Tubulação industrial
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© SENAI-SP, 2005
Trabalho editado pela Gerência de Educação da Diretoria de Técnica do SENAI-SP e Escola SENAI
“Hessel Horácio Cherkassky” a partir de conteúdos já editados pelo SENAI-SP.
Coordenação geral Adauir Rodrigues Castro (CFP 2.02)
Equipe de elaboração
Coordenação técnica Eduardo dos Reis Cavalcante (CFP 2.02)
Seleção de conteúdo técnico Laércio Prando (CFP 2.02)
Diagramação e capa Gilvan Lima da Silva
SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial
Departamento Regional de São Paulo
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São Paulo - SP
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Sumário
Desenho de tubulação 5
Linhas 7
Identificação das tubulações, vasos, equipamentos e instrumentos 21
Simbologia 25
Fluxograma 47
Desenho isométrico 51
Simbologia de isométrico para tubulação 67
Características e tipos de tubos 75
Fabricação de tubos 85
Classificação de tubos 95
Código de cores 97
Conexões 101
Juntas 117
Vedantes 125
Acessórios 131
Tabela para cálculos de triângulo-retângulo 161
Sistemas de medidas 173
Teste de tubulação 183
Hidrostático 185
Referências bibliográficas 187
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Desenho de tubulação
Para permitir a construção, manutenção, operação, compreensão do sistema de
tubulações industriais, se faz uso de uma representação gráfica.
Portanto, é através de desenhos que se conhece o projeto das tubulações industriais
em todos os seus detalhes.
Normalmente os desenhos de tubulações são os seguintes:
• Fluxogramas.
• Plantas de tubulação.
• Esquemas isométricos.
• Desenhos de detalhamento.
É importante que o encanador industrial conheça basicamente os elementos para
leitura e interpretação dos desenhos de tubulações e que saiba aplicar estes
conhecimentos corretamente.
Noções de desenho técnico
A representação gráfica é a maneira pela qual os diversos ramos da engenharia se
valem para representar seus projetos.
Seus princípios são regidos pelas normas de desenho técnico e são adotados
internacionalmente pelas respectivas entidades de cada país responsáveis pela
normatização.
No caso do Brasil esta identidade é a ABNT.
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Desta forma podemos interpretar os desenhos e projetos técnicos do Brasil e de outras
nações também.
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Linhas
Os tubos de diâmetros até 12” (∅ ≤) são representados por um único traço, na posição
da linha de centro e os maiores que 12” (∅ > 12”) por dois traços paralelos, mostrando
os tubos em escala, com a finalidade de dar uma melhor idéia de dimensão dos tubos.
• O símbolo ou (circunferência interrompida) representa a projeção de
topo de um tubo ou conexão, sendo que a metade interrompida da circunferência
corresponde a parte encoberta pelo tubo que sobrepõe,
Exemplo:
Comparando a representação normal com a representação simplificada observe que o
trecho vertical corresponde à circunferência na vista superior e que a metade tracejada
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na representação normas corresponde a metade interrompida na representação
simplificada.
• O símbolo representa a projeção de topo de tubo ou conexão encoberto por
um ou outro tubo (longitudinal) que o sobrepõe.
Exemplo:
• O símbolo representa a projeção de topo de um tubo saindo da folha do papel.
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O símbolo ou (circunferência interrompida em perspetiva) representa a projeção
da parte de uma conexão ou tubo inclinado. A abertura do símbolo dá lugar ao tubo
inclinado.
• O símbolo representa a projeção de parte de uma conexão (normalmente uma
peça y), ou tubo, inclinado para baixo.
• O símbolo representa a projeção de um tubo ou conexão inclinado saindo do
plano do papel.
Exemplos:
• O símbolo é indicativo de linha de centro.
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• O símbolo “ρ” ou “δ” indicativo de ruptura do tubo, também é empregado na
representação de tubulações superpostas.
• Símbolo de descontinuidade
(1) Rupturas em tubos
(2) Rupturas em chapas ou barras chatas.
Linha de pequena ruptura.
(3) Grandes rupturas em geral
(4) Rupturas em barras redondas
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(5) Rupturas em madeira
pequenas rupturas
Representação dos tipos de ligação (ou extremidades)
Os tipos mais empregados são:
• Ligação por solda de topo
• Ligação por solda de encaixe (solda “socket”)
• Ligação por rosca
• Ligação por ponta e bolsa
• Ligação por flange
A simbologia mais usual nos projetos é a seguinte:
Ligação com solda de topo
Ligação roscada ou
Ligação com solda de encaixe
Ligação com ponta e bolsa
Ligação com flange
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Observação
A ligação com solda de encaixe (solda soquete) possui uma variação muito grande na
sua representação, assumindo as seguintes formas.
Estudo de representações das curvas
As projeções das curvas referem-se sempre ao ponto de conexão da curva com o
tubo. O posicionamento exato dos símbolos representativos da mudança de direção, é
sempre obtido do ponto de conexão.
No caso de uma curva de tubo dobrado a 45º, o posicionamento do símbolo é sempre
obtido do ponto de intercessão das linhas dos tubos que se prolongam.
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Muitas vezes para melhor representação, isto é, para evitar uma representação com
muitas distorções, prefere-se uma vista auxiliar, normalmente em corte.
Estudo da representação da peça “Y” e derivação a 45º
Este estudo se faz necessário pelas divergências que sofrem as representações
dessas conexões.
A representação abaixo é a mais coerente com a lógica sendo que as projeções das
peças referem-se sempre aos pontos de conexão das peças com os tubos.
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Uma outra representação que muitas vezes é adotada é a da figura abaixo. Nesta
representação supõe-se que o conjunto sofre um corte transversal exatamente nos
pontos da conexão do tubo com a peça “Y”. Esse conjunto aparece como parte de uma
seção ou corte na planta da tubulação
Quando a derivação é feita para cima a conexão assume a seguinte representação.
Existem ainda algumas empresas e profissionais do ramo que preferem a
representação seguinte.
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Traçado em representação convencional
Derivação de tubos finos (∅ ≤ 12”) em grossos (∅ > 12”)
Mudança de direção a 45°, com curva de 90°.
Representações em 3o
diedro.
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A figura abaixo mostra uma elevação e três vistas de uma linha de tubulação
representada em 3o
Diedro.
Aqui o aluno vê como ele deverá fazer para traçar as elipses (símbolos) dos acessórios
projetados.
Representação em 3o
Diedro
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Conexões
A representação convencional de conexões roscadas e de solda de encaixes, como
vimos, é a mesma tanto em linha dupla como em linha simples. Isso se justifica pelas
características semelhantes que apresentam, como sejam.
• As ligações com conexões roscadas ou com soldas de encaixes são usadas
geralmente para diâmetros iguais ou menores que 2”.
• As conexões de rosca e de solda de encaixe possuem aspecto externo bastante
semelhantes.
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Como se observa a representação convencional em linha dupla não admite a indicação
da solda ou da rosca, tal como foi mostrada acima.
Outros exemplos:
Outros detalhes importantes da representação convencional simplificada (por
simbologia).
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• Conexão “T” e derivações soldadas.
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Identificação das tubulações,
vasos, equipamentos e
instrumentos
Em todos os projetos industriais adota-se um sistema de identificação para todas as
tubulações, vasos, equipamentos e instrumentos.
A identificação dos elementos de uma instalação industrial, facilita a execução dos
desenhos, a montagem e a manutenção da instalação.
As tubulações são identificadas por siglas que englobam:
• Diâmetro nominal
• Fluído contido
• Número da linha
• Especificação do material
Exemplo: 4” V 3,05Bv
A sigla indicativa dos fluídos circulares é estabelecida pelas normas internas da própria
empresa.
Exemplo: V para vapor, A para ar, O para óleo, R para água de refrigeração, P para
água potável...
O primeiro ou os primeiros algarismos do número da linha indicam a área em que a
tubulação se encontra, enquanto os últimos indicam o número de ordem da linha.
Exemplo: 3051 (área 3, tubulação número 51).
As especificações são normas elaboradas “especialmente” para cada classe de
serviço e para cada projeto ou instalação.
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Os equipamentos também são indicados por siglas compostas de letras e números.
As letras indicam o tipo de equipamento: B bombas, C compressores, P permutadores,
T torres, TQ tanques ...
Os números indicam a área e a ordem numérica.
Quando, na mesma área, se tem dois ou mais equipamentos iguais executando o
mesmo serviço, como por exemplo, bombas ou compressores em paralelo, é usual
dar-se a todos o mesmo número, distinguindo-se um do outro pelo acréscimo de uma
letra.
Exemplo: B-305A, B 305B
A identificação dos instrumentos e das válvulas de controle é feita da mesma forma,
adotando-se, geralmente, siglas estabelecidas pelas normas ISA (Instrumentation
Societ of America).
As colunas dos suportes elevados também deverão ser numeradas.
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Como se identifica instrumentação
Os instrumentos mais utilizados são calibradores de pressão e temperatura
(indicadores) e são mostradores como nas figuras abaixo.
Um exemplo de “No
de identificação do instrumento é mostrado num circuito,
normalmente com 12 mm de diâmetro”.
F = Fluxo G = Calibrador 8 = é o No
do LOOP (seria no
seqüencial).
Uma linha horizontal no círculo mostra que o
instrumento desempenhando a função, deve ser
interligado com um painel de controle central.
A ausência da linha horizontal mostra
“Montagem Local” perto de tubulação,
reservatórios, etc.
O esquema acima mostra as funções dos instrumentos e não os instrumentos.
Entretanto, um instrumento de função múltipla pode ser indicado pelo desenho de
círculos mostrando as funções separadas que os círculos abrangem.
Às vezes, um instrumento de função múltipla será indicado por um simples símbolo
circular, com uma identificação de, função, tal como, “TRC” para um Craisdor
(controlador de temperatura).
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Esta prática não é muito indicada. É melhor desenhar círculos “TR” e “TC”
separadamente.
Instrumentos interconectados (LOOP)
Os padrões “ISA” utilizam o termo “LOOP” para descrever um grupo interconectado de
instrumentos, que não são necessariamente um arranjo em circuito fechado ou seja,
instrumentação utilizada em um arranjo.
Se diversos instrumentos são interconectados, eles podem ser todos colocados sob o
mesmo número para identificação do “LOOP”.
A figura abaixo mostra uma linha de processo servida por um grupo de instrumentos
(No
LOOP 73), para sentir, transmitir e indicar a temperatura e um segundo grupo (No
LOOP 74) para sentir, transmitir, indicar, gravar e controlar o ritmo do fluxo.
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Simbologia
A simbologia para representação nos desenhos de tubulações industriais apresenta
certas variações de acordo com a sistemática de trabalho estabelecida para cada
empresa ou projetista.
Todo desenho de tubulações industriais tem como parte integrante do seu projeto a
simbologia adotada para cada projeto.
Esta simbologia pode estar representada nas próprias folhas dos desenhos ou em
caderno à parte.
Todo montador deve guia-se pela simbologia adotada para cada projeto, uma vez que
símbolos iguais podem ter significados diferentes.
Principais
Secundárias
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Linhas futura ou existente
Ramais de aquecimento a vapor
Capilar termométrico
Fio elétrico para instrumento
Ar de instrumento
Tubulações superpostas
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Tubulação interrompida
Mudança de elevação
Derivações
Extremidades
• Soldada
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• Roscada e solda de encaixe
• Flangeada
• Ponta bolsa
• Ligação de compressão
• Engate rápido
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Joelho e Tê em projeções
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Flanges em projeção
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Conexões T e Y em projeções
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Curvas e acessórios em projeções
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Mudanças de direção em projeções
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Conexões em projeções
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Acessórios flangeados em projeções
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Válvulas em projeções
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Suportes
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Convenções de instrumentos e válvulas de controle em desenho de fluxogramas
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Fluxograma
São desenhos esquemáticos, sem escala, tendo por finalidade mostrar o fluxo de
materiais através de bombas, vasos, reatores, permutadores e outros equipamentos,
demonstrando a forma de funcionamento do sistema
A simbologia usada nos fluxogramas é semelhante à utilizada nos desenhos de
tubulações, mas não é exatamente a mesma. Os equipamentos são representados de
forma esquemática, não havendo preocupação com sua forma real, mas sim com o
seu funcionamento.
Basicamente existem três tipos de fluxogramas, ou seja:
1. Diagrama esquemático
2. Fluxograma de processo
3. Fluxograma de detalhamento
Diagrama esquemático
É o mais simples dos fluxogramas, mostrando o fluxo através de linhas simples e as
operações ou equipamentos de processos importantes, representados por círculos ou
retângulos dentro dos quais são inscritos suas denominações.
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O diagrama esquemático é utilizado geralmente no estágio inicial do planejamento de
uma instalação, servindo como referência para a elaboração, pela equipe de estudos
de processo, do fluxograma de processo.
Fluxograma de processo
Mostra todos os equipamentos e principais tubulações, com suas características
básicas de operações.
Normalmente é feito um fluxograma para cada unidade de processo, porém, para
sistemas mais complexos, se apenas um desenho apresentar CHEIO e de difícil
entendimento, o fluxograma poderá ser subdividido em várias partes, sendo comum a
divisão das linhas de processo do sistema de unidades em desenho separado.
As informações normalmente contidas num fluxograma de processo são:
• principais linhas de processo com indicação do sentido do fluxo, fluido contido,
vazão, temperatura e outros dados importantes ao processo; os diâmetros
normalmente não são mostrados;
• todos os equipamentos envolvidos no processo, apresentados de forma
esquemática, apenas com as partes essenciais ao processo e sem qualquer
detalhe construtivo.
• identificação dos equipamentos com suas principais características de operação,
como capacidade, vazão ou temperatura, etc.
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• válvulas e acessórios de tubulações essenciais ao processo, acessórios de
tubulações como: conexões, filtros, purgadores, drenos, etc., não são mostrados se
não forem de real importância;
• as indicações de temperatura, vazão, pressão e outros dados podem aparecer
junto a cada linha ou num quadro na parte inferior do desenho.
Fluxograma de detalhamento
Também chamado de fluxograma mecânico, tem por objetivo mostrar todas as linhas
de processo e de detalhamento; instrumentos e controladores; equipamentos e dados
necessários para o projeto. É desenvolvido a partir do fluxograma de processo.
O fluxograma de detalhamento representa esquematicamente, e com exatidão, toda a
flexibilidade operacional das unidades de processamento, e com base nele são
desenvolvidos as plantas e demais desenhos de tubulações.
O fluxograma de detalhamento contém normalmente as seguintes informações:
• Todos os equipamentos, com informações relevantes ao projeto, como: nome e
código, tamanhos, capacidade e instrumentos a eles incorporados;
• todas as linhas de processo e de utilidades, com indicações dos diâmetros e
denominação das linhas, fluidos conduzido, direção do fluxo, material ou código de
especificação.
• todas as derivações e interconexões de linha equipamentos;
• equipamentos paralelos e de reserva, incluindo as linhas de ligações, indicando
sua função;
• as classes de pressão dos flanges dos equipamentos são mostradas apenas se
houver diferença com a especificação da tubulação;
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• os purgadores que tenham locação definitiva por necessidade de processo, como
por exemplo: aqueles instalados antes de válvulas redutoras ou de entrada de
equipamentos;
• respiros e drenos requeridos pelo processo, ou seja, não aparecem, respiros e
drenos instalados em pontos altos ou baixos, respectivamente, uma vez que são
definidos no detalhamento da tubulação;
• todas as válvulas de processo e de serviço com indicação de tamanho e número de
identificação, se houver. Para as válvulas com atuador automático, são indicadas
as características do atuador, como potência, tamanho, etc;
• todos os instrumentos incluindo-se: elementos sensores, tubulação de transmissão
de sinal, controladores, manômetros, visores de nível, indicadores de fluxo,
válvulas de alívio e de segurança;
• pressão de abertura das válvulas de segurança e alívio;
• isolação térmica “steam tracing” (traço de vapor) ou encamizamento com as
indicações requeridas;
Como nos fluxogramas de processo, o sistema de tubulações de utilidades com seus
equipamentos pode ser apresentado em desenho separado.
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Desenho isométrico
Para que o “montador” possa conhecer todos os detalhes e dimensões de cada linha
de Tubulação faz-se necessário transmitir esses dados por meio de um desenho de
fácil compreensão, claro e simples. Esse desenho deve, portanto, ser mostrado em
três dimensões: comprimento, altura e largura (ou profundidade). A melhor maneira de
se fazer esse desenho é através de uma perspectiva isométrica.
O desenho em perspectiva isométrica é simplesmente chamado de “isométrico”. Nesse
desenho todo o traçado é unifilar, isto é, em traço único, para quaisquer diâmetros da
tubulação, e pode ser feito sem escala, com a preocupação de guardar a
proporcionalidade de suas dimensões.
No isométrico os tubos verticais são representados por traços verticais para cima ou
para baixo, e os tubos horizontais são representados por traços inclinados com ângulo
de 30° sobre a horizontal, para a direita ou para a esquerda. Desse modo tem-se um
sistema com três direções ortogonais básicas como na figura abaixo:
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Exemplos
Os tubos fora de qualquer uma dessas direções, serão representados por traços
inclinados com ângulos diferentes de 30°, devendo ser indicado no desenho o ângulo
verdadeiro de inclinação no tubo com uma qualquer das três direções ortogonais
básicas. Para facilitar o entendimento, costuma-se desenhar em traços finos o
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paralelogramo do qual a direção inclinada do tubo seja uma diagonal.
Os tubos curvados, bem como os joelhos e curvas de conexão são representados por
curvas em perspectiva, mas podem também ser representados em esquadro (ângulo
reto), para maior facilidade de traçado.
Representação a rigor (em perspectiva).
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Representação simplificada (em esquadro).
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Nos desenhos isométricos devem aparecer obrigatoriamente, todas as válvulas e todos
os acessórios de tubulação (flanges, conexões, etc), bem como a localização de todas
as emendas (soldadas, rosqueadas, flangeadas, etc) dos tubos e dos acessórios.
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Os vasos, bombas, compressores e demais equipamentos aparecem indicados apenas
pela sua identificação, posição de linha de centro, e pelos bocais de ligação com as
tubulações.
Observação
O símbolo somente deverá aparecer se o bocal estiver na linha de centro do
equipamento.
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Todos os símbolos de conexões, válvulas e acessórios deverão ser desenhados do
seguinte modo:
• Linhas horizontais: desenhar com traços verticais
• Linhas verticais: desenhar com traços paralelos à linha horizontal adjacente.
Em todas as linhas devem aparecer as setas indicativas dos sentidos do fluxo. Estas
setas devem ser colocadas de preferência antes de toda mudança de direção,
tomando o cuidado de não colocá-las sobre uma conexão (curvas, joelhos, tês, etc).
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Em todos os isométricos devem aparecer a indicação da direção do norte do projeto
para cima e para a direita. Uma segunda opção á o norte apontar para cima e para a
esquerda. Não aponte o norte para baixo. Veja figura abaixo.
Todo desenho isométrico deverá ser feito olhando-se do lado que melhor esclareça
qualquer dúvida quanto ao caminhamento da tubulação.
Os desenhos isométricos devem mostrar a indicação da posição das hastes e volantes
das válvulas. Esse detalhe é muito importante para efeito de montagem da mesma.
Veja figura abaixo por exemplo.
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Exemplo de um “isométrico” feito a partir de um desenho em projeção (vistas de frente
e lateral).
Observação
1. Mostrar todos os pontos de solda bem legível.
2. Observe a indicação do norte de projeto, tanto em projeção como em isométrico,
eles têm a mesma direção e sentido.
Outro exemplo de um “isométrico” desenhado a partir de uma projeção ortogonal
(vistas de frente e lateral).
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Como é fácil de observar o isométrico em três dimensões, orientadas pelo sinal
indicativo do “norte de projeto”. Essas dimensões possuem três direções diferentes,
como sejam:
Cotagem
Os desenhos isométricos devem conter todas as cotas e dimensões necessárias para
a fabricação e montagem das tubulações.
As cotas deverão ser colocadas de maneira tal que fiquem esteticamente dispostas,
sem que deixem de determinar corretamente o elemento cotado.
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Regras básicas
• Trechos horizontais
- Cotas principais: dar distância entre mudanças de direções, derivações
principais, limites de áreas, etc.
- Cotas secundárias: dar distância até reduções, ramificações de pequena bitola,
conexões para instrumentos, válvulas, etc. Veja exemplo abaixo.
• Trechos verticais
- Os trechos verticais não devem ser cotados, deve-se assinalar somente as
elevações de pontos importantes, tais como: Derivações, Bocais, Suporte,
Válvulas, etc.
- Em elementos padronizados com flanges deve ser dado somente a cota de
elevação de uma de suas faces.
- Em elementos não padronizados deve ser dado a elevação de ambas as faces
dos flanges.
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Exemplo
• Trechos inclinados no mesmo plano
- Trechos inclinados de 45°:
- Se o trecho estiver no plano horizontal, deverão ser cotados o ângulo e um dos
catetos. O ângulo deverá ser acompanhado da letra H (horizontal). Tanto o
ângulo como o cateto podem ser cotados em qualquer lado.
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- se o trecho estiver no plano vertical, deverão ser cotados: o ângulo
(acompanhado da letra “V”, Vertical), o cateto horizontal e uma elevação, dada
em baixo ou em cima. Veja figura.
