P-PB-15 da ABNT e
ANSI.B.16.1.
As conexões de aço-fundido são empregadas para altas pressões de temperatura de trabalho.
São fabricadas nos diâmetros de 2” até 24”, com face de ressalto, ou face para junta de anel
e seis classes de pressão (150#, 300#, 400#, 600#, 900# e 1500#), conforme norma
padronizada ANSI.16.5.
Vantagens:
Permitem fácil remoção de acessórios e equipamentos.
Desvantagens:
Alto custo, necessidade de manutenção, grande peso e volume, riscos de vazamentos nas
juntas.

8. CONEXÕES PONTA E BOLSA
Definição:
São fabricadas de 2” a 24” em ferro fundido, nas classes de pressão nominal 125# e 250#.
Vantagens:
Fácil montagem, permitem flexibilidade (pequena nas juntas), ideal para tubulações
subterrâneas (água e esgoto).
Desvantagens:
Baixa pressão, necessidade de apoio nas junções e está sujeita à vazamentos.

9. CONEXÕES DE COMPRESSÃO
Definição:
As conexões oferecem ligações seguras e livres de vazamentos, além de suportar altas
pressões, vácuo, vibrações, golpes e temperaturas elevadas.
Elas não transmitem o torque de aperto ao tubo.
São recomendadas para serviços em baixa, média e alta pressão, dentro das faixas de
segurança de todos os tubos metálicos comumente usados e encontrados no mercado.
São empregadas em diversas aplicações em circuitos de instrumentação, sistemas de
controle e processos.
São fabricadas em aço inoxidável, aço carbono, cobre ou latão, para tubos com dimensões
em polegadas ou milímetros. São rápidas e fáceis de montar, necessitando de um mínimo de
informações para sua instalação e não requerem uso de ferramentas especiais de montagem.
Vantagens:
Facilidade de montagem e desmontagem, suportam altas vibrações, choques e ondas de
pressão e possuem vedações perfeitas.
Desvantagens:
Alto custo.
Exemplo de montagem:

10. PEÇAS PRÉ-FABRICADAS
Definição:
São fabricadas com pedaços de tubos ou chapas, e tem a mesma função das conexões vistas
anteriormente, ou seja, mudança de direção ou derivação de linhas.
9.1 Curvas em Gomos
Essas curvas têm, em relação às curvas sem costura de diâmetros e espessuras iguais, uma
resistência e uma flexibilidade bem menores. As arestas e soldas são pontos de
concentrações de tensões e também pontos sujeitos a corrosão e a erosão.
Elas são usadas, principalmente nos casos com diâmetro acima de 20” (devido ao alto
custo) e dificuldade de obtenção de outros tipos de curvas de grandes diâmetros.
Para tubulações de pressões e temperaturas moderadas (classe de pressão: 150 à 400#), em
diâmetros acima de 8” Padronização conforme norma ANSI.B.31.
Em tubulações de aço-liga ou inoxidáveis, não é aplicável o uso de curva em gomos,
embora não seja proibido por norma.

9.2 Conexões Gomadas de Aço Carbono conforme norma AWWA
São conexões obtidas pelo corte e solda de segmentos de tubos de aço carbono. Com esse
processo podem-se obter os mais variados tipos de conexões como curvas de raio curto, de
raio longo, tes, derivações, cruzetas, etc.
Essas conexões são padronizadas pela norma AWWA C208 e praticamente podem ser
consideradas como peças artesanais.
Exemplos de especificação técnica: Conexões gomadas de aço carbono ASTM A283 / C,
obtidas de tubos conforme AWWA C200, dimensões conforme AWWA C208, espessura
standard, extremidades chanfradas para solda de topo conforme ASME/ANSI B16.25.
Aplicações:
Em geral em adutoras de água bruta, água tratada, estações elevatórias de água e esgoto em
instalações industriais de água de resfriamento e em usinas hidrelétricas. Exemplo:
Adutoras, água de resfriamento e drenagens.
9.3 Bocas de Lobo Simples
Tem a característica de ser de baixo custo, é de fácil execução por ter uma única solda, não
requer peças especiais, porém são de fraca resistência e sofrem perda de carga elevada.
9.4 Bocas de Lobo com Anel de Reforço
Têm melhor resistência mecânica, são de concentração de tensões mais abrandadas, de
baixo custo e de fácil execução, porém têm perda de carga elevada e controle de qualidade e
inspeção radiográfica difíceis.

10.CONEXÕES PATENTEADAS
Definição:
São ligações de montagem e desmontagem fácil e permitem movimentos angulares e
pequenos movimentos axiais.