• Trechos inclinados de ângulos diferentes de 45°:
- se o trecho estiver no plano horizontal, deverão ser cotados os dois catetos e o
ângulo de 60°, acompanhado da letra “H”.
- se o trecho estiver no plano vertical, deverão ser dados: duas cotas de
elevação; o cateto horizontal e o ângulo vertical acompanhado da letra “V”.
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Exemplo
• Trechos inclinados no espaço
Neste caso deverão ser dadas as seguintes cotas:
- Duas elevações
- O ângulo vertical (α° - v)
- Uma vista em planta com o ângulo horizontal (β° - H) e os dois catetos.
Exemplo
• Trechos orientados por Bocais de equipamentos
Para este caso deverão ser indicadas as seguintes cotas:
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- Linha de centro do equipamento
- Os catetos, a partir da linha de centro
- A elevação do bocal
- A distância entre a face do bocal e a primeira mudança de direção.
Veja exemplo a seguir.
Considerações gerais
Todo desenho isométrico deve ser numerado, essa numeração deve ser feita em
combinação com a numeração das plantas, de modo que seja fácil identificar-se em
que planta está representada uma linha que aparece em determinado isométrico e
vice-versa.
Geralmente todas as tubulações desenhadas em um isométrico estão contidas em
uma mesma planta.
Todos os pontos em que as tubulações passa de uma folha de planta para outra,
devem ser assinalados nos isométricos, com indicação dos números correspondentes
das plantas.
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A seguir damos um exemplo de um desenho isométrico rigorosamente cotado.
Observe as indicações correspondentes aos números 1 e 13, elas servem como
orientação para a cotagem de detalhes.
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Simbologia de isométrico
para tubulação
Fluxo horiz.
Válv. vertical
Fluxo horiz.
Válv. horiz.
Fluxo vertic.
Fluxo horiz.
Válv. vertic.
Fluxo horiz.
Válv. horiz.
Fluxo vertic.
1 - Válvula gaveta 5 - Válvula de retenção
Não de aplica
2 - Válvula globo 6 - Válvula de segurança
Não se aplica
3 - Válvula macho 7 - Válvula solenóide
Não se aplica
4 - Válvula de controle 8 - Válvula de 3 Vias
Não recomendado
Simbologia de isométrico para tubulação
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Fluxo horiz.
Válv. vertical
Fluxo horiz.
Válv. horiz.
Fluxo vertic.
Fluxo horiz.
Válv. vertic.
Fluxo horiz.
Válv. horiz.
Fluxo vertic.
9 - Válvula borboleta 10 - Válvula de fecho rápido
Não
recomendado
Não
recomendado
11 - Válvula de agulha 12 - Válvula de retenção e fecho
Não recomendado
13 - Válvula angular 14 - Válvula de diafragma
Não recomendado
15 - Válvula de esfera 16 - Volante para corrente
Não recomendo
17 - Purgador de vapor 18 - Filtro de linha
Não se aplica Não se aplica
Simbologia de isométrico para tubulação
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19 - Visor de linha 20 - Ejetor
21 - “Figura 8” 22 - Roquete 23 - Flange de pescoço
24 - Flange sobre-posto e para
solda de encaixe
25 - Flange roscado 26 - Flange de orifício
27 - Flange cego 28 - Bujão
29 - Tampão para solda de
topo
30 - Tampão roscado e para
solda de encaixe
31 - União 32 - Redução concêntrica
Simbologia de isométrico para tubulação
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33 - Redução excêntrica
34 - Joelho de 90º 35 - Joelho de 45º
36 - Tê
Simbologia de isométrico para tubulação
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35 - Traçado de linhas em geral
1 ROSQUEADA CONEXÕES
Simbologia de isométrico para tubulação
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2 PONTA E BOLSA CONEXÃO
3) SOLDADA CONEXÕES
Simbologia de isométrico para tubulação
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4) FLANGEADA CONEXÕES
Simbologia de isométrico para tubulação
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Características e tipos de
tubos
Materiais para tubos
Os tubos são feitos de materiais apropriados para cada fluido e suas condições no
processo, tais como: temperatura de operação, pressão de trabalho, grau de corrosão,
etc.
Distinguem-se duas classes de materiais para tubulação: materiais metálicos e
materiais não metálicos.
Materiais metálicos Materiais não metálicos
Ferrosos Não-ferrosos Materiais plásticos Outros materiais
Aços ao carbono
Aços-liga
Aços inox
Ferro forjado
Ferro fundido
Ferro ligado
Ferro nodular
Cobre
Latões
Bronzes
Metal monel
Cromo-níquel
Níquel
Chumbo
Alumínio
Titânio
Cloreto de polivinil (PVC)
Acetato de celulose
Teflon
Poliestireno, polietileno
Epóxi, poliéster, etc.
Vidro
Cerâmica
Barro vidrado
Porcelana
Concreto armado
Borrachas
Cimento amianto, etc.
Tubos metálicos de aço ao carbono
Nas indústrias de processamento mais de 80% dos tubos são de aço ao carbono
devido ao seu baixo custo, excelentes qualidades mecânicas e facilidade para ser
trabalhado e soldado.
Tubulação industrial
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Tubos metálicos de aço-liga
Denomina-se aços-liga todos os aços que possuem qualquer qualidade de outros
elementos, além dos que entram na composição dos aços ao carbono. Dependendo da
qualidade total de elementos de liga, distinguem-se os aços de baixa liga, com até 5%
de elementos de liga, aços de liga intermediária, contendo entre 5 a 10% e os aços de
alta liga, com mais de 10%.
Todos os tubos de aço-liga são bem mais caros do que os de aço ao carbono. De um
modo geral, o custo é tanto mais alto quanto maior for a qualidade de elementos de
liga. A montagem desses tubos também é mais difícil e mais cara.
Tubos de aços inoxidáveis
Existem duas classes principais de aços inoxidáveis: austeníticos e os ferríticos.
Aços inoxidáveis austeníticos
Não-magnéticos, contendo basicamente 16% a 26% de cromo e 6% a 22% de níquel.
É o grupo mais importante. A tabela a seguir mostra os tipos de aços inoxidáveis mais
usados para tubos.
Elementos de liga (%)
Limite de
temperatura
(o
C)Tipos
(denominação do ASTM)
Estrutura
cristalina
Cr Ni Máxima Mínima
304 Austenítica 18 8 600 - 255
304 L Austenítica 18 8 C (máxima): 0,03 400 - 255
316 Austenítica 16 10 Mo: 2 650 - 195
316 L Austenítica 16 10 Mo: 2; (máximo): 0,03 400 - 195
321 Austenítica 17 9 Ti: 0,5 600 - 195
347 Austenítica 17 9 Cb + Ta: 1 600 - 255
405 Ferrítica 12 - Al: 0,2 470 Zero
Os aços inoxidáveis austeníticos apresentam uma extraordinária resistência à fluência
e à oxidação, razão pela qual são bem elevados os valores das temperaturas limites
de utilização (como se vê na tabela anterior), exceto para os tipos de muito baixo teor
de carbono (304 L e 316 L), cujo limite é de 400ºC, devido à menor resistência
mecânica desses aços. Todos os aços austeníticos mantêm o comportamento dúctil
mesmo em temperaturas extremamente baixas, podendo alguns ser empregados até
próximo de zero absoluto. Os aços tipo 304, 316 e outros, denominados de não-
estabilizados, estão sujeitos a uma precipitação de carbono (sensitização), quando
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 77
submetidos a temperaturas entre 450°C e 850°C, que diminui sua resistência à
corrosão. Esse fenômeno pode ser controlado com a adição de titânio ou cobalto (aços
estabilizados, tipo 321 e 347), ou pela diminuição da quantidade de carbono (aços de
muito baixo teor de carbono, tipo 304 L e 316 L).
A presença de pequenas quantidades de cloretos, hipocloretos, etc., pode causar
severa corrosão alveolar e sobtensão em todos os aços inoxidáveis austeníticos,
devendo, por isso, ser sempre evitada.
Os tubos de aços inoxidáveis austeníticos são usados, entre outros serviços, para:
temperaturas muito elevadas, temperaturas muito baixas (serviços criogênicos),
serviços corrosivos oxidantes, produtos alimentares e farmacêuticos e outros serviços
de não-contaminação, hidrogênio em pressões e temperaturas elevadas, etc.
Aços inoxidáveis ferríticos
Apresentam, em relação aos austeníticos, menos resistência à fluência e à corrosão
em geral, assim como menor temperatura de início de oxidação, sendo, por isso, mais
baixas as temperaturas limites de uso. Em compensação, são materiais mais baratos
do que os austeníticos e menos sujeitos aos fenômenos de corrosão alveolar e
sobtensão. Todos esses são difíceis de soldar e não são adequados para serviços em
baixas temperaturas.
Tubos de aço galvanizado
Os tubos de aço galvanizado são condutores cilíndricos que recebem uma penetração
de zinco, por galvanoplastia e a fogo, empregados em tubulações industriais
secundárias, de baixas pressões e temperaturas, para água, ar comprimido.
Características
São fabricados sem costura (tipo Mannesmann) e com costura.
Estes últimos são mais utilizados, por serem mais leves e mais baratos. A costura é
feita pelos processos de solda de pressão e solda por resistência elétrica, até 4”, nos
mesmos diâmetros e espessura da parede dos tubos de aços carbono. Os tubos
galvanizados têm baixa resistência mecânica e muito boa resistência à corrosão,
resistindo muito bem ao contato com a água, a atmosfera e o solo.
Os tubos sem costura são mais pesados e mais resistentes. Por isso são mais
utilizados nas indústrias, em instalações sujeitas a pressões mais elevadas.
Tubulação industrial
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Nota
Ao empregar tubos de aço galvanizado, para os mais variados fins, recomenda-se
evitar curvá-los ou soldá-los, porque nos lugares curvados ou soldados a galvanização
é prejudicada, iniciando-se a oxidação e a ferrugem neste ponto.
Tubos de cobre
Os tubos de cobre são condutos de formato cilíndrico, de vários diâmetros, fabricados
em liga com outros metais, como zinco, estanho, incluindo cobre comercialmente puro,
etc.
Esses tubos têm excelente resistência à oxidação e ao ataque da atmosfera, da água
(inclusive água salgada), dos álcalis, de muitos compostos orgânicos e de numerosos
outros fluidos corrosivos. Esse material pode ser empregado em serviço contínuo
desde 180 até 200°C.
Tubos plásticos
A descoberta do plástico, particularmente do Cloreto de Polivinil (PVC), permitiu a
fabricação de tubos plásticos para variadas aplicações. Na construção civil são
utilizados em instalações de água potável, de esgotos e de águas pluviais.
Características
Os tubos plásticos vieram facilitar e simplificar a mão-de-obra nas instalações
hidráulicas. Essas tubulações são imunes às incrustações e à corrosão, permitindo
ótima vazão dos líquidos, com baixíssimo atrito, pois as paredes internas são polidas,
não oferecendo acréscimo de resistência à sua passagem.
O manuseio é fácil, dado o pequeno peso do material. Os cortes e as ligações são
rápidas e de fácil execução. Os tubos plásticos não estão sendo empregados nas
instalações de água quente, pois o calor diminui sua resistência mecânica.
São necessárias precauções na sua utilização, como não errar nas medidas, cuidar
bem da soldagem e isolá-los com material antitérmico, no cruzamento com os ramais
de água quente.
Dimensões comerciais e aplicações
São encontrados no comércio em barra de 5 a 6 metros, com a marcação da classe a
que pertencem. Esta marcação permite identificar a pressão de trabalho para a qual
estão calculados. Os tubos soldáveis são solicitados pelo diâmetro externo, e os
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 79
providos de roscas, pelo interno. Os utilizados em ramais de distribuição são
identificados pela classe e pelo diâmetro. Os mais empregados são:
• Tubo rígido soldável;
• Tubo rígido com roscas;
• Tubo rígido para esgoto, que pode ser soldável ou conectado com anel de
borracha.
Definições
Diâmetro nominal (tubo)
As especificações das espessuras das paredes de tubos estão intimamente ligadas
a três conceitos básicos: diâmetro interno, nominal e externo conforme figura abaixo.
φi = diâmetro interno
φn = diâmetro nominal
φe = diâmetro externo
e = espessura
O diâmetro nominal não tem dimensões físicas no tubo, seria um diâmetro médio entre
o interno e o externo. É usado para efeitos de especificação ou designação dos tubos.
Para os valores compreendidos entre 14” e 36” inclusive, o diâmetro nominal coincide
com o diâmetro externo. Essa coincidência não existe para o diâmetro interno.
A espessura do tubo pode ser definida como sendo a metade da diferença entre os
diâmetros externos e internos.
2
i-e
e
φφ
=
Na especificação de tubo é muito importante a indicação de sua espessura, a qual é
feita seguindo normalmente a NORMA AMERICANA ANSI.B.36.10, que estabelece
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET80
padrões em “séries” para espessuras de tubos. Estas séries também chamadas de
SCHEDULES (sch), são as seguintes:
Sch: 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160 onde a espessura da parede cresce
proporcionalmente à série (Sch).
Espessura de parede de tubos de aço
Para um 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
Para um tubo de diâmetro nominal igual ¾”, teremos pela tabela de dimensões da
ANSI.B.36.10 para diâmetro externo sempre invariável e igual a 17mm. A espessura
da parede varia de 2,87mm a 5,54mm, juntamente com o diâmetro interno que varia de
20,9mm a 15,0mm. Essas variações são funções das diferentes séries (40, 80 e 160)
apresentadas para a designação de espessura conforme figura abaixo.
Geralmente para tubos de aço são adotados os seguintes tipos de espessuras
mínimas referentes aos diâmetros nominais:
• De 1/8” até 1 ½” inclusive - série 80
• De 2” até 12” inclusive - série 40
• De 14” em diante não há série de especificação e sua espessura deverá ser 3/8”
(9mm).
Os fatores citados se justificam como fatores de segurança de resistência estrutural
interna e externa.
Os diâmetros comerciais são padronizados por várias normas, ficando difícil relacionar
a rigor toda a linha de fabricação dos fornecedores.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 81
Além disso esses diâmetros variam de acordo com o tipo de material que é construído
o tubo e de acordo com o seu emprego.
Exemplos
De variação dos diâmetros nominais:
• Tubo de aço
- variação de 1/8” até 36” - ANSI.B.36.10 e ANSI.B.36.19
- variação de 10” até 42” - P.EB-249
• Ferro fundido
- variação 2” até 24” ou 50mm até 600mm - EB-43 e PEB-137 da ABNT.
• PVC rígido
- variação de 3/8” até 10” ou 10mm até 300mm - PEB-183 da ABNT cimento
amianto.
- variação de 5mm até 500mm - EB-69 e EB-109 da ABNT.
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SENAI - INTRANET82
A tabela abaixo especifica as dimensões dos tubos de aço-carbono conforme norma
ANSI-B-36-10. E a tabela apresenta as dimensões do diâmetro nominal e diâmetro
externo do tubo numa gama de 1/2" a 24” utilizada em boca de lobo.
SCH - 5 SCH - 10 SCH - 20 SCH - 30 STAND. SCH - 40 SCH - 60
EXTRA
STRONG
SCH - 80 SCH - 100
Diam.
Nominal
Diam.Exter.
T
mm Kg/m
T
mm Kg/m
T
mm Kg/m
T
mm Kg/m
T
mm Kg/m
T
mm Kg/m
T
mm Kg/m
T
mm Kg/m
T
mm Kg/m
T
mm Kg/m
1/8” 10,5 1,2 0,2 1,7 0,3 1,7 0,3 2,4 0,4 2,4 0,4
13,7 1,6 0,4 2,2 0,6 2,2 0,6 3,0 0,7 3,0 0,7
2/8” 17,1 1,6 0,6 2,3 0,8 2,3 0,8 3,2 1,0 3,2 1,0
1/2" 21,3 2,1 0,9 2,7 1,2 2,7 1,2 3,7 1,6 3,7 1,6
3/5” 26,7 1,6 1,0 2,1 1,2 2,8 1,6 2,8 1,6 3,9 2,1 3,9 2,1
1” 33,4 1,6 1,2 2,7 2,0 3,3 2,4 3,3 2,4 4,5 3,2 4,5 3,2
11/4" 42,2 1,6 1,6 2,7 2,5 3,5 3,3 3,5 3,3 4,8 4,4 4,8 4,4
1 1/2" 48,2 1,6 1,8 2,7 3,1 3,6 4,0 3,6 4,0 5,0 5,3 5,0 5,3
2” 60,8 1,6 2,3 2,7 3,9 3,9 5,4 3,9 5,4 5,5 7,4 5,5 7,4
3 1/2" 78,0 2,1 3,6 3,0 5,2 5,1 8,5 5,1 8,5 7,0 11,3 7,0 11,3
3” 88,9 2,1 4,5 3,0 6,4 5,4 11,2 5,4 11,2 7,6 15,2 7,6 15,2
3 1/2" 101,6 2,1 5,1 3,0 7,3 5,7 13,5 5,7 13,5 8,0 18,5 8,0 18,5
4” 114,3 2,1 5,7 3,0 8,3 6,0 16,0 6,0 16,0 8,5 22,1 8,5 22,1
5” 141,3 2,7 9,4 3,4 11,5 6,5 21,6 6,5 21,6 9,5 30,7 9,5 30,7
6” 168,5 2,7 11,2 3,4 13,7 7,1 28,1 7,1 28,1 10,9 42,3 10,9 42,3
8” 219,1 2,7 14,6 3,7 19,8 6,3 33,1 7,0 36,5 8,1 42,2 8,1 42,2 10,3 32,6 12,7 64,2 12,7 64,2 15,0 75,3
10” 273,0 3,4 22,4 4,1 27,8 6,3 41,4 7,7 50,6 9,2 59,9 9,2 59,9 12,7 85,5 12,7 50,9 15,0 95,1 18,2 113,0
12” 329,8 4,1 32,8 4,5 35,8 6,3 49,4 8,3 64,8 9,5 73,4 10,3 79,8 14,2 108,8 12,7 96,7 17,4 130,9 21,4 158,0
14” 355,6 6,3 54,3 7,9 67,6 9,5 80,8 9,5 80,8 11,1 93,8 15,0 12,5 12,7 100,7 19,0 157,0 23,7 193,0
13” 406,4 6,3 62,3 7,9 77,5 9,5 92,6 9,5 82,6 12,7 122,5 18,6 15,9 12,7 122,5 21,4 202,0 26,1 243,0
15” 457,2 6,3 70,1 7,9 57,3 11,1 121,6 9,5 104,4 14,2 154,9 19,0 20,4 12,7 138,3 23,7 252,7 29,3 307,0
20” 509,0 6,3 77,9 9,5 116,3 12,7 154,0 9,5 116,3 15,0 181,8 20,5 24,6 12,7 154,0 26,1 309,1 32,5 375,0
22” 559,0 9,5 128,1 12,7 169,5
24” 609,4 6,3 93,8 9,5 140,0 14,2 208,2 9,5 140,0 17,4 253,2 24,5 36,8 12,7 185,7 30,9 438,6 38,8 543,0
26” 660,4 9,5 161,6 12,7 201,5
30” 762,0 7,9 146,3 12,7 233,2 15,8 290,3 9,5 175,6 12,7 233,2
34” 869,6 9,5 199,3 12,7 264,5
36” 914,4 9,5 211,1 12,7 280,6
42” 1066,8 9,5 146,7 12,7 327,9
Faixas de pressão
Uma chamada faixa de pressão ordena os diversos componentes de uma conexão
(tubo, joelho, flange, válvula, etc.), em função da pressão interna. Devem-se distinguir
três tipos de pressão: pressão nominal, pressão de trabalho permitida e pressão de
ensaio.
A pressão nominal
É a pressão responsável pela escolha do material e a determinação da espessura do
material.
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A pressão de trabalho permitida
É a maior pressão permitida, ela depende do tipo de material, da temperatura e outros
esforços.
A pressão de ensaio
É a pressão sob a qual o fabricante aplica os ensaios, sempre é maior do que a
pressão nominal e a permitida.
A tabela abaixo especifica a pressão de trabalho permitida (em bar).
Valores permissíveis para pressão de serviço (bar)
Pressão
nominal
I - Fluido e
gás até 120
II - Fluido e
gás até 300
III - Fluido e
gás até 400
Pressão de
ensaio
2.5 2.5 2 - 4
6 6 5 - 4
10 10 8 - 16
16 16 13 10 25
25 25 20 16 40
40 40 32 25 60
64 64 50 40 96
100 100 80 64 150
160 160 125 100 240
250 250 200 160 375
400 400 320 250 600
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Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 85
Fabricação de tubos
Existem várias formas de fabricação de tubos, dependendo do tipo de aplicação das
solicitações dos materiais, da pressão, etc:
• Tubos sem costura;
• Tubos com costura.
Fabricação de tubo sem costura
Processo Mannesmann
O lingote macio de aço é empurrado helicoidalmente em sentido axial, por dois
cilindros de trabalho (bicônicos), contra um mandril ou punção que abre o material. O
lingote é laminado deste modo formando um corpo oco de parede grossa.
Disposição de cilindros de trabalhos, dos
guias e do mandril.
Modo de trabalhar dos trens de cilindros
oblíquos.
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Disposição oblíqua dos cilindros.
Laminador de cilindro oblíquo
(Processo Mannesmann)
Processo passo de peregrino
No laminador passo de peregrino a peça
oca incandescente é empurrada sobre
uma barra-mandril. Os dois cilindros
peregrinos têm forma especial. Esta forma
torna possível que se faça uma entrada do
corpo oco mediante um entalhe e o
movimento dos cilindros peregrinos nos
dão continuação à laminação.
Posteriormente, os cilindros ficam livres
deixando a peça oca se deslocar através
da barra-mandril que a empurra.
Extrusão
Nas prensas de extrusão, pode-se conseguir, além de tubos, barras com perfis
normalizados de aço ou de outros metais ou para outros perfis não-normalizados de
forma complexas. Não seria possível obter-se muitas dessas barras por laminação.
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A extrusão do aço se faz comprimindo-se um lingote preaquecido 1250ºC) contra uma
matriz dotada de uma abertura que corresponde exatamente ao formato da secção que
se deseja obter.
Estiramento
O estiramento permite dar uma forma
regular a frio em semiprodutos que
recebem uma laminação prévia (barras
de aço, arames, tubos). A peça em
bruto passa por uma ou várias
matrizes que possuem uma pequena
conicidade.
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Fabricação de tubos com costuras (soldados)
Os tubos soldados se obtêm mediante diversos procedimentos que lhe conferem um
alto grau de qualidade. A tira de chapa passa pelo laminador enrolador, mediante
várias passadas ou vários laminadores em série que irão formar o tubo e a seguir o
tubo passa por entre eletrodos de cobre em rotação que solda o topo eletricamente.
Materiais
Conforme as necessidades de aplicação e das diferentes propriedades dos materiais
são usados tubos de vários materiais.
Tubos de aço ao carbono
É o teor de carbono que determina as propriedade do aço tais como a resistência à
tração. Quanto mais alto for o teor de carbono tanto mais elevada será a resistência.
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A soldabilidade diminui em função do teor de carbono.
A deformabilidade a quente e a frio também é uma característica importante.
A tabela apresenta a massa em Kg em função do diâmetro externo de e da espessura
e.
Precisão de tubos de aço-carbono DIN 2391
Peso do tubo é dado em kg/m
Espessura da parede em mm
Diâmetro
Externo
(mm) 0,5 1 1,5 2 2,5 3 4 5 6 8
4 0,044 0,072 - -
5 0,055 0,099 - -
6 0,068 0,123 0,167 -
Materiais:
St35, St55,
St45-2, St52-2
8 0,093 0,173 0,241 0,306 0,350
10 0,118 0,222 0,315 0,395 0,463
12 0,142 0,271 0,389 0,493 0,586 0,666
14 0,166 0,320 0,462 0,591 0,709 0,813
16 0,191 0,370 0,536 0,690 0,832 0,961 1,18
20 0,240 0,478 0,684 0,888 1,08 1,26 1,58 1,85
25 0,302 0,592 0,869 1,13 1,39 1,63 2,07 2,47
30 0,364 0,715 1,05 1,48 1,70 2,00 2,57 3,08 3,55
35 0,426 0,837 1,24 1,63 2,00 2,38 3,06 3,70 4,29
40 0,488 0,967 1,42 1,88 2,32 2,74 3,56 4,32 5,04 6,32
45 - 1,09 1,61 2,14 2,61 3,10 4,05 4,93 5,78 7,30
50 - 1,20 1,79 2,36 2,91 3,47 4,53 5,54 6,51 8,28
60 - 1,46 2,16 2,86 3,50 4,22 5,53 6,79 7,99 10,26
70 - 1,70 2,54 3,35 4,21 4,96 6,51 8,01 9,47 126,23
80 - 1,95 2,91 3,85 4,76 5,70 7,50 9,25 10,95 14,21
90 - - 3,27 4,23 5,39 8,48 8,48 10,48 12,43 16,28
100 - - - 4,84 6,01 9,46 9,46 11,71 13,92 18,15
120 - - - 5,82 7,24 11,42 11,42 14,18 16,86 22,18
Especificação: tubo 60 x 30 DIN 2391 - St 35
ASTM-B-88-41 e B-88-47
Tipo K Tipo L Tipo M
Diâmetro
nominal
Diâmetro
externo
Espessura
nominal
da parede
Peso
teórico por
pé linear
Espessura
nominal da
parede
Peso
teórico por
pé linear
Espessura
nominal
da
parede.
Peso
teórico por
pé
Pols. Pols. Pols. 1b Pols. 1b Pols 1b
1/8” 0,250 0,032 0,085 0,025 0,068 0,025 0,068
1/4" 0,375 0,032 0,134 0,030 0,126 0,025 0,107
3/8” 0,500 0,049 0,269 0,035 0,198 0,025 0,145
1/2" 0,625 0,049 0,344 0,040 0,285 0,028 0,204
5/8” 0,750 0,049 0,418 0,042 0,362 0,030 0,263
3/4" 0,875 0,065 0,641 0,045 0,455 0,032 0,328
1” 1,125 0,065 0,839 0,050 0,655 0,035 0,465
1 1/4" 1,375 0,065 1,04 0,055 0,884 0,042 0,682
1 1/2" 1,625 0,072 1,36 0,060 1,14 0,049 0,940
2” 2,125 0,083 2,06 0,070 1,175 0,058 1,46
2 1/2" 2,625 0,095 2,93 0,080 2,48 0,065 2,03
3” 3,125 0,109 4,00 0,090 3,33 0,072 2,68
3 1/2" 3,625 0,120 5,12 0,100 4,29 0,083 3,58
4” 4,125 0,134 6,51 0,110 5,38 0,095 4,66
5” 5,125 0,160 9,67 0,125 7,61 0,109 6,66
6” 6,125 0,192 13,9 0,140 10,2 0,122 8,92
8” 8,125 0,271 25,9 0,200 19,3 0,170 16,5
10” 10,125 0,338 40,3 0,250 30,1 0,212 25,6
12” 12,125 0,405 57,8 0,280 40,4 0,254 36,7
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET90
As tabelas trazem uma relação de tubos de aços–carbono conforme especificações
ANSI.
Tubos
Propriedades dos tubos norma–ANSI–B–36–10.
SCH
Diâmetro
nominal
Diâmetro
externo
(pol)
Diâmetro
externo
(mm)
Diâmetro
interno
(pol)
Diâmetro
interno
(mm)
Espessura
da
parede
(pol)
Espessura
da
parede
(mm)
Área int.
do tubo
(pol)
Área int.
do tubo
(mm)
Área da
parede
do tubo
pol.
quad
Área da
parede
do tubo
mm
quad
14 D.E 14.0 355.6 13.500 342.9 0.250 6.35 143.14 92.347 10.80 6.967
16 D.E 16.0 406.4 15.500 393.7 0.250 6.35 188.69 121.733 12.37 7.980
18 D.E 18.0 457.2 17.500 444.5 0.250 6.35 240.53 155.248 13.94 8.993
20 D.E 20.0 508.0 19.500 495.3 0.250 6.35 298.65 192.674 15.51 10.006
24 D.E 24.0 609.6 23.500 596.9 0.250 6.35 433.74 279.828 18.65 12.032
Schedule
10
30 D.E 30.0 762.0 29.376 746.1 0.312 7.92 677.76 434.203 29.10 18.774
8 8.625 219.0 8.125 206.3 0.250 6.35 51.85 33.423 6.57 4.238
10 10.750 273.0 1.250 260.3 0.250 6.35 82.52 53.215 8.24 5.316
12 12.750 323.8 12.250 311.1 0.250 7.92 117.86 76.011 9.82 6.335
14 D.E 14.0 355.6 13.376 339.7 0.312 7.92 140.052 90.632 13.42 8.658
16 D.E 16.0 406.4 17.376 390.5 0.312 7.92 185.69 119.764 15.38 9.922
18 D.E 18.0 457.2 19.250 441.3 0.312 9.52 237.13 152.951 17.34 11.187
20 D.E 20.0 508.0 23.250 488.9 0.375 9.52 291.04 187.726 23.12 14.916
24 D.E 24.0 609.6 29.000 590.5 0.375 9.52 224.56 273.859 27.83 17.954
Schedule10
30 D.E 30.0 762.0 8.071 736.6 0.500 12.70 660.52 426.139 46.34 19.896
8 8.625 219.0 10.136 205.0 0.277 7.03 51.16 33.005 7.26 4.983
10 10.750 273.0 12.090 257.4 0.307 7.79 80.69 52.034 10.07 6.496
12 12.750 323.8 13.250 307.0 0.330 8.38 114.80 74.022 12.87 8.303
14 D.E 14.0 355.6 15.250 336.5 0.375 9.52 137.88 88.932 16.05 10.354
16 D.E 16.0 406.4 17.126 387.3 0.375 9.52 182.65 117.810 18.41 11.877
18 D.E 18.0 457.2 19.000 435.0 0.437 11.09 230.36 148.616 24.11 15.554
20 D.E 20.0 508.0 22.876 482.6 0.500 12.70 283.53 182.919 30.63 19.761
24 D.E 24.0 609.6 28.750 581.0 0.562 14.27 411.00 265.119 41.39 26.703
Schedule10
30 D.E 30.0 762.0 730.2 0.625 15.87 649.18 418.768 57.68 37.212
Tubos
Propriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10.
SCH
Diâmetro
nominal
Diâmetro
externo
(pol)
Diâmetro
externo
(mm)
Diâmetro
interno
(pol)
Diâmetro
interno
(mm)
Espessura
da parede
(pol)
Espessura
da parede
(mm)
Área int.
do tubo
(pol)
Área int.
do tubo
(mm)
Área da
parede
do
tubo pol.
quad
Área da
parede
do
tubo mm
quad
1/8” 0,405 10.28 0.269 6.83 0.068 1.72 0.0569 36 0.072 46
1/4" 0,540 13.71 364 9.24 0.088 2.23 0.1041 67 0.125 80
3/8” 0,675 17.14 0.493 12.52 0.091 2.31 0.1909 123 0.167 107
1/2" 0.840 21.33 0.622 15.79 0.109 2.76 0.3039 196 0.250 161
3/4" 1.050 26.67 0.824 20.92 0.113 2.87 0.5333 344 0.333 214
1” 1.315 33.40 1.049 26.64 0.133 3.37 0.8639 557 0.444 318
1 1/4" 1.660 42.16 1.380 35.05 0.140 3.55 1.495 964 0.669 431
1 1/2" 1.900 48.26 1.610 40.89 0.145 3.68 2.036 1313 0.799 515
2” 2.375 60.32 2.067 52.50 0.154 3.91 3.356 2165 1.075 693
2 1/2" 2.875 73.02 2.469 62.71 0.203 5.15 4.788 3089 1.704 1099
3” 3.500 88.90 3.068 77.92 0.216 5.48 7.393 4769 2.228 1437
3 1/2" 4.000 101.60 3.548 90.11 0.226 5.74 9.888 6379 2.680 1729
4” 4.500 114.30 4.026 102.26 0.237 6.01 12.73 8212 3.173 2047
5” 5.563 141.30 5.047 128.19 0.258 6.55 20.01 12909 4.304 2776
6” 6.625 168.27 6.065 154.05 0.280 7.11 28.89 18638 5.584 3602
8” 8.625 219.07 7.981 202.71 0.322 8.17 50.03 32277 8.396 5416
10” 10.750 273.05 10.020 254.50 0.365 9.27 78.85 50870 11.900 7677
12” 12.750 32385 11.938 303.22 0.406 10.31 111.93 72212 15.770 10.174
14” 14.000 355.60 13.126 333.40 0.437 11.09 135.32 87303 18.610 12.006
16” 16.000 406.40 15.000 381.00 0.500 12.70 176.72 114.012 24.350 15.709
18” 18.000 457.20 16.876 428.65 0.562 14.27 223.68 144.309 30.790 19.864
20” 20.000 508.00 18.814 477.87 0.593 15.06 278.00 179.354 36.150 23.332
Schedule–40
24” 24.000 609.60 22.626 574.70 0.687 17.44 402.07 259.399 50.310 32.457
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 91
Tubos
Propriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10.SCH
Diâmetro
nominal
(Pol)
Diâmetro
externo
(pol)
Diâmetro
externo
(mm)
Diâmetro
interno
(pol)
Diâmetro
interno
(mm)
Espessura
da parede
(pol)
Espessura
da parede
(mm)
Área int.
do tubo
(pol)
Área int.
do tubo
(mm)
Área da
parede
do tubo
pol.
quad
Área da
parede do
tubo (mm
quad)
8” 8.625 219.0 7.813 198.4 0.406 10.3 47.94 30.928 10,48 6761
10” 10.750 273.0 9.750 247.6 0.500 12.7 74.66 48.167 16,10 10387
12” 12.750 323.8 11.626 295.3 0.562 14.2 106.16 68.490 21,52 13883
14” D.E 14.000 355.6 12.814 325.4 0.593 15.0 128.96 83.199 24,98 16116
16” D.E 16.000 406.4 14.688 373.0 0.656 16.6 169.44 109.315 31,62 20399
Schedule-60
18” D.E 18.000 457.2 16.500 419.1 0.750 19.0 213.83 137.954 40,64 26.219
20” D.E 20.000 508.0 18.376 466.7 0.812 20.6 265.21 171.102 48,95 31580
24” D.E 24.000 609.6 22.064 560.4 0.968 24.5 382.85 246.999 70,04 45187
8” 8.625 219.0 7.439 188.9 0.593 15.0 43.46 28.038 14,96 9.651
10” 10.750 273.0 9.314 236.5 0.718 19.2 68.13 43.954 22,63 14599
12” 12.750 323.8 11.064 281.0 0.843 21.4 96.14 62.025 31,53 20341
14” D.E 14.000 355.6 12,126 308.0 0.937 23.7 115.49 74.509 38,45 24806
16” D.E 16.000 406.4 13.938 354.0 1.031 26.1 152.58 98.438 48,48 31277
18” D.E 18.000 457.2 15.688 398.4 1.156 29.3 193.30 124.709 61,17 39464
Schedule-100
20” D.E 20.000 508.0 17.438 442.9 1.281 32.5 238.82 164.077 75,34 48606
24” D.E 24.000 609.6 20.938 531.8 1.531 38.8 344.32 222.141 108,07 69722
4 4.500 114.3 3.625 92.0 0.438 11.1 10.33 6.664 5,578 3.598
5 5.625 141.3 4.563 115.9 0.500 12.7 16.35 10.548 7,953 5.130
6 6.625 168.2 5.501 139.7 0.562 14.2 23.77 15.335 10,705 6.909
8 8.625 219.0 7.189 182.6 0.718 18.2 40.59 26.187 17,840 11.509
10 10.750 273.0 9.064 230.2 0.843 21.4 6.53 41.632 26,240 16.928
12 12.750 323.8 10.750 273.0 1.000 25.4 90.76 58.554 36,910 23.812
14 DE 14.000 355.6 11.814 300.0 1.093 27.7 109.62 70.722 44,320 28.593
16 DE 16.000 406.4 13.564 344.5 1.218 30.9 144.50 93.225 56,500 36490
18 DE 18.000 457.2 15.250 387.3 1.375 34.9 182.65 117.838 71,820 46335
20 DE 20.000 508.000 17.000 431.8 1.500 38.1 226.98 146.438 87,180 56245
Schedule-120
24 DE 24.000 609.6 20.376 517.5 1.812 46.0 326.08 210.373 126,310 81.490
Tubos
Propriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10.
SCH
Diâmetro
nominal
(Pol)
Diâmetro
externo
(pol)
Diâmetro
externo
(mm)
Diâmetro
interno
(pol)
Diâmetro
interno
(mm)
Espessura
da parede
(pol)
Espessura
da parede
(mm)
Área int.
do tubo
(pol)
Área int.
do tubo
(mm)
Área da
parede
do tubo
pol.
quad
Área da
parede
do tubo
(mm
quad)
1/8” 0.405 10.2 0.215 5.4 0.095 2.41 0.0363 23 0.093 59
1/4" 0.540 13.7 0.302 7.6 0.119 3.02 0.0716 46 0.157 101
3/8” 0.675 17.1 0.423 10.7 0.126 3.20 0.1405 90 0.217 139
1/2" 0.840 21.3 0.546 13.8 0.147 3.73 0.2341 151 0.320 206
3/4" 1.050 26.6 0.742 18.8 0.154 3.91 0.4324 278 0.433 279
1” 1.315 33.4 0.957 24.3 0.179 4.54 0.7193 464 0.639 412
1 1/4" 1.660 42.1 1.278 32.4 0.191 4.85 1.283 827 0.881 568
1 1/2" 1.900 48.2 1.500 38.1 0.200 5.08 1.767 1139 1.068 689
2” 2.375 60.3 1.939 49.2 0.218 5.53 2.953 1905 1.447 952
2 1/2" 2.875 73.0 2.323 59.0 0.276 7.01 4.238 2.734 2.254 1454
3” 3.500 88.9 2.900 73.6 0.300 7.62 6.605 4261 3.016 1945
3 1/2" 4.000 101.6 3.364 85.4 0.318 8.07 8.891 5.736 3.678 2372
4” 4.500 114.3 3.826 97.1 0.337 8.55 11.50 7.419 4.407 2843
5” 5.563 141.3 4.813 122.2 0.375 9.52 18.19 11.735 6.112 3943
6” 6.625 168.2 5.761 146.3 0.438 11.12 26.07 16.819 8.425 5435
8” 8.625 219.0 7.625 193.6 0.500 12.70 45.66 29.458 12.76 8.232
10” 10.750 273.0 9.564 242.9 0.593 15.06 71.84 46.348 18.92 12.206
12” 12.750 323.8 11.376 288.9 0.687 17.44 101.64 65.575 26.03 16.793
14 DE 14.000 355.6 12.500 317.5 0.750 19.05 122.72 79.174 31.22 20.141
16 DE 16.000 406.4 14.314 363.5 0.843 21.41 160.92 103.819 40.14 25896
18 DE 18.000 457.2 16.125 409.5 0.937 23.79 204.24 131.767 50.23 32406
20 DE 20.000 508.0 17.938 455.6 1.037 26.18 252.72 163.044 71.44 46090
-Schedule–80-
24 DE 24.000 609.6 21.564 547.7 1.218 30.93 365.22 235.625 87.17 56238
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET92
Tubos
Propriedades dos tubos
Pesos em LBS p/ FT. e em kg. P/M. SCHs. 40. 80. 160. 120. 100
Schedule 40 Schedule 80 Schedule 160 Schedule 120 Schedule 100
Diâmetro
nominal
(pol.)
Peso do
tubo em
libras
p/pé
Peso do
tubo em
kg. Por
M. Lin
Peso do
tubo em
libras p/
pé
Peso do
tubo em
kg. Por M.
Lin.
Peso do
tubo em
libras p/
pé
Peso do
tubo em
kg. Por M.
Lin.
Peso do
tubo em
libras p/
pé
Peso do
tubo em
kg. Por M.
Lin.
Peso do
tubo em
libras p/
pé
Peso do
tubo em
kg. Por M.
Lin.
1/8 0.24 0.360 0.31 0.456 X X X X X X
1/4 0.42 0.630 0.54 0.810 X X X X X X
3/8 0.57 0.855 0.74 1.110 X X X X X X
½ 0.85 1.275 1.09 1.635 1.30 1.950 X X X X
3/4 1.13 1.695 1.47 2.205 1.94 2.910 X X X X
1 1.68 2.520 2.17 3.255 2.84 4.260 X X X X
1 1/4 2.27 3.405 3.00 4.500 3.76 5.640 X X X X
1 1/2 2.72 4.080 3.63 5.445 4.86 7.290 X X X X
2 3.65 5.475 5.02 7.530 7.44 11.160 X X X X
2 1/2 5.76 8.685 7.66 11.490 10.01 15.015 X X X X
3 7.58 11.310 10.25 15.375 14.32 21.480 X X X X
3 1/2 9.11 13.665 12.51 18.765 ----------- ----------- X X X X
4 10.79 16.185 14.98 22.470 22.51 33.765 19.01 28.515 X X
5 14.62 21.930 20.78 31.170 32.96 49.440 27.04 40.560 X X
6 18.97 28.455 28.57 42.855 45.30 67.950 36.39 54.585 X X
8 25.55 38.325 43.39 65.085 74.69 112.035 60.63 90.945 50.87 76.305
10 40.48 60.720 64.33 96.496 115.65 173.475 89.20 133.800 76.93 115.395
12 53.53 80.295 88.51 132.765 160.27 240.405 125.49 188.235 107.20 160.800
14 63.37 95.055 106.13 159.195 189.12 283.680 150.67 226.005 130.73 196.095
16 82.77 124.155 136.46 204.690 245.11 367.665 192.29 288.435 164.83 247.245
18 104.75 157.125 170.75 256.125 308.01 465.765 244.14 366.210 207.96 311.940
20 122.91 184.365 208.87 313.305 379.01 568.515 296.37 444.555 256.10 384.150
24 171 256.755 296.36 444.540 541.94 812.910 429.39 644.085 367.40 551.100
Tubos
Propriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10.