Ecid CURSO DE TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS 1
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Módulo I
Aula 03 – Flanges e
Acessórios
Rev.A

SUMÁRIO:
1. Flanges
2. Tipos de Flanges
2.1. Flange Pescoço (Welding Neck)
2.2. Sobreposto ( Slip - On)
2.3 Roscado (Screwed Flanged - SCD)
2.4 Encaixe (socket-weld - SW)
2.5 Solto (lap joint)
2.6 Flange Cego (blind)
3. Classificação dos tipos de Faces para Flanges
3.1 Face com Ressalto (raised face - RF)
3.2 Face Plana (flat face - FF)
3.3 Face para Junta de Anel (ring type joint - RTJ)
3.4 Face de Macho e Fêmea (male & female)
4. Acabamento da Face dos Flanges
5. Materiais
6. Acessórios
6.1 Flange de Orifício
6.2 Placa de Orifício – elemento primário
7. Juntas para Flanges
7.1 Tipos mais usados:
7.1.1 Juntas não Metálicas
7.1.2 Juntas Semi-metálicas em Espiral
7.1.3 Juntas Semi-metálicas Folheadas
7.1.4 Juntas Metálicas Maciças
7.1.5 Juntas Metálicas de Anel (JTA)
8. Parafusos e Estojos para Flanges
9. Figura 8 e Raquetes
10. Filtros para Tubulações
11. Visores de Fluxo

1. Flanges
Definição
São peças que se destinam a fazer a ligação entre o tubo e válvulas, acessórios e
equipamentos e entre tubos onde se necessita uma desmontagem/montagem rápida.
Para fazer uma ligação flangeada necessitamos de dois flanges, um jogo de parafusos e uma
junta de vedação.
São ligações empregadas em todos os diâmetros, para tubos de aços carbono, aço
inoxidável, ferro fundido e materiais metálicos não ferrosos.

2. Tipos de Flanges
2.1. Flange Pescoço (Welding Neck)
É o mais usado em tubulações industriais para quaisquer pressões e temperaturas, para
diâmetros de 1 ½'' ou maiores. Mais resistentes que os flanges não integrais, que permite
melhor aperto;
O flange é ligado ao tubo por uma única solda (de topo), ficando a face interna do tubo
perfeitamente lisa.
A montagem com esses flanges é cara porque cada pedaço de tubo ligado a ele deve ter os
extremos chanfrados para solda, e tem de ser cortado na medida certa, com muito pequena
tolerância no comprimento.
Para requisição de material além dos itens como diâmetro, material e classe de pressão deve
ser também mencionado o schedule do flange (compatível com o tubo a ser soldado).
Esquema de Montagem

2.2. Sobreposto ( Slip - On)
É um flange mais barato e mais fácil de se instalar do que o WN,
porque a ponta do tubo encaixa no flange, facilitando o alinhamento e evitando a necessidade
do corte do tubo na medida exata. O flange é ligado ao tubo por duas soldas em angulo, uma
interna e outra externa. Esse flange só pode ser usado para tubulações em serviços não severos,
porque o aperto permissível é bem menor, as tensões residuais são elevadas e as
descontinuidades de seção dão origem à concentração de esforços e facilitam a erosão e a
corrosão. São desaconselhados para serviços cíclicos, serviços sujeitos a grande variação de
temperatura ou sujeitos à corrosão sob contato (crevice
corrosion). Não devem também ser empregados para serviços com hidrogênio.
Esquema de Montagem

2.3. Flange Roscado (Screwed Flanged - SCD)
Em tubulações industriais esses flanges são usados apenas para tubos de metais não-soldáveis
(ferro fundido por exemplo), e para alguns tipos de tubos não-metálicos, como os de materiais
plásticos. Empregam-se também para tubos de aço e de ferro forjado em tubulações
secundárias (água, ar comprimido etc.) e em redes prediais.
A norma ANSI.B.31 recomenda que sejam feitas soldas de vedação entre o flange e o tubo,
quando em serviços com fluidos inflamáveis, tóxicos, ou perigosos de um modo geral.
Esquema de Montagem

2.4. Encaixe (socket-weld - SW)
Esse flange é semelhante ao sobreposto, porém é mais resistente e tem um encaixe completo
para a ponta do tubo, dispensando-se por isso a solda interna. É o tipo de flange usado para a
maioria das tubulações de aço de pequeno diâmetro, até 2". Por causa da descontinuidade
interna não se recomendam esses flanges para serviços sujeitos à corrosão sob contato.
Idem ao flange de pescoço para requisição de material além dos itens como diâmetro, material
e classe de pressão deve ser também mencionado o schedule do flange (compatível com o
tubo a ser soldado).
Esquema de Montagem