SCH
Diâmetro
nominal
(Pol)
Diâmetro
externo
(pol)
Diâmetro
externo
(mm)
Diâmetro
interno
(pol)
Diâmetro
Interno
(mm)
Espessura
da parede
(pol)
Espessura
da parede
(mm)
Área int.
do tubo
(pol)
Área int.
do tubo
(mm)
Área da
parede
do tubo
pol.
quad
Área da
parede
do tubo
(mm
quad)
8 8.625 219.0 7.001 177.8 0.812 20.6 38.50 34.838 19.93 12858
10 10.750 273.0 8.750 222.2 1.000 25.4 60.13 38.793 30.63 19761
12 12.750 323.8 10.500 266.7 1.125 28.5 86.59 55.864 41.08 26503
14 DE 14.000 355.6 11.500 292.1 1.250 31.7 103.87 67.012 50.07 32303
16 DE 16.000 406.4 13.125 333.1 1.438 36.5 135.32 87.303 65.74 42412
18 DE 18.000 457.2 14.876 377.8 1.572 39.9 173.80 112.128 80.66 52038
20 DE 20.000 508.0 16.500 419.1 1.750 44.4 213.82 137.948 100.33 64.728
Schedule140
24DE 24.000 609.6 19.876 504.8 2.062 52.3 310.28 200.180 142.11 91.683
1/2" 0.840 21.3 0.466 1.8 0.187 4.7 0.706 110 0.3836 247
3/4" 1.050 26.6 0.614 15.5 0.218 5.5 0.2961 191 0.5698 367
1 1.315 33.4 0.815 20.7 0.250 6.3 0.5217 336 0.8365 539
1 1/4 1.600 42.1 1.160 29.4 0.250 6.3 1.057 681 1.107 714
1 1/2 1.900 48.2 1.338 33.9 0.281 7.1 1.406 907 1.429 921
2 2.375 60.3 1.689 42.9 0.343 8.7 2.241 1.445 2.190 1.412
2 1/2 2.875 73.0 2.125 53.9 0.375 9.0 3.546 2.287 2.945 1899
3 3.500 88.9 2.625 66.6 0.438 11.1 5.416 3.494 4.205 2712
3 1/2 4.000 101.6 ........... ........... .......... .......... .......... ............ .......... ............
4 4.500 114.3 3.438 87.3 0.531 13.4 9.283 5.989 6.621 4.271
5 5.563 141.3 4.313 109.5 0.625 15.8 14.61 9.425 9.696 6.255
6 5.525 168.2 5.189 131.8 0.718 18.2 21.15 13.645 13.32 8.593
8 8.625 219.0 7.813 198.4 0.906 23.0 36.46 23.522 21.97 14.174
10 10.750 273.0 8.500 215.9 1.125 28.5 56.75 36.612 34.02 21.948
12 12.750 323.8 10.126 257.2 1.312 33.3 80.53 51.954 47.14 30.412
14 DE 14.000 355.6 11.188 284.1 1.406 35.7 98.31 63.425 55.63 35.890
16 DE 16.000 406.4 12.814 325.4 1.593 40.4 128.96 83.199 72.10 46516
18 DE 18.000 457.2 14.438 366.7 1.781 45.2 163.72 105.625 9075 58548
20 DE 20.000 508.0 16.064 408.0 1.968 49.9 202.67 130.754 111.49 71.928
Schedule160
24DE 24.000 609.6 19.340 491.2 2-343 59.5 292.98 189.018 159.41 102.844
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 93
A tabela dá as dimensões externas de tubos, em polegada e milímetro, utilizada em
boca de lobo, de 1/2" a 24” de diâmetro nominal.
Diâmetros externos de tubos
Diâmetro
nominal
polegadas
Diâmetro
externo
polegadas
Diâmetro
externo
milímetros
2
externoDiâmetro.
Milímetros
1/2" 0,840 21,336 11
3/4" 1,050 26,670 13
1” 1,315 33,401 17
1 1/2" 1,900 48,260 24
2” 2,375 60,330 30
3” 3,500 88,9000 44
4” 4,500 114,300 57
6” 6,625 168,280 84
8” 8,625 219,080 110
10” 10,750 273,050 137
12” 12,750 323,850 162
14” 14,000 355,600 178
16” 16,000 406,400 203
18” 18,000 457,200 229
20” 20,000 508,000 254
24” 24,000 609,600 302
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET94
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 95
Classificação de tubos
De forma geral, podemos classificar as tubulações em duas formas: quanto ao seu
emprego e quanto ao fluido conduzido.
Quanto ao emprego
Neste caso, temos, para as tubulações industriais, dois grandes grupos de emprego:
os sistemas dentro das instalações industriais e os sistemas fora das instalações
industriais (que são as tubulações de adução, distribuição, coleta e drenagem).
Para as tubulações no interior da planta industrial, podemos considerar principalmente
as seguintes:
• Tubulações de processo: conduzem o fluido básico da produção industrial.
Exemplos: produtos químicos, óleos, derivados de petróleo, etc.
• Tubulações de utilidades: conduzem o fluido auxiliar no processo básico da
produção industrial. Exemplos: ar comprimido, vapor, água, rede de combate à
incêndio.
• Tubulações de instrumentação: são tubulações não destinadas ao transporte de
fluidos mas sim de transmissão de sinais para os instrumentos e equipamentos.
Quanto ao fluido conduzido
De acordo com o fluido conduzido, podemos considerar as principais:
• Tubulações para óleo: produtos de petróleo, óleos diversos, etc.
• Tubulações para gases: gás natural, oxigênio, CO2, gases de petróleo, etc.
• Tubulações para água: potável, industrial, salgada, para combate à incêndio, etc.
• Tubulações para vapor
• Tubulações para ar comprimido
• Tubulações de esgotos sanitários
• Tubulações de esgoto industrial
• Tubulações de esgoto pluvial e drenagens
• Tubulações para fins diversos: produtos químicos, alimentares, farmacêuticos...
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET96
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 97
Código de cores
O objetivo do emprego de cores na identificação de tubulações é o de facilitar a
identificação e evitar acidentes.
Aplica-se às tubulações de maneira geral podendo ser complementada por normas
específicas quando houver necessidade.
É também importante a especificação das cores para evitar o uso de variações de
tonalidades correspondente à mesma denominação básica.
O emprego de cores para identificação de tubulações está normalizada pela NBR
6493.
Com base nesta norma são as seguintes as cores básicas adotadas:
a) alaranjado-segurança: produtos químicos não gasosos;
b) amarelo-segurança: gases não liqüefeitos;
c) azul-segurança: ar comprimido;
d) branco: vapor;
e) cinza-claro: vácuo;
f) cinza-escuro: eletroduto;
g) cor-de-alumínio: gases liqüefeitos inflamáveis e combustíveis de baixa viscosidade
(por exemplo: óleo diesel, gasolina, querosene, óleo lubrificante, solventes);
h) marrom-canalização: materiais fragmentados (minérios), petróleo bruto;
i) preto: inflamáveis e combustíveis de alta viscosidade (por exemplo: óleo
combustível, asfalto, alcatrão, piche).
j) verde-emblema: água, exceto a destinada a combater incêndio;
k) vermelho-segurança: água e outras substâncias destinada a combater incêndio.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET98
Produto Faixa ou pintura de
identificação
Descrição Notação Munsell
Água
(exceto Incêndio)
Verde-emblema 2.5G3/4
Água
(para incêndio)
Vermelho-segurança 5R4/14
Ar comprimido Azul-segurança 2.5PB4/10
Eletroduto Cinza-escuro N3.5
Gases liquefeitos Cor-de-alumínio
Gases não liquefeitos Amarelo-segurança 5Y8/12
Inflamáveis Preto N1
Materiais fragmentados Marrom-canalização 2.5YR2/4
Produtos químicos não
gasosos
Alaranjado-segurança 2.5YR6/14
Vácuo Cinza-claro N6.5
Vapor Branco N9.5
As pinturas das tubulações devem ser feitas em toda a sua extensão.
Denomina-se faixa de identificação a superfície limitada da tubulação onde é aplicada
a cor de identificação.
Denomina-se anel de identificação a superfície da tubulação mais limitada do que a da
faixa de identificação.
As faixas de identificação das tubulações devem ter a largura de 40 cm.
Denomina-se cor adicional a cor de identificação usada nas secções extremas da faixa
de identificação e nos anéis, para caracterizar maior número de produtos.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 99
Quando adotadas as faixas de identificação devem ser dispostas de modo que possam
ser observadas sem a necessidade de percorrer estas tubulações.
Devem também (as faixas de identificação), obrigatoriamente, serem executadas nos
pontos em que haja possibilidade de desconexão, nos pontos de inspeção, junto ás
válvulas em qualquer ponto onde seja importante assegurar a identificação como, por
exemplo, nas extremidades de parede ou outro obstáculo atravessado pela tubulação.
Tubulação de combate à incêndio
Nos casos de tubulações destinadas à água ou espuma para combate à incêndio, a
pintura de identificação deve ser feita, obrigatoriamente, em toda a extensão da
tubulação.
Tubulação de água potável
Esta tubulação deve ser diferenciada, de forma inconfundível, com a letra P, em
branca, sobre a pintura verde-emblema, pintada tantas vezes quantas forem
necessárias.
Tubulações específicas
Quando necessário e conveniente, pode ser usada a palavra VENENO acompanhada
do símbolo abaixo.
Além das pinturas de tubulações, é comum fazer a identificação com o nome do
produto em setas pintadas ou com adesivos padronizados. As setas fazem a
orientação do sentido do fluxo em tubulações de linhas próximas a equipamentos,
válvulas ou interseções de linhas.
Identificações específicas de tubulações e acessórios
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET100
Código de cores, tipo, dimensões e sinalizações:
Cor Características Aplicação
Vermelho Equipamentos de combate a
incêndio
Hidrante, bombas de incêndios,
extintores, rede d’água, etc.
Amarelo Indica situações de alerta e
cuidado
Tubulações de gases liquefeitos,
pisos, plataformas, cavaletes,
etc.
Branco Nas faixas de sinalização de
segurança
Passarelas e corredores de
circulação. Coletores de resíduo,
zonas de segurança, etc.
Preto Substitui ou combinação com o
branco
Tubulações de inflamáveis e
óleos combustíveis.
Azul Indica situações de alerta e
cuidado
Usado em movimentação de
equipamentos fora de serviço,
barreiras e bandeirolas,
tubulações de ar comprimido,
etc.
Verde Utilizado nas rotulagens de
segurança
Tubulação de água, chuveiros de
segurança, localização de EPIs,
etc.
Laranja Indica situações de alerta e
cuidado
Tubulação contendo ácido,
dispositivos de cortes, etc.
Púrpura Perigo de radiações
eletromagnéticas
Equipamentos, aparelhos e
objetos radioativos.
Lilás Identificações específicas de
tubulações e acessórios
Tubulações de álcalis e
lubrificantes.
Cinza claro Identificações específicas de
tubulações e acessórios
Tubulações em vácuo.
Cinza escuro Identificações específicas de
tubulações e acessórios
Eletrodutos.
Alumínio Identificações específicas de
tubulações e acessórios
Tubulações de gases liqüefeitos,
inflamáveis e óleos combustíveis
de baixa viscosidade.
Marrom Identificações de tubulações e
acessórios
Utilizado a critério da empresa
em qualquer fluido não
identificado nas demais cores.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 101
Conexões
São peças que servem para unir um tubo ao outro, permitindo a mudança de direção,
redução de bitola, derivação, fechamento de extremidades, facilitando na montagem e
desmontagem de uma linha.
Constituição
As conexões podem ser metálicas e não-metálicas, sendo forjadas, fundidas e pré-
fabricadas nos mesmos materiais utilizados na fabricação de tubos.
Tipos de conexões (com e sem rosca)
• Luvas;
• Joelhos;
• Curvas;
• Niples;
• Buchas de redução e reduções;
• Caps;
• Plug ou bujão;
• União;
• Cruzetas;
• Tês.
Aplicação
• Luvas
Servem para unir dois tubos, prolongar uma linha (primeira figura), conectar
acessório (segunda figura) e reduzir bitola de tubo (terceira figura).
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET102
Tipos de luvas roscadas
- Luva de redução concêntrica (primeira figura);
- Luva coaxial (segunda figura);
- Luva de redução excêntrica (terceira figura).
Tipos de luvas para solda
- Luva de encaixe para solda, de redução concêntrica (primeira figura);
- Luva paralela de encaixe para solda (segunda figura).
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 103
• Joelhos
Servem para mudar a direção de uma tubulação, podendo ser roscados ou de
encaixe para solda normal ou com redução. Diferem das curvas por terem raio de
curvatura mínima. Podem ser:
- Joelho de 90º (primeira figura);
- Joelho de 90º, rosca interna e externa (segunda figura);
- Joelho de 45º (terceira figura);
- Joelho de 90º, para solda de encaixe (quarta figura);
- Joelho de 45º, para solda de encaixe (quinta figura).
• Curvas
Servem também para mudar a direção de uma tubulação, podendo ser roscadas,
ou de encaixe para solda normal, ou de redução. A curva é mais cara do que o
joelho e ocupa mais espaço; em compensação, a perda de carga é menor. A curva
é sempre preferível ao joelho.
As curvas também podem ser fabricadas de tubos ou de chapas, possibilitando
uma variação maior de curvatura.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET104
Tipos de curvas roscadas
- Curva de 90º, rosca externa (primeira figura);
- Curva de 90º, rosca interna (segunda figura);
- Curva de 45º, rosca interna e externa (terceira figura).
Tipos de curvas para solda
- Curva de 45º, para solda de topo (primeira figura);
- Curva de 90º, para solda de topo (segunda figura);
- Curva de 180º, para solda de topo (terceira figura).
- Curva de 22º30’, para solda de topo (primeira figura);
- Curva de redução, para solda de topo (segunda figura).
Observação
As curvas forjadas poderão ter raios curtos ou longos.
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SENAI - INTRANET 105
• Niples
São peças curtas de tubos, preparados especialmente para facilitar a ligação entre
dois acessórios. Podem ser paralelos, isto é, do mesmo diâmetro, ou de redução,
roscados ou para solda.
Tipos de niples roscados
- Niple excêntrico roscado (primeira figura);
- Niple concêntrico roscado (segunda figura);
- Niple paralelo, roscado, conhecido pelo diâmetro e pelo comprimento (terceira
figura).
Tipos de niples para solda
- Niple concêntrico para solda (primeira figura);
- Niple excêntrico para solda (segunda figura).
• Buchas de redução e reduções
Têm a mesma função do niple, mas com a finalidade de reduzir a distância e
economizar material.
Tipos de redução para solda de topo
- Redução excêntrica para solda de topo (primeira figura);
- Redução concêntrica para solda de topo (segunda figura).
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET106
Tipo de buchas de redução roscada
• Caps
Servem para fechar as extremidades de tubos, podendo ser roscadas ou para
solda.
• Plug ou bujão
Serve para o fechamento de uma conexão roscada, podendo ser plug ou bujão
com extremidade lisa (primeira figura) ou com extremidade quebrada (segunda
figura).
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 107
• União
Serve para unir duas extremidades de um tubo, ou facilitar na montagem e
desmontagem de uma linha. Pode ser para solda de encaixe (primeira figura) ou
roscada (segunda figura).
• Cruzetas
São usadas em ramais ou derivações, podendo ser roscadas (primeira figura), para
solda de encaixe (segunda figura) e para solda de topo (terceira figura).
• Tê
Serve para ligações de ramais, ligações de manômetros ou termômetros, fechado
com plug permite derivações, podendo ser de 90º para solda de encaixe (primeira
figura), de 90º com redução para solda de encaixe (segunda figura), de 45º tipo
junção para solda de encaixe (terceira figura), de 90º roscado (quarta figura), com
redução de 90º roscado (quinta figura), de 45º tipo junção roscado (sexta figura), de
90º para solda de topo (sétima figura), de redução 90º para solda de topo (oitava
figura) e de 45º tipo junção para solda de topo (nona figura).
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET108
• Conexões pré-fabricadas
São fabricadas de tubos ou chapas e têm a mesma função das conexões vistas
anteriormente, ou seja, mudança de direção ou derivação de linhas. As conexões
podem ser concêntricas (primeira figura), de redução excêntrica (segunda figura),
em Tê 90º (terceira figura), CAP (quarta figura) e curva de 90º de gomo (quinta
figura).
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 109
Vantagens das conexões roscadas
- Baixo custo de instalação;
- Não oferecem riscos durante a montagem em áreas perigosas;
- Permitem a retirada de um trecho sem afetar os demais.
Desvantagens das conexões roscadas
- As roscas não são aconselháveis para média e alta pressão;
- Durante a montagem deve-se obrigatoriamente começar por uma extremidade;
- Para que não ocorra vazamento usa-se uma fita teflon na rosca para obter uma
vedação perfeita;
- Com o tempo tendem a enferrujar, o que dificulta a sua desmontagem, sendo,
às vezes, impossível o reaproveitamento das tubulações.
• Conexões de ferro fundido
Têm a mesma finalidade das conexões de aço, sendo entretanto, limitada à classe
da pressão que permite seu uso.
• Especificações
As conexões fabricadas em ferro fundido são de uso bem mais raro em virtude do
uso limitado das linhas desse material.
São fabricadas em duas classes de pressão (125 e 250), abrangendo diâmetros de
1” até 24”. As conexões de ferro fundido são especificadas pela norma P-PB-15 da
ABNT, quanto à dimensões e pressões de trabalho.
• Aplicação
São mais empregadas em tubulações (adutoras de água), ou linhas de drenagem
na montagem; requerem o processo de chumbamento, tornando-se mais difícil a
montagem e desmontagem.
As principais e mais usadas conexões com ponta e bolsa são:
- Tê 45º com bolsa (primeira figura);
- Curva de 45º com bolsa (segunda figura);
- Tê de 45º com ponta e bolsa (terceira figura);
- Cruzeta com bolsa (quarta figura);
- Curva de 90º com bolsa (quinta figura);
- Curva de 90º com ponta e bolsa (sexta figura).
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET110
- Redução com bolsa (primeira figura);
- Redução com cruzeta ponta e bolsa (segunda figura);
- Tê de 90º com bolsa (terceira figura);
- Redução concêntrica com ponta e bolsa (quarta figura);
- Luva com bolsa (quinta figura);
- Tê de 90º com ponta e bolsa (sexta figura).
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 111
As principais e mais usadas conexões flangeadas são:
- Tê de redução 90º (primeira figura);
- Curva de 45º (segunda figura);
- Cruzeta (terceira figura).
- Redução excêntrica (primeira figura);
- Cruzeta ponta bolsa e flange (segunda figura);
- Curva de 90º raio curto (terceira figura);
- Tê ponta e bolsa flange (quarta figura);
- Flange cego (quinta figura);
- Redução concêntrica (sexta figura);
- Curva de 90º raio longo (sétima figura);
- Cruzeta, bolsa e flange (oitava figura);
- Flange roscado (nona figura).
Tubulação industrial
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- Tê paralelo (primeira figura);
- Tê bolsa e flange (segunda figura);
- Curva 90º com apoio vertical (terceira figura).
• Conexões de plástico (PVC)
São peças de dimensões variadas que servem para emendar tubos em segmento,
para tirar vibrações, para mudar a direção das instalações e para aumentar ou
reduzir os diâmetros das mesmas.
Tipos de conexões de plástico (PVC)
- Com rosca;
- Encaixe para anel de borracha;
- Encaixe para colar (soldada);
- Flangeada.
• Aplicação
São empregadas em instalações das construções civis, industriais, navais, etc.
De acordo com a fabricação varia o sistema de conexão: umas são conectadas por
meio de rosca; outras, coladas (soldadas), flangeadas e de encaixe com anel de
borracha.
Na linha de conexões mistas há uma série ampla de peças para interligações
roscáveis, além de conexões especiais, dotados de roscas metálicas destinadas às
ligações de tubos metálicos, adaptação de torneiras, registros, etc.
As principais conexões roscáveis são:
- Joelho 90º (primeira figura);
- Luva redução (segunda figura);
- Tê (terceira figura);
- União (quarta figura);
- Niple (quinta figura);
- Luva paralela (sexta figura);
- Flange (sétima figura);
- Adaptador (oitava figura);
- Plug (nona figura).
Tubulação industrial
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São fabricadas em bitolas variadas para tubos soldáveis, roscáveis e ponta e bolsa
de 3/8” a 6”.
As principais conexões encaixe para anel de borracha são:
- Cruzeta com ponta e bolsa (primeira figura);
- Tê com ponta e bolsa (segunda figura);
- Adaptador bolsa e rosca (terceira figura);
- Curva ponta e bolsa 90º (quarta figura);
- Curva ponta e bolsa (quinta figura).
Tubulação industrial
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As principais conexões encaixe para colar (soldar) são:
- Joelho 90º (primeira figura);
- Joelho 45º (segunda figura);
- Luva paralela (terceira figura);
- Curva 45º (quarta figura);
- União (quinta figura);
- Curva 90º (sexta figura);
- Tê 90º (sétima figura);
- Adaptador (oitava figura);
- Cruzeta (nona figura).
Observação
Essas conexões são conectadas por meio de colagem a frio (soldada).
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As principais conexões flangeadas são:
- Curva de 90º (primeira figura);
- Curva de 45º (segunda figura);
- Tê 45º (terceira figura);
- Tê 90º (quarta figura);
- Cruzeta (quinta figura);
- Flange (sexta figura).
As conexões flangeadas, são conectadas uma na outra, com uma junta entre os
dois flanges e um jogo de parafusos.
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Tubulação industrial
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Juntas
Juntas e curvas de expansão
São peças não-rígidas que se instalam nas tubulações, com a finalidade de absorver
total e parcialmente as dilatações provenientes de variações de temperatura, e
também de impedir a propagação de vibrações.