2.5. Solto (lap joint)
Flange solto Esses flanges não ficam como os demais presos à tubulação, e sim soltos, capazes
de deslizar livremente sobre o tubo. Quando se empregam esses flanges, solda-se a topo na
extremidade do tubo uma peça especial denominada virola (pestana) (stub-end), que servirá de
batente para o flange.
A grande vantagem desses flanges é o fato de ficarem completamente fora do contato com o
fluido circulante, sendo por isso muito empregados em serviços que exijam materiais caros
especiais, tais como aços inoxidáveis, ligas de Ni etc., bem como para tubos com revestimentos
internos. Para todos esses serviços, os flanges podem ser de material barato, como ferro ou
aço-carbono, ficando apenas os tubos e a pestana de material especial.
Esquema de Montagem

2.6. Flange Cego (blind)
São flanges fechados,usados para extremidades de linhas ou fechamento de bocais flangeados.
Esquema de Montagem

Ecid CURSO DE TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS
10
3. Classificação dos Tipos de Faces para Flanges
3.1 Face com Ressalto (raised face - RF)
É o tipo de face mais comum para flanges de aço, aplicável a quaisquer condições de pressão e
temperatura. O ressalto tem 1/16" de altura para as classes de pressão 150# e 300#, e 1/4" de
altura para as classes de pressão mais elevadas. A superfície do ressalto pode ser ranhurada
(com ranhuras concêntricas ou espiraladas ou lisa, sendo as ranhuras espiraladas o acabamento
mais comum e mais barato. De acordo com a norma MSS-SP-6, da "Manufacturers
Standardization Society" (que não é seguida por todos os fabricantes), as ranhuras devem ter
uma profundidade de até 0,15 mm e passo de 0,5 a 1,0 mm. O ressalto liso pode ter vários graus
de acabamento, de acordo com a necessidade do serviço ou o tipo da juntas.
3.2 Face Plana (flat face - FF)
É o faceamento usual nos flanges de ferro fundido e de outros materiais frágeis, como os
plásticos, por exemplo. O aperto da junta é muito inferior ao obtido em igualdade de condições
com os flanges de face com ressalto. Entretanto, se os flanges de ferro fundido e de outros
materiais frágeis tivessem faces com ressalto, o aperto dos parafusos poderia causar fraturas nas
bordas do flange em conseqüência da flexão. É importante observar que para acoplar com os
flanges de face plana das válvulas e equipamentos fabricados de ferro fundido, só se devem usar
flanges também de face plana, mesmo quando esses flanges forem de aço.
3.3 Face para Junta de Anel (ring type joint - RTJ)
Esse tipo de face é usado em flanges de aço para serviços severos, de altas pressões e
temperaturas, como por exemplo vapor (para flanges de classe 600#, ou acima), ou
hidrocarbonetos (para flanges de classe 900#, ou acima) ou, em quaisquer casos, para
temperaturas acima de 550 C; é empregado também para fluidos perigosos, tóxicos etc., em que
deva haver maior segurança contra vazamentos.

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A face dos flanges tem um rasgo circular profundo, onde se encaixa uma junta em forma de
anel metálico. Consegue-se nesses flanges uma melhor vedação com o mesmo grau de aperto
dos parafusos, não só devido à ação de cunha da junta de anel nos rasgos dos flanges como,
também, porque a pressão interna tende a dilatar a junta de anel apertando-a contra as paredes
dos rasgos. Os flanges para junta de anel garantem também melhor vedação em serviços com
grandes variações de temperatura. A dureza da face dos flanges deve ser sempre superior à do
anel metálico da junta, recomendando-se os seguintes valores mínimos, de acordo com o
material: aço-carbono: 120 Brinell; aços-liga e aços inoxidáveis tipos 304, 316, 347 e 321: 160
Brinell; aços inoxidáveis tipos 304L e 316L: 140 Brinell.
3.4 Face de Macho e Fêmea (male & female)
Face de lingüeta e ranhura (tongue & groove) – Esses faceamentos, bem mais raros do que os
anteriores, são usados para serviços especiais com fluidos corrosivos, porque neles a junta está
confinada, não havendo quase contato da mesma com o fluido. Note-se que, com esses
faceamentos os flanges que se acoplam entre si são diferentes um do outro.

12
4. Acabamento da Face dos Flanges
Os flanges são fabricados com ressalto (ou face lisa) e podem ser requisitados com os acabamentos
da junção abaixo mencionados.
Não havendo especificação o flange será de ressalto e o acabamento com ranhura STANDART.
1 – Ranhura STANDART
Espiral contínua, com passo de 0,70mm a 1,00mm, raio 1,60mm a 2,40mm e profundidade
resultante de 0,06mm a 0,080mm.
2 – Ranhura Espiral
Espiral contínua em V de 90º passo 0,60mm a 1,00mm raio 0,00 a 0,40mm.
3 – Ranhura Tipo 125 RMS
Espiral contínua, passo 0,30mm a 0,40mm raio 0,30mm a 0,40mm.
4 – Ranhura Concêntrica
Concêntrica em V de 90º passo 0,60mm a 1,00mm raio 0,00 a 0,40mm e profundidade de
aproximadamente de 0,13mm a 0,40mm.

13
5. Materiais
As principais especificações da ASTM para flanges forjados são:
São sete as classes de pressão para flanges, especificadas pela norma ANSI.B.16.5: 150#, 300#,
400#, 600#, 900#, 1500#, 2500#.
A partir da edição de 1981, a norma ANSI/ASME B.16.5 inclui também as tabelas de dimensões e
pressões admissíveis em unidades SI, definindo as classes: PN20, PN50, PN68, PN100, PN150,
PN250 e PN420.
Além dos flanges de aço, existem ainda flanges de ferro fundido, ferro maleável, metais não
ferrosos e vários materiais plásticos.
6. Acessórios
6.1 Flange de Orifício
São flanges usados para medição de vazão, no qual é instalado uma placa de orifício, entre os
flanges e juntas. Cada flange dispõe de uma tomada para medição.
6.2 Placa de Orifício – elemento primário
Os elementos geradores de pressão diferencial constituem-se em restrições para o fluxo quando
montados em tubos; a análise do comportamento da pressão indica estabilidade na região
montante do elemento primário, com pequeno aumento na região adjacente à placa; após a

14
passagem do fluído pelo orifício ocorre uma queda brusca na pressão, iniciando-se,
posteriormente, a recuperação parcial, completada na região de 8 diâmetros na jusante da
placa.
Fabricados e calculados conforme normas internacionais como ISA RP 3.2 , ISO 5167, SHELL,
SPINK, MULLER entre outras, em materiais como aço inox e aços liga, nas classes de pressão
de 150 a 2500 lbs.

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7. Juntas para Flanges
Definição:
Junta é o elemento de vedação existente em todas as ligações flangeadas.
7.2 Tipos mais usados:
7.1.1 Juntas não metálicas:
As espessuras variam de 0,4 a 3mm, sendo a de 1,5mm a espessura mais usada.
Os materiais mais comuns são:
¾ Borracha Natural
¾ Borrachas Sintéticas
¾ Materiais Plásticos
¾ Papelão Hidráulico
7.1.2 Juntas Semi-metálicas em Espiral
7.1.3 Juntas Metálicas Folheadas
7.1.4 Juntas Metálicas Maciças
7.1.5 Juntas Metálicas de Anel (JTA)

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17
8. Parafusos e Estojos para Flanges
Definição:
É o elemento de ligação entre os flanges e aperto das juntas.
São dois os tipos de parafusos:
¾ Parafuso de máquina (machine bolts)
¾ Estojos (stud bolts).
9. Figura 8 e Raquetes
Definição:
São acessórios instalados em uma tubulação, entre flanges, quando se necessita de um bloqueio
rigoroso e absoluto ou por economia (sendo eles mais baratos do que as válvulas), ou em locais
onde o bloqueio seja feito esporadicamente.
Fabricado em diversos materiais como aço carbono, aço inox e aços liga nos diâmetros de 1/2”
a 60”, em classes de pressão de 150 a 2500lbs.

18
10. Filtros para Tubulações
Definição:
São peças destinadas a reter poeiras, sólidos em suspensão e corpos estranhos, em correntes de
líquidos ou de gases.
Dividem-se em duas classes:
¾ Temporários (provisórios) – são filtros cujas finalidades são trabalhar na linha A instalação
de um pré-filtro na tubulação de entrada/abastecimento da bomba (sucção) é uma questão de
valorizar a segurança, pois impedirá que um corpo estranho (pequeno cavaco de solda, um
parafuso perdido, um pedaço de pano ou estopa) entre na câmara de bombeamento, travando
as engrenagens entre si ou uma delas com a parte interna do corpo da bomba.
Não é procedimento correto a instalação de filtro na tubulação de descarga.