Tipos
• Axial;
• Universal;
• Dobradiça;
• Cardânica.
• Telescópio.
Axial
A junta tipo axial de expansão é projetada para absorver movimentos térmicos
longitudinais, entre trechos retos de tubos fixados. É fabricada nos modelos indicados
nas figuras abaixo.
Tubulação industrial
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Universal
A junta de expansão universal possui estrutura auto-suportante. É projetada para
absorver movimentos laterais e transmitir os mínimos esforços.
É recomendada para locais de turbinas, bombas ou quaisquer equipamentos
sensíveis. É fabricada nos seguintes modelos:
Universal com articulação simples
Indicadas para médias e baixas pressões, absorvendo movimentos laterais e
eventualmente axiais.
Universal com articulação cardânica
Recomendadas para altas pressões, absorvendo movimentos laterais e eventualmente
axiais.
Universal auto-compensada
Com derivação e articulação cardânicas, recomendadas para altas pressões,
absorvendo movimentos laterais e axiais.
Tubulação industrial
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Dobradiça
É junta de expansão articulada, com movimento articular em plano que, com duas ou
mais peças, absorve grandes dilatações em uma ou mais direções.
Cardânica
É uma junta de expansão articulada, com rotação angular em qualquer plano que
tenha pares com ou sem combinação de juntas dobradiças. Absorve grandes
movimentos em qualquer plano em uma ou mais direções.
Constituição
São feitas de materiais metálicos.
Aplicação
Utilizam-se juntas de expansão quando:
• Os movimentos da tubulação provocados pela dilatação térmica da mesma não
possam ser absorvidos pelo encaminhamento da tubulação;
Tubulação industrial
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• Os esforços e movimentos transmitidos pela tubulação possam danificar os
equipamentos aos quais está ligada. Isso porque os equipamentos estáticos
(tanques, torres, vasos, trocadores de calor, etc.) e equipamentos dinâmicos
(bomba, turbinas, compressores, etc.) não suportam tensões combinadas de flexão
e torção superiores a 400kg/cm2
;
• Se deseja simplificar o caminhamento da tubulação com a conseqüente diminuição
da perda de pressão do fluido que está escoando pela tubulação;
• Os esforços transmitidos são excessivos e é necessário um projeto estrutural ou de
fundação mais econômico;
• Houver necessidade de isolar vibrações mecânicas;
• Se deseja absorver dilatações diferenciais que apareçam em trocadores de calor,
vasos horizontais ou verticais e evaporadores.
Juntas de Telescópio
São juntas que consistem basicamente em dois pedaços de tubos concêntricos, que
deslizam um sobre o outro, cada um ligado a um dos extremos da junta.
Essas juntas só podem absorver movimentos axiais das tubulações, por isso é
necessário a adoção de medidas convenientes para impedir esforços laterais ou
momentos de rotação sobre as juntas.
As juntas de telescópio são empregadas principalmente para tubulações de vapor ou
de condensado em locais congestionados, onde não é possível a colocação de curvas
de expansão. Só devem ser usados para serviços leves onde os movimentos não
sejam freqüentes, porque isso poderá causar vazamentos.
Juntas de expansão de telescópio
Tubulação industrial
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Curvas de expansão
Para reduzir as deformações causadas pela movimentação térmica de contração e
dilatação devem ser usadas juntas de expansão ou arranjos flexíveis. A fim de se
restringir o uso de juntas de expansão ao mínimo indispensáveis, a flexibilidade de
uma tubulação é conseguida dando-se à mesma um traçado retilíneo conveniente,
com mudanças de direção no plano ou no esforço, de forma que as dilatações térmicas
sejam absorvidas por meio de flexões ou torções provocadas nas tubulações quando
frias.
Comumente, as curvas de expansão são feitas de trechos de tubos retos e curvas
comuns. As pernas perpendiculares ao curso do tubo fornecem flexibilidade.
Em “pipe-rachs”, o arranjo de linhas sujeitas a expansão térmica deve ser feito de
forma que as linhas com curvas de expansão maiores contenham as menores, a fim de
economizar espaço.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET122
Mudanças de direção aumentam a flexibilidade, tanto mais, quanto maior for o
comprimento do desvio.
Nos arranjos entre tanques, vasos ou outros equipamentos onde existe a possibilidade
de grandes variações na temperatura devido ao processo ou clima, ou ainda locados
em fundações diferentes, as quais são propensas a ceder ou a se dilatar por
interferência de variações de temperatura, deve ser evitada a rigidez dessas
tubulações. A flexibilidade deve ser dada pelas curvas de expansão.
Caminhamento das tubulações - Curvas de expansão
Estes dois arranjos usam uma curva de expansão na mudança de direção do tubo
principal. Maior flexibilidade é obtida fazendo-se uma das direções como um dos
membros da curva de expansão (figuras seguintes).
Tubulação industrial
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Observação
Este arranjo economiza uma curva e duas soldas (figuras seguintes).
No caminhamento de tubulações em suportes, dormentes, “pipe-way”, as curvas de
expansão irão obedecer às características destes corredores. A figura abaixo ilustra
um arranjo característico de um grupo de curvas de expansão.
Nestes dois casos abaixo, a bomba é usada para circular o fluido no tanque ou vaso. O
arranjo flexível reduz a tensão nos bocais e também permite a passagem entre as
unidades.
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Flexibilidade das tubulações
As tubulações com uma curva no plano tem flexibilidade limitada. Já os arranjos
posicionados nas três direções ganham maior flexibilidade. Maior será a flexibilidade
quanto maior for o número de posicionamento para os arranjos das linhas.
O posicionamento da linha no arranjo mais flexível concede maior flexibilidade entre a
derivação e a linha principal.
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Vedantes
São materiais empregados na junção de peças do mesmo material ou de materiais
diferentes, usados para impedir o escapamento de líquido, vapor ou gás. Os vedantes
são de diferentes tipos, de diferentes estados físicos e de diferentes formas.
Na construção civil são utilizados nas instalações hidráulicas, prediais e industriais,
principalmente nas ligações entre tubos e conexões.
O tipo de vedante é determinado em função do material empregado na instalação, do
líquido, gás ou vapor que passa na tubulação e da sua variação de temperatura e
pressão:
Fios de sisal ou algodão
Utilizados nas junções entre tubos e conexões de ferro galvanizado, juntamente com
tinta zarcão.
Cordão de amianto
As gaxetas e os retentores geralmente são de amianto impregnado de sebo ou graxa,
de forma quadrada, redonda ou em fios grafitados. Os retentores também podem ser
de borracha sintética, tendo amplo emprego em bombas, hastes de registros, válvulas
e torneiras, com a finalidade de impedir vazamentos e também permitir o movimento
das peças.
Teflon
É um sólido branco e maleável que trouxe novas dimensões ao campo da vedação,
pelas características de: resistir ao ataque de substâncias químicas e corrosivas;
suportar temperaturas extremas; resistir a oxidação; ser impermeável; não alterar sua
consistência com o tempo e ser de fácil manuseio. É utilizado em tubulações especiais
para vapor, ar comprimido, vácuo, etc.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET126
É encontrado no comercio em rolos de fitas de 1/2”, 3/4” e 1” de largura , por 5, 10, 25
e 50 metros de comprimento.
Massa de zarcão
Massa de zarcão é a mistura, em proporções adequadas, de óleo de linhaça, alvaiade
de zinco, zarcão, pó secante e gesso cré, formando um pasta homogênea e isenta de
impurezas. Sua função é preencher os espaços vazios existentes entre as duas peças
unidas, impedindo o vazamento do conteúdo.
Utilizada para vedação em caixas d’água, metais e louças sanitárias.
Adiciona-se zarcão em pó na massa de gesso para que não apodreça quando
colocada em lugar úmido.
Tinta de base
Também conhecida como tinta primária, de fundo, anticorrosiva e antióxida.
Além de servir para evitar a corrosão ou oxidação dos metais, serve também para
poporcionar uma boa adesão de outros produtos.
Existem vários tipos de tintas base, cada qual adequada ás condições a que se
submeterá as superfícies pintadas, porém as mais utilizadas em hidráulica são as
tintas de cromato de zinco e as tintas de zarcão.
A tinta de zarcão é uma substância líquida, de cor vermelha, largamente utilizada pelo
encanador para proteger as roscas, principalmente em tubos de ferro galvanizado.
Além de servir para evitar a corrosão ou oxidação dos metais, serve também para
ajudar a vedação das roscas.
Encontra-se no comércio em latas de 1, 1/4 e 1/8 de galão. Existe tinta de zarcão de
secagem lenta e rápida, sendo esta última a mais usada pelo encanador. A tinta de
zarcão também pode ser preparada pelo encanador obedecendo as seguintes
proporções:
Tinta de zarcão
Proporção dos ingredientes
3,5 medidas de óleo de linhaça
1 medida de pó de zarcão
1/2 medida de aguarrás
1/4 medida de pó secante
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 127
A aguarrás é adicionada para afinar a tinta.
Vedantes para roscas
Os vedantes para rosca possuem a função de eliminar as imperfeições das roscas,
preenchendo os minúsculos vazios para criar um ajustamento perfeito, evitando o
vazamento.
Aplicação de vedantes em rosca
É uma operação realizada na montagem de tubo e conexões roscadas para se evitar
vazamento de água, gás, óleo, etc.
Processo de execução
Caso A - Em tubo de ferro galvanizado.
10
Passo - Limpe a rosca.
Precaução
Utilizar escova de aço ao limpar a rosca, para evitar acidente.
20
Passo - Faça as garras na rosca, para fixar a estopa.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET128
3o
Passo - Aplique zarcão na rosca.
4o
Passo - Coloque estopa na rosca
a) Desfie a estopa
b) Coloque a estopa do final para o começo da rosca, girando-a sentido horário.
Observação:
Deve-se deixar um ou dois filetes de rosca descoberto, para facilitar o acoplamento da
conexão.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 129
Precaução
Cuidado para não se ferir nas partes cortantes da rosca.
50
Passo - Atarraxe a conexão no tubo.
a) Inicie o atarraxamento com as mãos.
b) Aperte a conexão com chave adequada.
c) Remova o excesso de estopa.
Observação:
Se a conexão ultrapassar o limite desejado, deve-se retirá-la, aplicar novo vedante e
dar novo aperto
Caso B - Em tubos de PVC, cobre e latão.
10
Passo - Limpe a rosca.
Observação:
Utiliza-se pincel ou plano macio para limpar a rosca.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET130
20
Passo - Aplique a fita vedante, (Teflon), do final para o começo da rosca, girando-a
no sentido horário.
30
Passo - Atarraxe a conexão no tubo, procedendo de modo idêntico ao 50
passo do
caso A.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 131
Acessórios
São componentes auxiliares usados nas tubulações e equipamentos do processo, com
a finalidade de auxiliar e garantir o bom funcionamento dos mesmos.
Filtros
São acessórios instalados nas tubulações, com a finalidade de reter poeiras, sólidos
em suspensão e corpos estranhos no fluxo de líquido ou gases.
Classificação
Industrialmente, existem duas classes mais comuns de filtros: permanentes e
provisórios.
• Filtros permanentes
São acessórios instalados definitivamente na tubulação.
Os principais empregos dos filtros permanentes são:
- Em tubulações com fluidos que sempre apresentarão corpos estranhos;
- Em casos de necessidade de purificação rigorosa e controlado do fluido;
- Em tubulações de entrada de equipamentos tais como: bombas de
engrenagens, medidores volumétricos, etc.
Esses filtros são, geralmente, construídos em caixa de aço, de ferro fundido ou bronze,
com bocais de conexões às tubulações de entrada e saída.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET132
Os elementos filtrantes e os materiais de construção dos mesmos, variam de acordo
com as características do fluido, o grau de filtragem desejado e a dimensão da
impureza a filtrar.
• Filtros provisórios
São intercalados nas tubulações, próximo dos bocais de entrada dos equipamentos
(bombas, compressores, turbinas, etc.), para evitar que sujeiras e corpos estranhos
deixados nas tubulações durante a montagem penetrem nesses equipamentos
quando o sistema for posto em funcionamento. Após certo tempo de
funcionamento, os filtros provisórios podem ser removidos da tubulação. Os filtros
provisórios mais comuns são os discos de chapa ou anéis de chapa fina com um
cone de tela. São introduzidos e fixados entre dois flanges da tubulação.
Os elementos filtrantes mais comuns tanto para filtros provisórios como para filtros
permanentes são os seguintes:
- Grades metálicas, chapas perfuradas e telas metálicas para filtragem grosseira;
- Telas finas, filtros, nylon, porcelana, papel para filtragem fina de líquidos;
- Folhas metálicas, feltro, camurça, elemento cerâmico poroso para filtragem de
gases.
• Filtros de ar
São dispositivos destinados a eliminar água, partículas sólidas em suspensão, óleo
e umidade do ar comprimido, para poder utilizá-lo em equipamentos pneumáticos.
Funcionam pelo princípio de alta centrifugação do ar, que projeta as partículas de
impurezas, lateralmente, de encontro ao corpo, pelo qual descem as mesmas,
acumulando-se na parte inferior, onde são eliminadas facilmente pelo dreno.
Tipos
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 133
Os filtros de ar, apresentam-se em três tipos: com dreno manual; com dreno
automático e hidroscópico.
Componentes
1. Defletor
Dirige o fluxo de ar no sentido circular para que o líquido seja extraído pela força
centrífuga.
1. Elemento filtrante
Serve para remover partículas sólidas. Os materiais mais usados nesses elementos
são: bronze sinterizado; papel-filtro; lâminas de fibra.
2. Separador
Anteparo que tem a forma de um guarda-chuva, servindo para formar uma região onde
não haja vazão de ar, a fim de evitar que o líquido retirado do ar não seja arrastado
para a saída.
3. Válvula de dreno manual
Localizada na parte inferior do copo, servindo para remover o líquido acumulado.
4. Copo
Normalmente é de plástico transparente, para visualizar quando há líquido acumulado;
seu uso é limitado, porém, é limitado à pressão de 10,5 kg/cm2 a 50°C.
Observação
O copo de plástico só pode ser lavado com água e sabão, pois, os solventes
químicos podem danificá-lo.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET134
Utilização dos filtros de ar
São utilizados em linhas de instrumentos, para fornecer ar limpo e seco para alimentar
instrumentos pneumáticos. Os filtros de ar são geralmente usados em conjunto com
válvulas reguladoras de pressão. Instala-se sempre o filtro antes da válvula.
Nota
Os filtros de dreno automático e hidrostático, apesar de seus custos mais elevados,
são necessários em locais remotos ou de difícil acesso.
Purgadores
São dispositivos automáticos que servem para eliminar o condensado formado nas
linhas de vapor e nos aparelhos de aquecimento, sem deixar escapar vapor.
Os bons purgadores, além de remover o condensado, eliminam também o ar e outros
gases incondensáveis, (CO2) por exemplo, que possam estar presentes.
Constituição
Os purgadores são feitos só de materiais metálicos.
Aplicação
Os purgadores de vapor são importantes e de emprego mais comum em tubulação
industrial, como segue:
• Para eliminação do condensado formado nas tubulações de vapor em geral;
• Para reter o vapor nos aparelhos de aquecimento do vapor (purgadores de calor,
serpentinas de aquecimento, autoclaves, estufas, etc.), deixando sair apenas o
condensado.
Os purgadores para ar comprimido são instalados em linhas de ar para remover o
condensado (água).
Classificação
São classificados em três grupos:
1o
grupo
Tipos mecânicos (agem por diferença de densidade):
• Purgador de bóia.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 135
2o
grupo
Termostático:
• Purgadores de expansão balanceada (fole).
3o
grupo
Especial:
• Purgador termodinâmico;
• Purgador de ar (ventoso).
1o
Grupo
• Purgador de bóia
Funciona com um orifício de saída de água sempre abaixo do nível mínimo;
havendo excesso de água ou condensado, o nível levanta e a bóia flutua, abrindo a
saída pelo orifício. A bóia se estabiliza numa posição em que a água que está
entrando (com o vapor) é igual à água que está saindo.
Esse tipo não deixa passar os gases existentes no sistema. O ar que nele entra
não consegue sair: a descarga é contínua.
2o
Grupo
• Purgadores termostáticos
São purgadores indicados para pressões de vapor saturado de 1 até 7 kg/cm2
e
temperatura até 170ºC.
A ligação da descarga tanto pode ser na horizontal, como em ângulo de 90o
; para este
caso, é só mudar o bujão no
5.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET136
São indicados para serviços leves, nas retiradas de condensados de cozinhadores,
serpentinas, autoclaves, etc.; pelo seu tamanho e alta capacidade são muito práticos e
fáceis de instalar.
A instalação do purgador deverá ser feita no mínimo a um metro da saída do aparelho,
devendo ter um pequeno declive para o purgador.
Observação
O purgador não deve ser instalado em ambiente em que haja temperaturas externas
elevadas; deve-se instalá-lo, sempre em local de temperatura ambiente.
3o
Grupo
• Purgador termodinâmico
Usado para retirar água condensada em encanamentos, serpentinas e todos os
tipos de aparelhos aquecidos a vapor, tais como: tachos, estufas, cilindros,
irradiadores, cozinhadores, etc.
Neles, é indispensável a instalação de um filtro de vapor, pois são muito sensíveis
a detritos e impurezas.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 137
Descarregam com o condensado, automaticamente, todo o ar ou gases não
condensáveis que se encontrarem nas máquinas ou aparelhos em que forem
instalados.
Servem para qualquer pressão entre 1kg a 25kg/cm2
, e seu tamanho é reduzido se
comparado com os demais (figura seguinte).
Possuem um disco que trabalha dentro de uma câmara, abrindo ou fechando
simultaneamente as passagens que dão para a entrada do vapor e para a saída de
condensado.
• Purgador de ar
Instalado em linhas de ar comprimido para evacuar condensado (água) das
instalações de ar. Também serve para expulsar o ar da linha de líquidos,
equipamentos, etc.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET138
É um purgador com flutuador esférico.
Válvulas
As válvulas são acessórios colocados ao longo das tubulações e que servem para
executar manobras operacionais tais como:
a) Controlar ou regular o escoamento de fluido em uma tubulação. Esse controle se
estende a líquidos, gases e vapores.
b) Permitir ou impedir totalmente o escoamento.
c) Impedir o retorno do líquido na tubulação.
d) Aliviar a pressão em caldeiras e demais equipamentos sujeitos a elevadas
pressões.
e) Regular a pressão de tubulações e equipamentos.
Material de fabricação
As válvulas podem ser fabricadas de materiais metálicos e não-metálicos, e são
ligadas à tubulação por rosca, por flange ou por solda de encaixe.
Aplicação
A presença de válvulas aumenta a possibilidade de vazamentos pelas gaxetas,
roscas e flanges (se houver). Isso aumenta a despesa de manutenção e introduz
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 139
perda de carga na tubulação. Por esse motivo, o projeto deve considerar o uso do
menor número possível de válvulas, ou seja, apenas o necessário para a boa
operação da instalação.
Classificação das válvulas
As válvulas podem ser classificadas pela operação que executam. Assim, as válvulas
podem ser:
• de bloqueio,
• de regulagem,
• de fluxo em um só sentido,
• de segurança para controle de pressão de montante,
• de controle de pressão de jusante.
• Válvulas de bloqueio
As válvulas de bloqueio destinam-se apenas a estabelecer ou interromper o fluxo
da substância conduzida. Portanto, só podem funcionar completamente abertas ou
completamente fechadas. Seus diversos tipos são:
1. Válvula gaveta: tem uma gaveta e uma
sede ou assento. A gaveta tem um
movimento de translação (deslizamento
no assento); pode ser cônica ou paralela;
inteiriça ou bi-partida. A haste tem
movimentos de rotação. A gaveta tem
movimento de translação, conforme figura
ao lado.
Essa válvula, perde um mínimo de carga quando completamente aberta, drena
bem a tubulação e facilita a abertura ou fechamento devido ao movimento da
gaveta ser adequado ao escoamento.
2. Válvula macho (ou válvula de fecho rápido): é formada de uma peça cônica
(macho) com orifício de sessão retangular através do cone. Quando o orifício está
alinhado com o tubo há fluxo. Pode ser fechada ou aberta rapidamente.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET140
Outras válvulas de bloqueio:
− válvula de esfera;
− válvula de comporta.
• Válvulas de regulagem
As válvulas de regulagem são destinadas especificamente a controlar o fluxo.
Trabalham, portanto, em qualquer posição de fechamento. Os diversos tipos são:
1. Válvula globo: o nome resulta de seu formato. É indicada para fechamento e
regulagem do fluxo. Pode trabalhar em qualquer posição de fechamento.
2. Válvula de agulha A válvula de agulha é usada para regulagem fina de líquidos
e gases, em diâmetros de até 2”.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 141
3. Válvulas de diafragma é a válvula sem gaxeta, muito usada para fluidos
corrosivos, tóxicos, inflamáveis ou perigosos de um modo geral. Veja
ilustrações a seguir.
4. Válvula borboleta é usada, principalmente, em tubulações de grande diâmetro
(mais de 20”) e de baixa pressão, que não exigem vedação perfeita, para
serviços com água, ar, gases, materiais pastosos, bem como para líquidos
sujos ou que contenham sólidos em suspensão.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET142
5. Válvula de controle automático serve para controlar a vazão ou a pressão de
um fluido. Essa válvula pode ser utilizada em malha de controle de processo.
• Válvulas de fluxo em um só sentido
As válvulas de fluxo em um só sentido impedem o retorno do fluido. Elas são:
1. Válvula de retenção: é usada quando é necessário que o fluxo seja possível
só em um sentido. É de funcionamento automático. Pode ser de levantamento
horizontal e vertical.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 143
Existe um modelo especial que combina roscas, bloqueio e retenção em uma única
válvula e que incorpora um mecanismo capaz de manter o disco em posição de
bloqueio independentemente do fluxo ou, alternativamente, pode restringir a elevação
do disco.
• Válvula de segurança
As válvulas de segurança são aquelas que protegem os equipamentos contra
pressão excessiva.
A utilização desse tipo de válvula é obrigatória nas caldeiras e nos reservatórios
que contêm fluidos sob pressão. Ela se abre automaticamente quando essa
pressão ultrapassa um determinado valor para o qual foi ajustada.
A ilustração a seguir mostra uma válvula de segurança.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET144
Existem dois tipos de válvulas de segurança: de mola e de contrapeso
A válvula de segurança de mola é aquela em que o disco é mantido contra o
assento pela força de uma mola que cede, quando a pressão ultrapassa um dado
limite.
A válvula de segurança de contrapeso é aquela em que a força que fecha a
válvula resulta de um contrapeso.
Outro tipo de válvula de segurança é a válvula de contrapressão.
• Válvulas de controle da pressão a jusante
A esse grupo de válvulas pertence a válvula redutora e a válvula reguladora de
pressão.
• Válvula angular
A válvula angular é usada para os casos em que, depois da válvula, seja
necessária uma mudança de direção de 90o
. Devido aos bocais estarem a 90o
um
em relação ao outro, ela oferece perdas de cargas bem menores do que a válvula
globo normal.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 145
Modos de operação das válvulas
As válvulas podem ser operadas de três formas: por operação manual, motorizada e
automática.
A operação manual é feita por meio de:
− volantes;
− alavanca;
− engrenagens e parafusos sem fim;
− correntes.
Veja ilustração ao lado.
A operação motorizada é usada quando as válvulas:
• são muito grandes;
• estão em posições inacessíveis;
• devem ser comandadas por instrumentos automáticos.
Essa operação pode ser:
• pneumática;
• hidráulica;
• elétrica.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET146
A operação pneumática é o sistema mais usado na instrumentação de controle de
processos. As válvulas pneumáticas são comandadas à distância por instrumentos
automáticos.
Na operação hidráulica, a
haste da válvula é
comandada por um êmbolo
sujeito à pressão de um
líquido, conforme mostra
ilustração ao lado.
Na operação elétrica, um motor elétrico aciona o volante da válvula por meio de
engrenagens de redução. Esse sistema é usado em locais inacessíveis e em válvulas
de grande porte, para tornar a operação mais rápida.
Para válvulas pequenas, a movimentação pode ser feita com solenóides, ou seja, um
eletroímã com uma mola. Por atração magnética, a haste da válvula é movimentada,
abrindo-se ou fechando-se a válvula.
As válvulas de operação automática, são auto-suficientes, dispensando qualquer
ação externa para o seu funcionamento. A operação automática pode ser conseguida
pela diferença de pressões do fluido circulante, ou pela ação de molas ou contrapesos
integrantes da própria válvula.
Observações
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 147
1. As válvulas em linhas pressurizadas devem ser acionadas lentamente para evitar
esforços excessivos ao sistema, causados, por exemplo, pela parada repentina do
fluido (martelo hidráulico).
2. Válvulas de bloqueio, que não são usadas durante a operação normal, devem ser
operadas de vez em quando para evitar seu emperramento.
3. Uma válvula, como qualquer outra peça do equipamento, precisa de manutenção
constante.
Movimentação correta de válvulas manuais
As válvulas devem ser operadas com técnica correta de modo a facilitar o trabalho do
operador.
Uma válvula adequadamente lubrificada e engraxada dificilmente oferecerá
dificuldades para a sua movimentação.
Para abertura e fechamento, o limite do esforço físico despendido será dado pela
própria dimensão da válvula.
Chaves de válvulas
Chave de válvula é um dispositivo em forma de “F” utilizado para facilitar a
movimentação dos volantes de válvulas.
O uso de uma chave de válvula só se justifica no caso de válvulas de grande dimensão
em que o esforço físico aplicado é multiplicado pelo auxílio dessa chave, e está
atuando como mão-de-força.
Para não causar danos à válvula, não se deve utilizar artifícios como alavancas,
chaves de encanador, golpes ou pancadas para movimentá-la.
O limite de abertura e fechamento é dado pelo próprio curso da haste; deve-se deixar
uma folga ao final da abertura a fim de facilitar a movimentação quando houver
necessidade de fecha-la. No fechamento, ao final, deverá apenas ser dado um
pequeno esforço adicional a fim de certificar-se de que o fechamento fez-se
integralmente. A fim de preservar a válvula, também não deverão ser feitos apertos no
fechamento.
Em qualquer caso não se deve forçar o volante em demasia, seja na abertura ou no
fechamento, para não danificá-lo.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET148
Gaxeta
A gaxeta é um material de vedação, que serve para impedir o vazamento do fluido pelo
espaço entre a haste e o castelo de uma válvula, ou entre juntas de expansão, ou
entre eixo de bomba e seu corpo, etc. Seu uso depende da especificação técnica, bem
como da temperatura, pressão, e grau de corrosividade do fluido a ser transportado.
Os tipos mais comuns de gaxetas são: quadrada e redonda.
Constituição
As gaxetas podem ser de fibra de carbono trançada que, atualmente é usada no lugar
de asbestos ou amianto, náilon, juta, teflon, cobre, alumínio, chumbo, aço. As gaxetas
para válvulas ou bombas contêm material lubrificante para reduzir o atrito entre os
componentes.
A escolha do material da gaxeta depende do tipo de produto que passa pela válvula.
Veja tabela a seguir.
Produto
Material
Vapor
alta
pressão
Vapor
baixa
pressão
Água
quente
Água
fria
Ar Amônia Ácidos
Fibra de carbono
trançada
X X X X X X X
Metal X
Semi-metal X X X X X X
Cobre X
Aço X
Lona e borracha X X X
Algodão X
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 149
Plástico X X X
Teflon X
Observação
As gaxetas devem ser cortadas em forma de arruelas e da maneira ilustrada a seguir.
Suportes de tubulação
As tubulações, em geral, necessitam ser fixadas para eliminar ou dividir os esforços ou
pesos exercidos pelos tubos nas mais variadas situações e direções. A fixação é um
requisito importante na instalação de linha tanto para determinar o movimento
admissível na tubulação como para atender se a mesma deve ser apoiada ou
pendurada.
Há uma variedade grande de tipos e modelos de suportes.
De acordo com a função principal, classificam-se em:
• Suportes rígidos (apoiados e pendurados):
- para tubulação pesada;
- com rolo.
• Suportes semi-rígidos pendurados:
- para tubos horizontais;
- para tubos verticais.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET150
• Suportes não rígidos:
- de mola simples;
- de mola variável.
• Suporte de ancoragem.
• Suportes rígidos (apoiados e pendurados)
São assim chamados os que são imóveis, não permitindo nenhuma liberdade de
movimento vertical aos tubos.
Para evitar contato direto do tubo com a superfície de apoio, bem como permitir a
pintura do mesmo, usam-se vários recursos, sendo o mais comum a colocação de
um vergalhão transversal ao tubo, soldado no suporte e com as pontas viradas
para cima, a fim de evitar que o tubo caia fora do suporte.
Outros acessórios
São componentes auxiliares usados nas tubulações e equipamentos do processo, com
a finalidade de auxiliar e garantir o bom funcionamento dos mesmos.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 151
Suporte rígido deslizante, tipo patim, para tubos isolados.
• Suportes rígidos com rolo
São usados em alguns casos quando se trate de tubulação muito pesada e em
trechos longos. Seu uso é conveniente porque distribui a carga e reduz o atrito.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET152
• Suportes semi-rígidos pendurados
- Para tubos horizontais
Esses suportes dão grande liberdade de movimento aos tubos, porque neles
não há atrito; por isso, não devem ser empregados em tubulações sujeitas a
vibrações, choques dinâmicos, golpes de aríete, etc. São muito usados em
tubulações leves. Podem ser pendurados em estruturas, vigas de concreto ou
mesmo em outro tubo. Existem tipos de hastes ajustáveis por esticador
(primeira figura), luva com rosca esquerda e direita (segunda figura) ou com
haste simples, isto é, pré-fabricada no tamanho certo (terceira figura).
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 153
- Para tubos verticais
- de orelhas soldadas nas paredes dos tubos (primeira figura);
- apoiados em vigas horizontais (segunda figura).
Em casos de tubulações leves podemos usar:
• Grampos de vergalhão (primeira figura);
• Abraçadeiras (segunda figura).
Abraçadeiras para suportes semi-rígidos para tubulação isolada.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET154
• Suportes não rígidos
Sustentam o peso das tubulações, dando-lhes ao mesmo tempo certa liberdade de
movimento. Esses movimentos obedecem às dilatações dos trechos da tubulação,
podendo ser na horizontal ou na vertical.
• Suportes de mola simples
Usado nos casos onde se necessitam movimentos para cima. Isto acontece
quando temos tubulações verticais, com as partes inferiores dirigidas ou ligadas a
equipamentos.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 155
• De mola variável
São os dispositivos não-rígidos mais usados em tubulações, e consistem de uma
mola helicoidal de aço, dentro de uma carcaça, de maneira que o peso do tubo seja
colocado diretamente na mola, através de um eixo com esticador para ajustagem.
• Suporte de ancoragem
É usado quando se pretende fixar pontos de tubulação a fim de dividir os trechos
de dilatação da mesma.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET156
Instalação
Distâncias entre suportes
Devem ser de acordo com o projeto e são determinadas por uma série de fatores, tais
como: tipo de material, temperatura, etc.
A figura abaixo mostra a colocação de um tipo de suporte obedecendo-se ao projeto.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 157
A tabela abaixo dá a distância entre suportes, aplicáveis em tubulações horizontais de
aço, transportando fluidos até a temperatura de 400ºC.
Diâmetro nominal
(em polegadas)
Espaçamento máximo
(em metros)
1 2.10
1 ½ 2.70
2 3.00
2 ½ 3.30
3 3.60
3 ½ 3.90
4 4.20
5 4.80
6 5.10
8 5.70
10 6.60
12 6.90
14 7.50
16 8.10
18 8.40
20 9.00
24 9.60
Caminhamento das tubulações
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET158
Em trajetos onde não há cruzamentos com pistas de tráfego de veículos, as
tubulações, formando grupos paralelos, são colocadas sobre suportes de pequena
altura (a pelo menos 30 cm do solo), em geral na margem ou no acostamento da rua.
Onde houver necessidade de travessia freqüente de pedestre sobre os tubos, deve ser
construída uma ponte, que também pode servir de local de manobra de válvulas.
Pipe way
Sempre que houver cruzamento de pista de tráfego de veículos, a solução mais usual
consiste em colocar o grupo de tubos dentro de uma trincheira (pipe-way).
Pipe-rack
Um pipe-rack (ou seja, suporte de tubulação) é uma estrutura para suportar as
tubulações elevadas, fabricada geralmente de aço ou vigas de concreto. Consiste de
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 159
pórticos sobre os quais as tubulações se apoiam. Alguns pipe-racks apresentam-se em
construções duplas. Estas estruturas são necessárias para o arranjo das principais
linhas de processos e serviços.
Em alguns casos, quando se necessita suportar pequeno número de tubulações, ao
invés de pórticos usa-se a forma “TE” ou, esporadicamente, o apoio em coluna com
suporte (L invertido) horizontal.
Os pipe-racks, devido ao posicionamento elevado, permitem a instalação de
equipamentos sob a sua estrutura, normalmente apresentando mobilidade viável para
sua operação.
As pilastras de suporte dos pipe-racks servem como local de estação de utilidades, e
de fixação de estação de controle, caixas de incêndio ou extintores.
Usualmente as linhas de serviço e utilidades, no caso de pipe-racks duplos são
colocados no nível superior.
As tabulações com revestimento são instaladas sobre sapatas.
Também os eletrodutos e cabos elétricos, quando em suportes externos (linhas
aparentes), são instalados em vigas projetadas para fora do pipe-rack. A descida
destes eletrodutos e cabos elétricos é fixada na própria coluna da estrutura.
Em áreas congestionadas, a maior parte das tubulações deve ocorrer sobre suportes
elevados (pipe-racks), para permitir facilidade de operação, de manutenção, de
segurança e, principalmente, para permitir o livre tráfego de pessoas e veículos.
As faixas de passagem em tubulações elevadas, devem ser dispostas na parte central
da área, entre filas de equipamentos, para simplificar o caminhamento.
Normalmente o posicionamento dos pipe-racks apresentam-se com dimensões-padrão
mínimas.
Tubulação industrial
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Nos pipe-racks principais, a altura do solo é de 4m com a largura de 4,8m. Os pipe-
racks secundários têm as mesmas medidas para a altura e largura de 3m.
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Tabela para cálculos de
triângulo retângulo
Tabela para cálculo de triângulo retângulo, multiplicando um lado pela constante
Curvas
Lado A
Calcular
Lado
Conhecido
Lado A
Multiplicar
pela
constante
60º 45º 30º 22 2
1
º 11 4
1
º 5 8
5
º
A B B 1,115 1,414 2,000 2,613 5,125 10,187
B A A 0,886 0,707 0,500 0,383 0,195 0,098
C B B 0,577 1,000 1,732 2,414 5,027 10,158
B C C 1,732 1,000 0,577 0,414 0,198 0,098
A C C 2,000 1,414 1,155 1,082 1,019 1,004
C A A 0,500 0,500 0,866 0,924 0,980 0,995
Tubulação industrial
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Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 163
Exercícios
1. Calcular as dimensões a, b e α, sendo dados os elementos cotados no isométrico
abaixo.
Tubulação industrial
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2. Calcular as dimensões a, b, c e d, sendo dados os elementos cotados nos
desenhos.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 165
3. Calcular as dimensões a, b, c, d e α, sendo dados os elementos cotados nos
desenhos abaixo.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET166
4. Calcule as cotas a, b e c no isométrico abaixo.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 167
5. Calcular as cotas A e B no isométrico abaixo, sendo dado as elevações.
Tubulação industrial
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6. Calcular as dimensões A, depois E, sendo dados os elementos cotados no
desenho abaixo.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 169
7. Calcular as dimensões a, b e α, sendo dados os elementos cotados no isométrico
abaixo.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET170
8. Calcular as dimensões “x” e “z”, sendo:
A = 500
B = 600
C = 1.000
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 171
9. No isométrico abaixo, calcular as cotas x e y, sendo dados o valor de ângulo e a
hipotenusa do triângulo.
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Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 173
Sistemas de medidas
Definições
Em todas as ocupações as pessoas estão medindo alguma coisa. Por exemplo, o
eletricista mede a bitola de um fio; o marceneiro mede o comprimento de uma mesa; o
pedreiro mede a altura do pé direito de uma parede; o mecânico de automóveis mede
o tamanho de um parafuso; o torneiro mede o diâmetro de uma peça; o sapateiro
artesanal mede o tamanho do pé de seu cliente; o tipógrafo mede o tamanho do papel
de impressão; o agrimensor mede a área de um terreno; o arquiteto mede o vão livre
de um viaduto, e assim por diante.
Além de medir, as pessoas expressam as medidas obtidas em certas unidades. Por
exemplo, o astrônomo expressa a distância entre as galáxias em ano-luz; o agrônomo
expressa uma área em hectares; o torneiro expressa um diâmetro em milímetro; o
marceneiro expressa um comprimento em centímetros; um eletricista expressa uma
tensão elétrica em volts, e assim por diante.
Sistema Internacional de Unidades (SI)
Com o crescente avanço dos conhecimento científicos e com a evolução do comércio
mundial, os países interessados nos problemas nas unidades de medidas
estabeleceram o Sistema Internacional de Unidades (SI) que foi ratificado na 11ª
Conferência Geral de Pesos e Medidas ocorrida em 1960.
No caso do Brasil, o Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade
Industrial – CONMETRO, no uso de suas atribuições, adota como unidades de
medias legais no País aquelas do Sistema Internacional de Unidades (SI).
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET174
Para implementar, fiscalizar, resolver casos omissos, dirimir dúvidas, propor alguma
modificação, o CONMETRO delegou plenos poderes ao Instituto Nacional de
Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial – INMETRO, por meio da
resolução n.º 12, em 12 de outubro de 1988.
Resumindo, o INMETRO é o órgão responsável pelos pesos e medidas utilizados no
Brasil.
Neste caso, salvo indicações em contrário, serão usadas somente as unidades SI, de
uso obrigatório no Brasil.
No Sistema Internacional de Unidades (SI) há sete unidades de base, cada uma
correspondente a uma grandeza física básica. Além das sete unidades de base, o SI
adota, também, duas unidades suplementares. As unidades das demais grandezas
físicas são derivadas, direta e indiretamente, das unidades de base e suplementares.
UNIDADES DE BASE
Grandeza física Unidade Símbolo da unidade
comprimento metro m
massa quilograma kg
tempo segundo s
corrente elétrica ampère A
temperatura termodinâmica kelvin K
quantidade de matéria mol mol
intensidade luminosa candela cd
UNIDADES SUPLEMENTARES
ângulo plano radiano rad
ângulo sólido esterradiano sr
Por conveniência operacional foram adotados múltiplos e submúltiplos para serem
utilizados como prefixos das unidades quando se necessita expressar quantidades
muito grandes ou muito pequenas em relação à unidade de medida da grandeza física
considerada.
O quadro, a seguir, mostra o prefixo SI para os múltiplos e submúltiplos das unidades,
além do fator pelo qual a unidade é multiplicada. Exemplos são dados no próprio
quadro.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 175
PREFIXO SI
Nome Símbolo Fator de multiplicação Exemplo
yotta Y 1024
2Ym = 2.1024
m
zetta Z 1021
3Zm = 3. 1021
m
exa E 1018
5EJ = 5.1018
J
peta P 1015
6PV = 6.1015
V
tera T 1012
4TN = 4.1012
N
giga G 109
6GHz = 6.109
Hz
mega M 106
2MW = 2.106
W
quilo k 103
8km = 8.103
m
hecto h 102
5hm = 5.102
m
deca da 10 2daN = 2.10N
deci d 10−1
9dm = 9.10−1
m
centi c 10−2
5cm = 5.10−2
m
mili m 10−3
9mA = 9.10−3
A
micro µ 10−6
3µm = 3.10−6
m
nano n 10−9
8nC = 8.10−9
C
pico p 10−12
2pm = 2.10−12
m
femto f 10−15
3fV = 3.10−15
V
atto a 10−18
7am = 7.10−18
m
zepto z 10−21
5zF = 5.10−21
F
yocto y 10−24
9yF = 9.10−24
F
Em sua profissão você não vai utilizar todos os prefixos SI mostrados, porém, se você
encontrá-los em livros técnicos, em catálogos de produtos, em artigos de jornais e
revistas, não ficará sem saber do que se trata.
O sistema inglês
O sistema inglês, que predomina na Inglaterra e nos Estados Unidos, tem como
padrão a jarda.
Entretanto, mesmo nesses dois países, vem sendo implantado o sistema métrico, que
é o mais usado em todo o mundo.
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET176
Por isso, em 1959, a jarda passou a ser definida em função do metro, valendo
0,91440m. As divisões da jarda (3 pés, cada pé com 12 polegadas) passaram, então,
a ter seus valores expressos no sistema métrico:
1yd (uma jarda) = 0,91440m
1’ (um pé) = 304,8mm
1” (uma polegada) = 25,4mm
A polegada divide-se em frações ordinárias de denominadores iguais a: 2, 4, 8, 16, 32,
64, 128... Temos, então, as seguintes divisões da polegada:
1
2
"
(meia polegada)
1
8
"
(um oitavo de polegada)
1
16
"
(um dezesseis avos de polegada)
1
32
"
(um trinta e dois avos de polegada)
1
64
"
(um sessenta e quatro avos de polegada)
1
128
"
(um cento e vinte e oito avos de polegada)
Os numeradores das frações devem ser números ímpares:
1
2
"
, , ,
3"
4
5"
8
...
15"
16
etc.
Quando o numerador for par, deve-se proceder à simplificação da fração:
6
8
"
,
3"
4
pois 6 : 2 = 3 8 : 2 = 4→
8
64
"
,
1"
8
pois 8 : 8 = 1 64 : 8 = 8→
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 177
Sistema inglês - fração decimal
A divisão da polegada em submúltiplos de
1
2
"
,
1"
4
...
1"
128
em vez de facilitar,
complica os cálculos na indústria.
Por essa razão, criou-se a divisão decimal da polegada. Na prática, a polegada
subdivide-se em milésimos e décimos de milésimos.
Exemplo:
1,003" = 1 polegada e 3 milésimos
1,1247" = 1 polegada e 1 247 décimos de milésimos
.725" = 725 milésimos de polegada
Nas medições em que se requer mais precisão, utiliza-se a divisão de milionésimos de
polegada, também chamada de micropolegada. Em inglês, “micro inch", representada
por µ inch.
Observação
Os valores em polegada decimal inferiores a uma polegada utilizam ponto no lugar da
vírgula.