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¾ Permanentes – são filtros especificados para trabalhar nas linhas continuamente, fazendo
parte delas.
São alguns os tipos de filtro: tipo Y e Vertical.
11. Visores de Fluxo
Definição:

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São elementos destinados a mostrar, numa análise visual, se há ou não fluxo na tubulação. Possuem
um mostrador de vidro e no seu interior um labirinto destinado a dar turbulência no fluxo,
tornando-se visível ao observador.

Módulo I
Aula 04 - Válvulas
Rev.A

SUMÁRIO:
1. VÁLVULAS
2. CLASSIFICAÇÃO DAS VÁLVULAS
2.1. Válvulas de Bloqueio
2.1.1Válvulas de Gaveta
2.1.2Válvulas de Macho
2.1.3Válvulas Esfera
2.1.4Válvulas de Comporta ou Guilhotina
2.2. Válvulas de Regulagem
2.2.1Válvulas de Globo
2.2.2Válvulas de Agulha
2.2.3Válvulas de Controle
2.2.4Válvulas Borboleta
2.2.5Válvulas de Diafragma
2.3. Válvulas de Retenção
2.4. Válvulas de Alívio
2.4.1 Válvula de Segurança.
2.4.2 Válvula de Alívio.
2.4.3 Válvula de Segurança e Alívio.
2.5. Válvula de Quebra-vácuo
2.6. Ventosas
2.7. Válvulas Redutoras de Pressão
3. EXTREMIDADES DAS VÁLVULAS
4. MEIO DE OPERAÇÃO DAS VÁLVULAS
5. MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO DAS VÁLVULAS
6. SELEÇÃO DE VÁLVULAS
7. PRINCIPAIS NORMAS SOBRE VÁLVULAS

1. VÁLVULAS
Definição:
Válvula é um acessório destinado a bloquear, restabelecer, controlar ou interromper o fluxo
de uma tubulação. Além de controlar o fluxo, controlar o nível, o volume, a pressão, a
temperatura e a direção dos líquidos e gases nas tubulações. Essas válvulas, por meio da
automação, podem ligar e desligar, regular, modular ou isolar.
Seu diâmetro pode variar de menos de 1” até maiores que 72”.

2. CLASSIFICAÇÃO DAS VÁLVULAS
2.1. Válvulas de Bloqueio
Destinam-se apenas a estabelecer ou interromper o fluxo, ou seja, só devem
trabalhar completamente abertas ou completamente fechadas.
¾ Válvulas de gaveta
¾ Válvulas de macho
¾ Válvulas de esfera
¾ Válvulas de comporta
2.1.1 Válvulas de Gaveta
Aplicação
São utilizadas como válvulas de bloqueio (on/off) em serviços de água,
óleo ou gás para fluidos sem sólidos em suspensão ou com poucos
sólidos. Também não devem ser empregadas onde os fluidos
transportados venham a se solidificar no interior das válvulas que é o
caso de resinas, tintas e vernizes.
Passagem livre quando totalmente abertas, grande diversidade de
diâmetros, a variedade dos meios de ligação, aplicação em larga gama de
pressão e temperatura, além de permitir o fluxo nos dois sentidos e ter
uma fácil manutenção.
Dificilmente dão uma vedação absolutamente estanque. Não são
indicadas em operações freqüentes, não devem ser usadas para regulagem
de fluxo, as grandes dimensões externas e o custo elevado de alguns
modelos.

2.1.2 Válvulas de Macho
Aplicação:
As válvulas de macho aplicam-se principalmente nos serviços de
bloqueio de gás, em quaisquer diâmetros, temperaturas e pressões. E
também no bloqueio rápido de água, vapor e líquidos em geral (em
pequenos diâmetros e baixas pressões). Também são recomendadas
para serviços com líquidos que deixem sedimentos, ou que tenham
sólidos em suspensão.
Para as válvulas de 3 ou 4 vias, o macho é furado em “T”, em “L” ou
em cruz, dispondo assim, as válvulas com 3 ou 4 bocais para ligação
às tubulações. São empregadas nos diâmetros de até 4”.

Fluxo ininterrupto nos dois sentidos, construção simples e robusta,
fechamento rápido e, em alguns tipos de construção, proteção da
superfície de vedação.
2.1.3 Válvulas Esfera
Passagem livre quando totalmente abertas, a estanqueidade perfeita,
uma razoável diversidade de diâmetros, a variedade dos meios de
ligação, o fato do fluido não entrar em contato com os internos,
indicadas para operações freqüentes, abertura e fechamento rápido,
ampla gama de pressões, o baixo custo para os modelos com esferas
micro-fundidas além de permitir o fluxo nos dois sentidos.
Não devem ser usadas para regulagem de fluxo, por usar material
resiliente na vedação da sede limita a gama de temperatura e o custo
elevado de alguns modelos com esferas forjadas.

2.1.4 Válvulas de Comporta ou Guilhotina
Baixa perda de carga, fluxo ininterrupto nos dois sentidos, construção
simples e extremamente curta, ocupando pequeno espaço na
instalação.
Sua principal desvantagem é a não ter uma estanqueidade total.

2.2. Válvulas de Regulagem
São destinadas especificamente para controlar o fluxo, podendo trabalhar em
qualquer posição de fechamento parcial.
¾ Válvulas de globo
¾ Válvulas de agulha
¾ Válvulas de controle
¾ Válvulas de borboleta (podem trabalhar como válvulas bloqueio)
¾ Válvulas de diafragma (podem trabalhar como válvulas bloqueio)
2.2.1Válvulas de Globo
Principais vantagens.
Controle parcial do fluxo, acionamento mais rápido que as válvulas de gaveta,
perfeita estanqueidade, a variedade dos meios de ligação, aplicação em larga
gama de pressão e temperatura e ter uma fácil manutenção. Podem ser
instaladas para operações freqüentes.
Principais desvantagens.
Não admitem fluxo nos dois sentidos e a perda de carga excessiva nos modelos
com passagem em “S”.

2.2.2Válvulas de Agulha
A válvula de agulha é uma variação das válvulas globo e, portanto de
funcionamento idêntico.
As válvulas de agulha são indicadas para serem utilizadas em aparelhos de
instrumentação de ar comprimido, gases e líquidos homogêneos em geral com
baixa viscosidade.
2.2.3Válvulas de Controle
Definição:
É um nome genérico para designar uma grande variedade de válvulas
utilizadas para controlar automaticamente variáveis como pressão,
temperatura, vazão, nível etc.
São usadas em combinação com instrumentos automáticos, e comandadas à
distância.
Existem três tipos de atuadores: pneumáticos, hidráulicos ou elétricos (ver
item 4).
Há uma gama muito grande quanto ao tipo das válvulas de controle. Abaixo
seguem alguns exemplos:

10

11
2.2.4Válvulas Borboleta
Principais Vantagens:
As vantagens são muitas, como facilidade de montagem, construção compacta,
robusta, leve, ocupa pouco espaço, excelentes características de escoamento,
com alta capacidade de vazão, baixo custo e boa performance como válvula de
regulagem e de controle.
Principais Desvantagens
Não deve ser instalada próxima a outras válvulas, acessórios ou conexões.
Depois de um determinado tempo de operação podem apresentar vazamentos
decorrentes do desgaste natural das partes internas.
2.2.5Válvulas de Diafragma
Principais Vantagens:
Estanqueidade absoluta, isolamento total do mecanismo em relação ao fluido,
fluxo contínuo e nos dois sentidos, baixa perda de carga, instalação em
qualquer posição, limitação automática de fechamento evitando torque
demasiado no diafragma, ausência de engaxetamento na haste, de extrema
importância no transporte de gases, versatilidade e facilidade para o
revestimento do corpo, possui vida útil longa, manutenção simples, sem a
necessidade de retirada da válvula da linha,

12
Principal Desvantagem:
Pressão e temperatura de trabalho limitada ao elastômero do diafragma.
2.3. Válvulas de Retenção
Definição:
As válvulas de retenção caracterizam-se pela auto-operação proporcionada pelas
diferenças de pressão entre montante e jusante exercidas pelo fluido em
conseqüência do próprio fluxo, não havendo necessidade da atuação do operador.
As válvulas de retenção são denominadas de “válvulas unidirecionais” e são
instaladas com a finalidade de evitar a inversão no sentido do fluxo, o
refluxo.Quando ocorre a interrupção no fornecimento de energia das bombas e,
conseqüentemente ocorre a parada do escoamento, as válvulas de retenção se
fecham impedindo o refluxo e retendo a coluna do fluido na tubulação. Como
função secundária, são importantes para a manutenção da coluna de líquido durante

13
a paralisação e fundamentais também para se evitar que a sobre-pressão causada
por golpes de aríete resultantes da parada brusca do escoamento chegue às bombas.
2.4. Válvulas de Segurança e Alívio
Definição:
São válvulas que têm por finalidade a proteção pessoal e a proteção de linhas e
equipamentos. Usa a energia do próprio fluido para a sua operação (abertura ou
fechamento).