Exemplo:
• 001" = 1 milésimo de polegada
• 000 001" = 1 µinch
• 028" = 28 milésimos de polegada
Conversões
Sempre que uma medida estiver em uma unidade diferente da que os equipamentos
utilizados necessitam, deve-se convertê-Ia (ou seja, mudar a unidade de medida).
Para converter polegada ordinária em milímetro deve-se:
• multiplicar o valor em polegada ordinária por 25,4.
Exemplos:
2” = 2 . 25,4 = 50,8mm
3
8 8
"
=
3 . 25,4
=
76,2
8
= 9,525mm
Tubulação industrial
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A conversão de milímetro em polegada ordinária é feita dividindo-se o valor em mm
por 25,4 e multiplicando-o por 128. O resultado deve ser escrito como numerador de
uma fração, cujo denominador é 128. Caso o numerador não dê um número inteiro,
deve-se arredondá-lo para o número inteiro mais próximo.
Exemplos:
1. 12,7mm
( ,127
128 128
: 25,4) . 128
=
0,5 . 128
=
64"
128
simplificando
64
128
"
=
32"
64
=
16"
32
=
8"
16
=
4"
8
=
2"
4
=
1"
2
2. 19,8mm
( ,19 8 : 25,4) . 128 =
99,77
128
arredondando
100"
128
simplificando
100"
128
=
50"
64
=
25"
32
Regra prática: Para converter milímetro em polegada ordinária, basta multiplicar o valor
em milímetro por 5,04, dando para denominador 128. Arredondar se necessário.
Exemplos:
1. 12,7mm
12,7 . 5,04
128
=
64,008
128
arredondando
64'
128
simplificando
64
128
"
=
32"
64
=
16"
32
=
8"
16
=
4"
8
=
2"
4
=
1"
2
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET 179
2. 19,8mm
19,8 . 5,04
128
=
99,792
128
arredondando
100"
128
simplificando
100"
128
=
50"
64
=
25"
32
Observação
O valor 5,04 foi encontrado pela relação
128
25 4,
= 5,03937 , que arredondada é igual a
5,04.
A polegada decimal (milésimo de polegada) é convertida em polegada ordinária
quando se multiplica a medida expressa na primeira unidade por uma das divisões da
polegada, que passa a ser o denominador da polegada ordinária resultante.
Exemplo:
Escolhendo a divisão 128 da polegada, usaremos esse número para
multiplicar a medida em polegada decimal: 125" x 128 = 16"
figurar como denominador (e o resultado anterior como numerador):
16"
128
=
8"
64
= ...
1"
8
Outro exemplo:
Converter .750" em polegada ordinária
.750" . 8
8
=
6"
8
=
3"
4
Polegada ordinária em polegada decimal: para efetuar essa conversão, divide-se o
numerador da fração pelo seu denominador.
Exemplos:
3
8
"
= 3 : 8 = .375
Tubulação industrial
SENAI - INTRANET180
5"
16
= 5 : 16 = .3125"
Para converter milésimo de polegada em milímetro, basta multiplicar o valor em
milésimo por 25,4.
Exemplo:
Converter .375" em milímetro
.375". 25,4 = 9,525mm
Converte-se milímetro em polegada decimal, dividindo o valor em milímetro por 25,4.
Exemplos:
1. 5,08mm →
5 08
25 4
,
,
= .200"
2. 18mm →
18
25 4,
= .7086" arredondando .709"
A equivalência entre os diversos sistemas de medidas, vistos até agora, pode ser
melhor compreendida graficamente:
Sistema ordinário
Sistema decimal
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Sistema métrico
Tabela de conversões
para obter multiplicar por
COMPRIMENTO
milímetro
metro
metro
quilômetro
polegada
pé
jarda
milha
25,4
0,3048
0,9144
1,609
ÁREA
milímetro
2
centímetro
2
metro
2
metro
2
polegada
2
polegada
2
pé
2
jarda
2
645,2
6,45
0,0929
0,8361
VOLUME
milímetro
3
centímetro
3
litro
litro
metro
3
polegada
3
polegada
3
polegada
3
galão
pé
3
16387,0
16,387
0,01639
3,7854
0,02832
MASSA
quilograma
gramas
libra (lb)
onça (oz)
0,4536
28,35
FORÇA
newton (N)
newton (N)
newton (N)
quilograma força (kgf)
onça (oz)
libra (lb)
9,807
0,278
4,448
TORQUE
newton.metro (N.m)
quilograma força.centímetro (kgf.cm)
newton.metro (N.m.)
quilograma força.metro (kgf.m)
newton.metro (N.m.)
newton.metro (N.m.)
libra.polegada (Ib.pol)
libra.polegada (Ib.pol)
libra.pé (lb.pé)
libra.pé (lb.pé)
quilograma força.metro (kgf.m)
quilograma força.centímetro (kgf.cm)
0,11298
1,152
1,3558
0,13826
9,806
0,098
POTÊNCIA
quilowatt (kw)
quilowatt (kw)
hp
cv
0,746
0,736
PRESSÃO
quilograma/centímetro
2
quilopascal (Kpa)
quilopascal (Kpa)
bar (bar)
bar (bar)
libra/polegada
2
(lb;pol
2
)
libra/polegada
2
(lb/pol
2
)
quilograma/centímetro
2
(kg/pol
2
)
libra/polegada
2
(lb/pol
2
)
quilograma/centímetro
2
(kg/cm
2
)
0,0703
6,896
98,1
0,069
0,981
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Testes de tubulação
O sistema de tubulações deve ser testado para a verificação de sua estanqueidade.
Esse teste pode ser o hidrostático (com pressão de água) ou por ar comprimido.
Geralmente é adotado o teste hidrostático utilizando para isso uma bomba de teste
manual. Outros tipos de bombas (pistão, elétrica, pneumática) também podem ser
utilizadas.
A pressão de teste deve ser sempre superior à pressão de trabalho da tubulação,
sendo que o menor valor , para tubulações industriais, a ser adotado é de 1 kgf/cm2
.
A pressão de teste, quando este for efetuado com ar comprimido, não deve ser
superior a 2 kgf/cm2
por motivos de segurança (risco de explosão).
Bombas teste
São bombas hidráulicas utilizadas para testar linhas de tubulação ou equipamentos de
processo.
Tipos
Pistão, axial manual, elétrica e pneumática.
Bomba de teste hidrostático manual
Confeccionada de material metálico. Composta de:
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1. Base;
2. Reservatório de água;
3. Alavanca de acionamento;
4. Pistão;
5. Válvula de retenção;
6. Manômetro;
7. Carcaça;
8. Porca de aperto;
9. Suporte da alavanca;
10. Gaxeta.
Aplicação
São geralmente usadas para testar tubulações quando em término de fabricação ou
em manutenção, e também equipamentos quando em reparos ou recém-montados.
Preparação do teste
Os seguintes procedimentos devem ser adotados antes do teste de pressão:
• Manter em posição aberta todas as válvulas, exceto as válvulas de bloqueio de
instrumentos que devem permanecer fechadas.
• Retirar ou substituir por dispositivos adequados todos os instrumentos ou
equipamentos que não possam receber a pressão de teste, inclusive válvulas de
segurança e de alívio.
• Soldas e roscas devem ficar expostas, sem isolamento térmico ou pintura.
• Executar a expurga do ar do sistema.
• Verificar se as condições dos suportes são adequadas para suportar o peso da
água do teste.
• A introdução da pressão de teste deve ser lenta e controlada, e mantida no seu
valor máximo durante uma hora no mínimo.
• O manômetro de teste deve ser preferencialmente colocado no ponto mais alto do
sistema.
• Se constatado vazamento, o ponto defeituoso deve ser reparado e, após, repetir o
teste.
• O teste deve ser efetuado em todas as situações em que a tubulação sofrer
qualquer serviço ou manutenção.
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Hidrostático
Este teste é executado em todo o sistema de tubulações montado, visando atender
requisitos normalizados em função do fluido e da pressão com a qual o sistema ira
trabalhar.
O teste hidrostático é normalmente executado utilizando - se água como fluido de teste
e deve ser submeter o sistema a pressões superiores à pressão normal de
funcionamento.
A taxa de pressão acima da pressão normal de trabalho deve ser especificada em
folha de teste. Esta taxa é informada em percentual acima da pressão de trabalho.
Tomando como exemplo a tubulação abaixo, a qual deverá operar com ar comprimido,
o teste hidrostático deverá respeitar o seguinte procedimento:
1) Fechar todas as saídas de fluido;
2) Conectar a bomba hidráulica à entrada do sistema, já devidamente alimentada pela
rede de água;
3) Acionar a bomba, observando a elevação de pressão em manômetro calibrado e
aferido;
4) Fechar a entrada de água e desligar a bomba;
5) Observar e registrar eventual queda de pressão em intervalos de tempo
previamente estipulados;
6) Comparar os resultados com o padrão estabelecido e aprovar ou não o sistema
para operação.
7) Em caso de reprovação por queda excessiva de pressão, localizar e corrigir os
vazamentos.
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SENAI - INTRANET 187
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TELLES, Pedro Carlos da Silva. Tubulações industriais, Rio de Janeiro, Ao livro
técnico e Editora da USP, 1.968.

Tubulação industrial

  • 1.
  • 2.
    Tubulação industrial © SENAI-SP,2005 Trabalho editado pela Gerência de Educação da Diretoria de Técnica do SENAI-SP e Escola SENAI “Hessel Horácio Cherkassky” a partir de conteúdos já editados pelo SENAI-SP. Coordenação geral Adauir Rodrigues Castro (CFP 2.02) Equipe de elaboração Coordenação técnica Eduardo dos Reis Cavalcante (CFP 2.02) Seleção de conteúdo técnico Laércio Prando (CFP 2.02) Diagramação e capa Gilvan Lima da Silva SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional de São Paulo Av. Paulista, 1313 - Cerqueira Cesar São Paulo - SP CEP 01311-923 Telefone Telefax SENAI on-line (0XX11) 3146-7000 (0XX11) 3146-7230 0800-55-1000 E-mail Home page senai@sp.senai.br http://www.sp.senai.br
  • 3.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET Sumário Desenho de tubulação 5 Linhas 7 Identificação das tubulações, vasos, equipamentos e instrumentos 21 Simbologia 25 Fluxograma 47 Desenho isométrico 51 Simbologia de isométrico para tubulação 67 Características e tipos de tubos 75 Fabricação de tubos 85 Classificação de tubos 95 Código de cores 97 Conexões 101 Juntas 117 Vedantes 125 Acessórios 131 Tabela para cálculos de triângulo-retângulo 161 Sistemas de medidas 173 Teste de tubulação 183 Hidrostático 185 Referências bibliográficas 187
  • 5.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 5 Desenho de tubulação Para permitir a construção, manutenção, operação, compreensão do sistema de tubulações industriais, se faz uso de uma representação gráfica. Portanto, é através de desenhos que se conhece o projeto das tubulações industriais em todos os seus detalhes. Normalmente os desenhos de tubulações são os seguintes: • Fluxogramas. • Plantas de tubulação. • Esquemas isométricos. • Desenhos de detalhamento. É importante que o encanador industrial conheça basicamente os elementos para leitura e interpretação dos desenhos de tubulações e que saiba aplicar estes conhecimentos corretamente. Noções de desenho técnico A representação gráfica é a maneira pela qual os diversos ramos da engenharia se valem para representar seus projetos. Seus princípios são regidos pelas normas de desenho técnico e são adotados internacionalmente pelas respectivas entidades de cada país responsáveis pela normatização. No caso do Brasil esta identidade é a ABNT.
  • 6.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET6 Desta forma podemos interpretar os desenhos e projetos técnicos do Brasil e de outras nações também.
  • 7.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 7 Linhas Os tubos de diâmetros até 12” (∅ ≤) são representados por um único traço, na posição da linha de centro e os maiores que 12” (∅ > 12”) por dois traços paralelos, mostrando os tubos em escala, com a finalidade de dar uma melhor idéia de dimensão dos tubos. • O símbolo ou (circunferência interrompida) representa a projeção de topo de um tubo ou conexão, sendo que a metade interrompida da circunferência corresponde a parte encoberta pelo tubo que sobrepõe, Exemplo: Comparando a representação normal com a representação simplificada observe que o trecho vertical corresponde à circunferência na vista superior e que a metade tracejada
  • 8.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET8 na representação normas corresponde a metade interrompida na representação simplificada. • O símbolo representa a projeção de topo de tubo ou conexão encoberto por um ou outro tubo (longitudinal) que o sobrepõe. Exemplo: • O símbolo representa a projeção de topo de um tubo saindo da folha do papel.
  • 9.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 9 O símbolo ou (circunferência interrompida em perspetiva) representa a projeção da parte de uma conexão ou tubo inclinado. A abertura do símbolo dá lugar ao tubo inclinado. • O símbolo representa a projeção de parte de uma conexão (normalmente uma peça y), ou tubo, inclinado para baixo. • O símbolo representa a projeção de um tubo ou conexão inclinado saindo do plano do papel. Exemplos: • O símbolo é indicativo de linha de centro.
  • 10.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET10 • O símbolo “ρ” ou “δ” indicativo de ruptura do tubo, também é empregado na representação de tubulações superpostas. • Símbolo de descontinuidade (1) Rupturas em tubos (2) Rupturas em chapas ou barras chatas. Linha de pequena ruptura. (3) Grandes rupturas em geral (4) Rupturas em barras redondas
  • 11.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 11 (5) Rupturas em madeira pequenas rupturas Representação dos tipos de ligação (ou extremidades) Os tipos mais empregados são: • Ligação por solda de topo • Ligação por solda de encaixe (solda “socket”) • Ligação por rosca • Ligação por ponta e bolsa • Ligação por flange A simbologia mais usual nos projetos é a seguinte: Ligação com solda de topo Ligação roscada ou Ligação com solda de encaixe Ligação com ponta e bolsa Ligação com flange
  • 12.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET12 Observação A ligação com solda de encaixe (solda soquete) possui uma variação muito grande na sua representação, assumindo as seguintes formas. Estudo de representações das curvas As projeções das curvas referem-se sempre ao ponto de conexão da curva com o tubo. O posicionamento exato dos símbolos representativos da mudança de direção, é sempre obtido do ponto de conexão. No caso de uma curva de tubo dobrado a 45º, o posicionamento do símbolo é sempre obtido do ponto de intercessão das linhas dos tubos que se prolongam.
  • 13.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 13 Muitas vezes para melhor representação, isto é, para evitar uma representação com muitas distorções, prefere-se uma vista auxiliar, normalmente em corte. Estudo da representação da peça “Y” e derivação a 45º Este estudo se faz necessário pelas divergências que sofrem as representações dessas conexões. A representação abaixo é a mais coerente com a lógica sendo que as projeções das peças referem-se sempre aos pontos de conexão das peças com os tubos.
  • 14.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET14 Uma outra representação que muitas vezes é adotada é a da figura abaixo. Nesta representação supõe-se que o conjunto sofre um corte transversal exatamente nos pontos da conexão do tubo com a peça “Y”. Esse conjunto aparece como parte de uma seção ou corte na planta da tubulação Quando a derivação é feita para cima a conexão assume a seguinte representação. Existem ainda algumas empresas e profissionais do ramo que preferem a representação seguinte.
  • 15.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 15 Traçado em representação convencional Derivação de tubos finos (∅ ≤ 12”) em grossos (∅ > 12”) Mudança de direção a 45°, com curva de 90°. Representações em 3o diedro.
  • 16.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET16 A figura abaixo mostra uma elevação e três vistas de uma linha de tubulação representada em 3o Diedro. Aqui o aluno vê como ele deverá fazer para traçar as elipses (símbolos) dos acessórios projetados. Representação em 3o Diedro
  • 17.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 17 Conexões A representação convencional de conexões roscadas e de solda de encaixes, como vimos, é a mesma tanto em linha dupla como em linha simples. Isso se justifica pelas características semelhantes que apresentam, como sejam. • As ligações com conexões roscadas ou com soldas de encaixes são usadas geralmente para diâmetros iguais ou menores que 2”. • As conexões de rosca e de solda de encaixe possuem aspecto externo bastante semelhantes.
  • 18.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET18 Como se observa a representação convencional em linha dupla não admite a indicação da solda ou da rosca, tal como foi mostrada acima. Outros exemplos: Outros detalhes importantes da representação convencional simplificada (por simbologia).
  • 19.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 19 • Conexão “T” e derivações soldadas.
  • 20.
  • 21.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 21 Identificação das tubulações, vasos, equipamentos e instrumentos Em todos os projetos industriais adota-se um sistema de identificação para todas as tubulações, vasos, equipamentos e instrumentos. A identificação dos elementos de uma instalação industrial, facilita a execução dos desenhos, a montagem e a manutenção da instalação. As tubulações são identificadas por siglas que englobam: • Diâmetro nominal • Fluído contido • Número da linha • Especificação do material Exemplo: 4” V 3,05Bv A sigla indicativa dos fluídos circulares é estabelecida pelas normas internas da própria empresa. Exemplo: V para vapor, A para ar, O para óleo, R para água de refrigeração, P para água potável... O primeiro ou os primeiros algarismos do número da linha indicam a área em que a tubulação se encontra, enquanto os últimos indicam o número de ordem da linha. Exemplo: 3051 (área 3, tubulação número 51). As especificações são normas elaboradas “especialmente” para cada classe de serviço e para cada projeto ou instalação.
  • 22.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET22 Os equipamentos também são indicados por siglas compostas de letras e números. As letras indicam o tipo de equipamento: B bombas, C compressores, P permutadores, T torres, TQ tanques ... Os números indicam a área e a ordem numérica. Quando, na mesma área, se tem dois ou mais equipamentos iguais executando o mesmo serviço, como por exemplo, bombas ou compressores em paralelo, é usual dar-se a todos o mesmo número, distinguindo-se um do outro pelo acréscimo de uma letra. Exemplo: B-305A, B 305B A identificação dos instrumentos e das válvulas de controle é feita da mesma forma, adotando-se, geralmente, siglas estabelecidas pelas normas ISA (Instrumentation Societ of America). As colunas dos suportes elevados também deverão ser numeradas.
  • 23.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 23 Como se identifica instrumentação Os instrumentos mais utilizados são calibradores de pressão e temperatura (indicadores) e são mostradores como nas figuras abaixo. Um exemplo de “No de identificação do instrumento é mostrado num circuito, normalmente com 12 mm de diâmetro”. F = Fluxo G = Calibrador 8 = é o No do LOOP (seria no seqüencial). Uma linha horizontal no círculo mostra que o instrumento desempenhando a função, deve ser interligado com um painel de controle central. A ausência da linha horizontal mostra “Montagem Local” perto de tubulação, reservatórios, etc. O esquema acima mostra as funções dos instrumentos e não os instrumentos. Entretanto, um instrumento de função múltipla pode ser indicado pelo desenho de círculos mostrando as funções separadas que os círculos abrangem. Às vezes, um instrumento de função múltipla será indicado por um simples símbolo circular, com uma identificação de, função, tal como, “TRC” para um Craisdor (controlador de temperatura).
  • 24.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET24 Esta prática não é muito indicada. É melhor desenhar círculos “TR” e “TC” separadamente. Instrumentos interconectados (LOOP) Os padrões “ISA” utilizam o termo “LOOP” para descrever um grupo interconectado de instrumentos, que não são necessariamente um arranjo em circuito fechado ou seja, instrumentação utilizada em um arranjo. Se diversos instrumentos são interconectados, eles podem ser todos colocados sob o mesmo número para identificação do “LOOP”. A figura abaixo mostra uma linha de processo servida por um grupo de instrumentos (No LOOP 73), para sentir, transmitir e indicar a temperatura e um segundo grupo (No LOOP 74) para sentir, transmitir, indicar, gravar e controlar o ritmo do fluxo.
  • 25.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 25 Simbologia A simbologia para representação nos desenhos de tubulações industriais apresenta certas variações de acordo com a sistemática de trabalho estabelecida para cada empresa ou projetista. Todo desenho de tubulações industriais tem como parte integrante do seu projeto a simbologia adotada para cada projeto. Esta simbologia pode estar representada nas próprias folhas dos desenhos ou em caderno à parte. Todo montador deve guia-se pela simbologia adotada para cada projeto, uma vez que símbolos iguais podem ter significados diferentes. Principais Secundárias
  • 26.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET26 Linhas futura ou existente Ramais de aquecimento a vapor Capilar termométrico Fio elétrico para instrumento Ar de instrumento Tubulações superpostas
  • 27.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 27 Tubulação interrompida Mudança de elevação Derivações Extremidades • Soldada
  • 28.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET28 • Roscada e solda de encaixe • Flangeada • Ponta bolsa • Ligação de compressão • Engate rápido
  • 29.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 29 Joelho e Tê em projeções
  • 30.
  • 31.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 31 Flanges em projeção
  • 32.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET32 Conexões T e Y em projeções
  • 33.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 33 Curvas e acessórios em projeções
  • 34.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET34 Mudanças de direção em projeções
  • 35.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 35 Conexões em projeções
  • 36.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET36 Acessórios flangeados em projeções
  • 37.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 37 Válvulas em projeções
  • 38.
  • 39.
  • 40.
  • 41.
  • 42.
  • 43.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 43 Suportes
  • 44.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET44 Convenções de instrumentos e válvulas de controle em desenho de fluxogramas
  • 45.
  • 46.