14
2.4.1 Válvula de Segurança.
São destinadas a trabalhar com fluídos elásticos (vapor, ar, gases).
2.4.2Válvula de Alívio.
São destinados a trabalhar com líquidos.
2.4.3Válvula de Segurança e Alívio.
A construção das válvulas de segurança e de alívio é basicamente a mesma. A
diferença está no perfil da sede e do tampão.
2.5. Válvula de Quebra-vácuo
Semelhante às válvulas de segurança, com a diferença de que se abrem de fora para
dentro.
São empregadas para proteção de tubulações de grande diâmetro e pequena
espessura de parede. É indicada também para aquecedores, tanques, terminais de
combustível, etc.
Não permite fluxo de dentro para fora da tubulação.

15
2.6. Ventosas
Devem ser instaladas nos pontos altos das linhas com a finalidade de expelir o ar
deslocado pelo líquido durante o enchimento da tubulação, expelir
automaticamente o ar acumulado durante a operação e admitir ar durante o
processo de esvaziamento da tubulação, bem como manter a pressão de
esvaziamento dentro dos limites previstos em projeto, evitando o colapso e
protegendo a tubulação.
Existem dois modelos de ventosa, o primeiro denominado de “ventosa simples”,
que tem como função expelir continuamente o ar acumulado durante a operação da
linha. O segundo denominado de “ventosa de tríplice função” que tem como
funções: expelir continuamente o ar acumulado durante a operação, expelir o ar
deslocado durante o enchimento da linha e admitir ar durante o esvaziamento da
linha.
Na instalação se requer uma válvula de bloqueio entre a ventosa e a linha, para
manutenção.
São usadas em adutoras.

16
2.7. Válvulas Redutoras de Pressão
Definição:
Regulam, sem intervenção de qualquer ação externa, a pressão de jusante da
válvula (são válvulas automáticas).
Principais vantagens.
Regulação da pressão do fluido para que se possa fazer a aplicação na pressão mais
conveniente e podendo ser empregada em qualquer tipo de fluido e ser fabricada
com diferentes matérias.
Principais desvantagens.
Custo final pois uma válvula redutora de pressão sempre
requer a instalação de uma estação redutora de pressão. Além disso, requerem uma
manutenção constante.
3. EXTREMIDADES DAS VÁLVULAS
Como já vimos nas aulas anteriores, as extremidades das válvulas são correspondentes
às extremidades dos tubos, conexões e flanges (rosquedas, flangeadas, solda de encaixe,
solda de topo, ponta e bolsa e as instaladas sem flanges – tipo “Wafer”).

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Wafer – modelo de válvulas instaladas entre dois flanges com parafusos passantes em
volta do corpo da válvula. São usadas principalmente para válvulas borboletas, e
também de retenção e de esfera, para pressões moderadas e temperaturas ambientes.
4. MEIO DE OPERAÇÃO DAS VÁLVULAS
Existem vários sistemas usados para a operação das válvulas, os principais são:
¾ Operação Manual: por meio de volante, alavanca, de engrenagens, parafusos sem
fim, etc.
¾ Operação Motorizada: pneumática, hidráulica e elétrica.
¾ Operação Automática: válvulas de alívio e redutoras de pressão.

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5. MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO DAS VÁLVULAS
¾ Aço carbono fundido - ASTM A216 e A-352;
¾ Aço carbono forjado - ASTM A105 e A-181;
¾ Aços-ligas – diversos;
¾ Aço inoxidáveis - AISI-304, 316, 410, etc;
¾ Aço carbono laminado – SAE-1020;
¾ inox fundido - ASTM A-351 CF8 ou ASTM A-351 CF8M;
¾ Ferro fundido - ASTM A126;
¾ Ferro maleável – ASTM A-197;
¾ Ferros fundidos especiais;
¾ Bronzes - ASTM B-61 e outras;
¾ Latões, metal Monel, níquel, etc;
¾ Materiais plásticos – PVC e outros
Para os mecanismos internos (definidos como Trim), os principais materiais usados são
os seguintes:
¾ Aço inoxidável AISI 410

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¾ Bronze – ASTM B-62
6. SELEÇÃO DE VÁLVULAS
É feita em duas etapas :
¾ Seleção do tipo geral da válvula
¾ Especificação das diversas características e detalhes da válvula selecionada
Fatores de influência na seleção do tipo da válvula (dados sobre o projeto)
¾ Finalidade da válvula (bloqueio, regulagem, retenção etc.)
¾ Natureza e estado físico do fluido
¾ Condições de corrosão, erosão, depósito de sedimentos, presença de sólidos etc.
¾ Pressão e temperatura (valores de regime e valores extremos)
¾ Diâmetro nominal da tubulação
¾ Necessidade ou de: fechamento estanque, fechamento rápido, operação freqüente,
comando remoto, comando automático, resistência a fogo.
¾ Custo
¾ Espaço disponível e posição de instalação
Dados adicionais para as válvulas de segurança
¾ pressão de abertura, norma de cálculo e tempo para abertura
¾ descarga livre ou valor da contra pressão de descarga
¾ vazão máxima, mínima e de regime
¾ letra indicativa da área do orifício de descarga
¾ necessidade ou não de fole de balanceamento
Dados adicionais para as válvulas de controle
¾ tipo de curva característica de fechamento
¾ vazão máxima, mínima e de regime, coeficiente de vazão (Cv)
¾ perda de carga (máxima e mínima)
¾ posição desejada da mola (normalmente fechada ou aberta)
¾ características do ar de comando
¾ nível máximo de ruído admissível

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Exemplo de como especificar uma válvula:
Fluido: água potável
Instalação: aparente
Pressão de serviço: baixa
Temperatura: ambiente
Válvula gaveta, diâmetro nominal de 1”, corpo e castelo de bronze fundido ASTM B62,
classe 125#, castelo roscado ao corpo, haste fixa com rosca interna, cunha inteiriça
cônica deslizante, volante de lumínio e extremidades roscadas conforme ABNT NBR
6414 (BSP).
7. PRINCIPAIS NORMAS SOBRE VÁLVULAS
São as seguintes as principais normas brasileiras e americanas sobre válvulas
industriais:
EB-141 da ABNT
Padroniza dimensões, materiais, construção, condições de trabalho, testes de aceitação,
etc, dos seguintes tipos de válvulas para refinarias e instalações semelhantes:
Válvulas de aço fundido, de gaveta (até 24”), de globo (até 8”) e de retenção (até 12”)
com extremidades flangeadas, das classes 150#, 300#, 400#, 600#, 900# e 1500#.
Válvulas de aço forjado, de gaveta, de globo e de rentenção, se 1/” a 1.1/2”, com
extremidades rosqueadas e para solda de encaixe das classes 600#, 900# e 1500#.
P-PB-37 da ABNT
Válvulas de gaveta e retenção de ferro fundido, para água e esgotos, até 24”, com
extremidades flangeadas e para ligações de ponta e bolsa.
Normas do ANSI
ANSI.B.16.10 – Dimensões de válvulas flangeadas e para solda de topo, de gaveta, de
macho, de esfera, de globo, de retenção e de controle de aço fundido, aço forjado e de
ferro fundido, até 24”, das classes 150# e 2500#.

21
ANSI B.16.34 – Pressões admissíveis e espessuras mínimas de válvulas de aço fundido
e aço forjado, até 30”, das classes 150# a 2500# com extremidades flangeadas ou para
solda de topo.
ANSI.B.16.104 – Tolerâncias de estanqueidade para válvulas de de controle.
Normas API (American Petroleum Institute)
API-6D – Válvulas de gaveta, de esfera, de macho e de retenção, de aço, para
oleodutos, classes 150# a 2500#.
API-526 – Válvulas de segurança de aço, flangeados, classes 150# a 2500#.
API-593 – Válvulas macho, de ferro dúctil, flangeadas.
API-594 – Válvulas de retenção tipo “wafer”, de ferro fundido, classes 125# e 250#, e
de aço fundiod, clases 150# a 2500#.
API-597 – Válvulas de gaveta, tipo “vnturi”, flangeadas ou para solda de topo.
API-598 – Inspeção e testes de válvulas.
API-599 – Válvulas de macho, de aço, flangeadas ou para solda de topo, classes 150# a
2500#.
API-600 – Válvulas de gaveta de aço, flangeadas ou para solda de topo, classes 150# a
2500#.
API-602 – Válvulas de gaveta de aço, de pequeno diâmetro.
API-603 – Válvulas de gaveta leves, classe 150# resistentes à corrosão.
API-604 – Válvulas de gaveta e de macho, de ferro nodular, classes 150# e 300#.
API-606 – Válvulas de gaveta, de aço, de pequeno diâmetro, com corpo extendido.
API-609 – Válvulas de borboleta de ferro fundido, classe 125#, e de aço fundido, classe
150#.
Todas as normas acima incluem dimensões, materiais, construção, condições de
trabalho, testes de aceitação, etc.
ISA-RP 4.1 (Norma da “Intrument Society of América”) – Padroniza dimensões de
válvulas de controle.

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