  • 47.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 47 Fluxograma São desenhos esquemáticos, sem escala, tendo por finalidade mostrar o fluxo de materiais através de bombas, vasos, reatores, permutadores e outros equipamentos, demonstrando a forma de funcionamento do sistema A simbologia usada nos fluxogramas é semelhante à utilizada nos desenhos de tubulações, mas não é exatamente a mesma. Os equipamentos são representados de forma esquemática, não havendo preocupação com sua forma real, mas sim com o seu funcionamento. Basicamente existem três tipos de fluxogramas, ou seja: 1. Diagrama esquemático 2. Fluxograma de processo 3. Fluxograma de detalhamento Diagrama esquemático É o mais simples dos fluxogramas, mostrando o fluxo através de linhas simples e as operações ou equipamentos de processos importantes, representados por círculos ou retângulos dentro dos quais são inscritos suas denominações.
  • 48.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET48 O diagrama esquemático é utilizado geralmente no estágio inicial do planejamento de uma instalação, servindo como referência para a elaboração, pela equipe de estudos de processo, do fluxograma de processo. Fluxograma de processo Mostra todos os equipamentos e principais tubulações, com suas características básicas de operações. Normalmente é feito um fluxograma para cada unidade de processo, porém, para sistemas mais complexos, se apenas um desenho apresentar CHEIO e de difícil entendimento, o fluxograma poderá ser subdividido em várias partes, sendo comum a divisão das linhas de processo do sistema de unidades em desenho separado. As informações normalmente contidas num fluxograma de processo são: • principais linhas de processo com indicação do sentido do fluxo, fluido contido, vazão, temperatura e outros dados importantes ao processo; os diâmetros normalmente não são mostrados; • todos os equipamentos envolvidos no processo, apresentados de forma esquemática, apenas com as partes essenciais ao processo e sem qualquer detalhe construtivo. • identificação dos equipamentos com suas principais características de operação, como capacidade, vazão ou temperatura, etc.
  • 49.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 49 • válvulas e acessórios de tubulações essenciais ao processo, acessórios de tubulações como: conexões, filtros, purgadores, drenos, etc., não são mostrados se não forem de real importância; • as indicações de temperatura, vazão, pressão e outros dados podem aparecer junto a cada linha ou num quadro na parte inferior do desenho. Fluxograma de detalhamento Também chamado de fluxograma mecânico, tem por objetivo mostrar todas as linhas de processo e de detalhamento; instrumentos e controladores; equipamentos e dados necessários para o projeto. É desenvolvido a partir do fluxograma de processo. O fluxograma de detalhamento representa esquematicamente, e com exatidão, toda a flexibilidade operacional das unidades de processamento, e com base nele são desenvolvidos as plantas e demais desenhos de tubulações. O fluxograma de detalhamento contém normalmente as seguintes informações: • Todos os equipamentos, com informações relevantes ao projeto, como: nome e código, tamanhos, capacidade e instrumentos a eles incorporados; • todas as linhas de processo e de utilidades, com indicações dos diâmetros e denominação das linhas, fluidos conduzido, direção do fluxo, material ou código de especificação. • todas as derivações e interconexões de linha equipamentos; • equipamentos paralelos e de reserva, incluindo as linhas de ligações, indicando sua função; • as classes de pressão dos flanges dos equipamentos são mostradas apenas se houver diferença com a especificação da tubulação;
  • 50.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET50 • os purgadores que tenham locação definitiva por necessidade de processo, como por exemplo: aqueles instalados antes de válvulas redutoras ou de entrada de equipamentos; • respiros e drenos requeridos pelo processo, ou seja, não aparecem, respiros e drenos instalados em pontos altos ou baixos, respectivamente, uma vez que são definidos no detalhamento da tubulação; • todas as válvulas de processo e de serviço com indicação de tamanho e número de identificação, se houver. Para as válvulas com atuador automático, são indicadas as características do atuador, como potência, tamanho, etc; • todos os instrumentos incluindo-se: elementos sensores, tubulação de transmissão de sinal, controladores, manômetros, visores de nível, indicadores de fluxo, válvulas de alívio e de segurança; • pressão de abertura das válvulas de segurança e alívio; • isolação térmica “steam tracing” (traço de vapor) ou encamizamento com as indicações requeridas; Como nos fluxogramas de processo, o sistema de tubulações de utilidades com seus equipamentos pode ser apresentado em desenho separado.
  • 51.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 51 Desenho isométrico Para que o “montador” possa conhecer todos os detalhes e dimensões de cada linha de Tubulação faz-se necessário transmitir esses dados por meio de um desenho de fácil compreensão, claro e simples. Esse desenho deve, portanto, ser mostrado em três dimensões: comprimento, altura e largura (ou profundidade). A melhor maneira de se fazer esse desenho é através de uma perspectiva isométrica. O desenho em perspectiva isométrica é simplesmente chamado de “isométrico”. Nesse desenho todo o traçado é unifilar, isto é, em traço único, para quaisquer diâmetros da tubulação, e pode ser feito sem escala, com a preocupação de guardar a proporcionalidade de suas dimensões. No isométrico os tubos verticais são representados por traços verticais para cima ou para baixo, e os tubos horizontais são representados por traços inclinados com ângulo de 30° sobre a horizontal, para a direita ou para a esquerda. Desse modo tem-se um sistema com três direções ortogonais básicas como na figura abaixo:
  • 52.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET52 Exemplos Os tubos fora de qualquer uma dessas direções, serão representados por traços inclinados com ângulos diferentes de 30°, devendo ser indicado no desenho o ângulo verdadeiro de inclinação no tubo com uma qualquer das três direções ortogonais básicas. Para facilitar o entendimento, costuma-se desenhar em traços finos o
  • 53.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 53 paralelogramo do qual a direção inclinada do tubo seja uma diagonal. Os tubos curvados, bem como os joelhos e curvas de conexão são representados por curvas em perspectiva, mas podem também ser representados em esquadro (ângulo reto), para maior facilidade de traçado. Representação a rigor (em perspectiva).
  • 54.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET54 Representação simplificada (em esquadro).
  • 55.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 55 Nos desenhos isométricos devem aparecer obrigatoriamente, todas as válvulas e todos os acessórios de tubulação (flanges, conexões, etc), bem como a localização de todas as emendas (soldadas, rosqueadas, flangeadas, etc) dos tubos e dos acessórios.
  • 56.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET56 Os vasos, bombas, compressores e demais equipamentos aparecem indicados apenas pela sua identificação, posição de linha de centro, e pelos bocais de ligação com as tubulações. Observação O símbolo somente deverá aparecer se o bocal estiver na linha de centro do equipamento.
  • 57.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 57 Todos os símbolos de conexões, válvulas e acessórios deverão ser desenhados do seguinte modo: • Linhas horizontais: desenhar com traços verticais • Linhas verticais: desenhar com traços paralelos à linha horizontal adjacente. Em todas as linhas devem aparecer as setas indicativas dos sentidos do fluxo. Estas setas devem ser colocadas de preferência antes de toda mudança de direção, tomando o cuidado de não colocá-las sobre uma conexão (curvas, joelhos, tês, etc).
  • 58.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET58 Em todos os isométricos devem aparecer a indicação da direção do norte do projeto para cima e para a direita. Uma segunda opção á o norte apontar para cima e para a esquerda. Não aponte o norte para baixo. Veja figura abaixo. Todo desenho isométrico deverá ser feito olhando-se do lado que melhor esclareça qualquer dúvida quanto ao caminhamento da tubulação. Os desenhos isométricos devem mostrar a indicação da posição das hastes e volantes das válvulas. Esse detalhe é muito importante para efeito de montagem da mesma. Veja figura abaixo por exemplo.
  • 59.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 59 Exemplo de um “isométrico” feito a partir de um desenho em projeção (vistas de frente e lateral). Observação 1. Mostrar todos os pontos de solda bem legível. 2. Observe a indicação do norte de projeto, tanto em projeção como em isométrico, eles têm a mesma direção e sentido. Outro exemplo de um “isométrico” desenhado a partir de uma projeção ortogonal (vistas de frente e lateral).
  • 60.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET60 Como é fácil de observar o isométrico em três dimensões, orientadas pelo sinal indicativo do “norte de projeto”. Essas dimensões possuem três direções diferentes, como sejam: Cotagem Os desenhos isométricos devem conter todas as cotas e dimensões necessárias para a fabricação e montagem das tubulações. As cotas deverão ser colocadas de maneira tal que fiquem esteticamente dispostas, sem que deixem de determinar corretamente o elemento cotado.
  • 61.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 61 Regras básicas • Trechos horizontais - Cotas principais: dar distância entre mudanças de direções, derivações principais, limites de áreas, etc. - Cotas secundárias: dar distância até reduções, ramificações de pequena bitola, conexões para instrumentos, válvulas, etc. Veja exemplo abaixo. • Trechos verticais - Os trechos verticais não devem ser cotados, deve-se assinalar somente as elevações de pontos importantes, tais como: Derivações, Bocais, Suporte, Válvulas, etc. - Em elementos padronizados com flanges deve ser dado somente a cota de elevação de uma de suas faces. - Em elementos não padronizados deve ser dado a elevação de ambas as faces dos flanges.
  • 62.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET62 Exemplo • Trechos inclinados no mesmo plano - Trechos inclinados de 45°: - Se o trecho estiver no plano horizontal, deverão ser cotados o ângulo e um dos catetos. O ângulo deverá ser acompanhado da letra H (horizontal). Tanto o ângulo como o cateto podem ser cotados em qualquer lado.
  • 63.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 63 - se o trecho estiver no plano vertical, deverão ser cotados: o ângulo (acompanhado da letra “V”, Vertical), o cateto horizontal e uma elevação, dada em baixo ou em cima. Veja figura. • Trechos inclinados de ângulos diferentes de 45°: - se o trecho estiver no plano horizontal, deverão ser cotados os dois catetos e o ângulo de 60°, acompanhado da letra “H”. - se o trecho estiver no plano vertical, deverão ser dados: duas cotas de elevação; o cateto horizontal e o ângulo vertical acompanhado da letra “V”.
  • 64.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET64 Exemplo • Trechos inclinados no espaço Neste caso deverão ser dadas as seguintes cotas: - Duas elevações - O ângulo vertical (α° - v) - Uma vista em planta com o ângulo horizontal (β° - H) e os dois catetos. Exemplo • Trechos orientados por Bocais de equipamentos Para este caso deverão ser indicadas as seguintes cotas:
  • 65.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 65 - Linha de centro do equipamento - Os catetos, a partir da linha de centro - A elevação do bocal - A distância entre a face do bocal e a primeira mudança de direção. Veja exemplo a seguir. Considerações gerais Todo desenho isométrico deve ser numerado, essa numeração deve ser feita em combinação com a numeração das plantas, de modo que seja fácil identificar-se em que planta está representada uma linha que aparece em determinado isométrico e vice-versa. Geralmente todas as tubulações desenhadas em um isométrico estão contidas em uma mesma planta. Todos os pontos em que as tubulações passa de uma folha de planta para outra, devem ser assinalados nos isométricos, com indicação dos números correspondentes das plantas.
  • 66.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET66 A seguir damos um exemplo de um desenho isométrico rigorosamente cotado. Observe as indicações correspondentes aos números 1 e 13, elas servem como orientação para a cotagem de detalhes.
  • 67.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 67 Simbologia de isométrico para tubulação Fluxo horiz. Válv. vertical Fluxo horiz. Válv. horiz. Fluxo vertic. Fluxo horiz. Válv. vertic. Fluxo horiz. Válv. horiz. Fluxo vertic. 1 - Válvula gaveta 5 - Válvula de retenção Não de aplica 2 - Válvula globo 6 - Válvula de segurança Não se aplica 3 - Válvula macho 7 - Válvula solenóide Não se aplica 4 - Válvula de controle 8 - Válvula de 3 Vias Não recomendado Simbologia de isométrico para tubulação
  • 68.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET68 Fluxo horiz. Válv. vertical Fluxo horiz. Válv. horiz. Fluxo vertic. Fluxo horiz. Válv. vertic. Fluxo horiz. Válv. horiz. Fluxo vertic. 9 - Válvula borboleta 10 - Válvula de fecho rápido Não recomendado Não recomendado 11 - Válvula de agulha 12 - Válvula de retenção e fecho Não recomendado 13 - Válvula angular 14 - Válvula de diafragma Não recomendado 15 - Válvula de esfera 16 - Volante para corrente Não recomendo 17 - Purgador de vapor 18 - Filtro de linha Não se aplica Não se aplica Simbologia de isométrico para tubulação
  • 69.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 69 19 - Visor de linha 20 - Ejetor 21 - “Figura 8” 22 - Roquete 23 - Flange de pescoço 24 - Flange sobre-posto e para solda de encaixe 25 - Flange roscado 26 - Flange de orifício 27 - Flange cego 28 - Bujão 29 - Tampão para solda de topo 30 - Tampão roscado e para solda de encaixe 31 - União 32 - Redução concêntrica Simbologia de isométrico para tubulação
  • 70.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET70 33 - Redução excêntrica 34 - Joelho de 90º 35 - Joelho de 45º 36 - Tê Simbologia de isométrico para tubulação
  • 71.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 71 35 - Traçado de linhas em geral 1 ROSQUEADA CONEXÕES Simbologia de isométrico para tubulação
  • 72.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET72 2 PONTA E BOLSA CONEXÃO 3) SOLDADA CONEXÕES Simbologia de isométrico para tubulação
  • 73.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 73 4) FLANGEADA CONEXÕES Simbologia de isométrico para tubulação
  • 74.
  • 75.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 75 Características e tipos de tubos Materiais para tubos Os tubos são feitos de materiais apropriados para cada fluido e suas condições no processo, tais como: temperatura de operação, pressão de trabalho, grau de corrosão, etc. Distinguem-se duas classes de materiais para tubulação: materiais metálicos e materiais não metálicos. Materiais metálicos Materiais não metálicos Ferrosos Não-ferrosos Materiais plásticos Outros materiais Aços ao carbono Aços-liga Aços inox Ferro forjado Ferro fundido Ferro ligado Ferro nodular Cobre Latões Bronzes Metal monel Cromo-níquel Níquel Chumbo Alumínio Titânio Cloreto de polivinil (PVC) Acetato de celulose Teflon Poliestireno, polietileno Epóxi, poliéster, etc. Vidro Cerâmica Barro vidrado Porcelana Concreto armado Borrachas Cimento amianto, etc. Tubos metálicos de aço ao carbono Nas indústrias de processamento mais de 80% dos tubos são de aço ao carbono devido ao seu baixo custo, excelentes qualidades mecânicas e facilidade para ser trabalhado e soldado.
  • 76.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET76 Tubos metálicos de aço-liga Denomina-se aços-liga todos os aços que possuem qualquer qualidade de outros elementos, além dos que entram na composição dos aços ao carbono. Dependendo da qualidade total de elementos de liga, distinguem-se os aços de baixa liga, com até 5% de elementos de liga, aços de liga intermediária, contendo entre 5 a 10% e os aços de alta liga, com mais de 10%. Todos os tubos de aço-liga são bem mais caros do que os de aço ao carbono. De um modo geral, o custo é tanto mais alto quanto maior for a qualidade de elementos de liga. A montagem desses tubos também é mais difícil e mais cara. Tubos de aços inoxidáveis Existem duas classes principais de aços inoxidáveis: austeníticos e os ferríticos. Aços inoxidáveis austeníticos Não-magnéticos, contendo basicamente 16% a 26% de cromo e 6% a 22% de níquel. É o grupo mais importante. A tabela a seguir mostra os tipos de aços inoxidáveis mais usados para tubos. Elementos de liga (%) Limite de temperatura (o C)Tipos (denominação do ASTM) Estrutura cristalina Cr Ni Máxima Mínima 304 Austenítica 18 8 600 - 255 304 L Austenítica 18 8 C (máxima): 0,03 400 - 255 316 Austenítica 16 10 Mo: 2 650 - 195 316 L Austenítica 16 10 Mo: 2; (máximo): 0,03 400 - 195 321 Austenítica 17 9 Ti: 0,5 600 - 195 347 Austenítica 17 9 Cb + Ta: 1 600 - 255 405 Ferrítica 12 - Al: 0,2 470 Zero Os aços inoxidáveis austeníticos apresentam uma extraordinária resistência à fluência e à oxidação, razão pela qual são bem elevados os valores das temperaturas limites de utilização (como se vê na tabela anterior), exceto para os tipos de muito baixo teor de carbono (304 L e 316 L), cujo limite é de 400ºC, devido à menor resistência mecânica desses aços. Todos os aços austeníticos mantêm o comportamento dúctil mesmo em temperaturas extremamente baixas, podendo alguns ser empregados até próximo de zero absoluto. Os aços tipo 304, 316 e outros, denominados de não- estabilizados, estão sujeitos a uma precipitação de carbono (sensitização), quando
  • 77.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 77 submetidos a temperaturas entre 450°C e 850°C, que diminui sua resistência à corrosão. Esse fenômeno pode ser controlado com a adição de titânio ou cobalto (aços estabilizados, tipo 321 e 347), ou pela diminuição da quantidade de carbono (aços de muito baixo teor de carbono, tipo 304 L e 316 L). A presença de pequenas quantidades de cloretos, hipocloretos, etc., pode causar severa corrosão alveolar e sobtensão em todos os aços inoxidáveis austeníticos, devendo, por isso, ser sempre evitada. Os tubos de aços inoxidáveis austeníticos são usados, entre outros serviços, para: temperaturas muito elevadas, temperaturas muito baixas (serviços criogênicos), serviços corrosivos oxidantes, produtos alimentares e farmacêuticos e outros serviços de não-contaminação, hidrogênio em pressões e temperaturas elevadas, etc. Aços inoxidáveis ferríticos Apresentam, em relação aos austeníticos, menos resistência à fluência e à corrosão em geral, assim como menor temperatura de início de oxidação, sendo, por isso, mais baixas as temperaturas limites de uso. Em compensação, são materiais mais baratos do que os austeníticos e menos sujeitos aos fenômenos de corrosão alveolar e sobtensão. Todos esses são difíceis de soldar e não são adequados para serviços em baixas temperaturas. Tubos de aço galvanizado Os tubos de aço galvanizado são condutores cilíndricos que recebem uma penetração de zinco, por galvanoplastia e a fogo, empregados em tubulações industriais secundárias, de baixas pressões e temperaturas, para água, ar comprimido. Características São fabricados sem costura (tipo Mannesmann) e com costura. Estes últimos são mais utilizados, por serem mais leves e mais baratos. A costura é feita pelos processos de solda de pressão e solda por resistência elétrica, até 4”, nos mesmos diâmetros e espessura da parede dos tubos de aços carbono. Os tubos galvanizados têm baixa resistência mecânica e muito boa resistência à corrosão, resistindo muito bem ao contato com a água, a atmosfera e o solo. Os tubos sem costura são mais pesados e mais resistentes. Por isso são mais utilizados nas indústrias, em instalações sujeitas a pressões mais elevadas.
  • 78.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET78 Nota Ao empregar tubos de aço galvanizado, para os mais variados fins, recomenda-se evitar curvá-los ou soldá-los, porque nos lugares curvados ou soldados a galvanização é prejudicada, iniciando-se a oxidação e a ferrugem neste ponto. Tubos de cobre Os tubos de cobre são condutos de formato cilíndrico, de vários diâmetros, fabricados em liga com outros metais, como zinco, estanho, incluindo cobre comercialmente puro, etc. Esses tubos têm excelente resistência à oxidação e ao ataque da atmosfera, da água (inclusive água salgada), dos álcalis, de muitos compostos orgânicos e de numerosos outros fluidos corrosivos. Esse material pode ser empregado em serviço contínuo desde 180 até 200°C. Tubos plásticos A descoberta do plástico, particularmente do Cloreto de Polivinil (PVC), permitiu a fabricação de tubos plásticos para variadas aplicações. Na construção civil são utilizados em instalações de água potável, de esgotos e de águas pluviais. Características Os tubos plásticos vieram facilitar e simplificar a mão-de-obra nas instalações hidráulicas. Essas tubulações são imunes às incrustações e à corrosão, permitindo ótima vazão dos líquidos, com baixíssimo atrito, pois as paredes internas são polidas, não oferecendo acréscimo de resistência à sua passagem. O manuseio é fácil, dado o pequeno peso do material. Os cortes e as ligações são rápidas e de fácil execução. Os tubos plásticos não estão sendo empregados nas instalações de água quente, pois o calor diminui sua resistência mecânica. São necessárias precauções na sua utilização, como não errar nas medidas, cuidar bem da soldagem e isolá-los com material antitérmico, no cruzamento com os ramais de água quente. Dimensões comerciais e aplicações São encontrados no comércio em barra de 5 a 6 metros, com a marcação da classe a que pertencem. Esta marcação permite identificar a pressão de trabalho para a qual estão calculados. Os tubos soldáveis são solicitados pelo diâmetro externo, e os
  • 79.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 79 providos de roscas, pelo interno. Os utilizados em ramais de distribuição são identificados pela classe e pelo diâmetro. Os mais empregados são: • Tubo rígido soldável; • Tubo rígido com roscas; • Tubo rígido para esgoto, que pode ser soldável ou conectado com anel de borracha. Definições Diâmetro nominal (tubo) As especificações das espessuras das paredes de tubos estão intimamente ligadas a três conceitos básicos: diâmetro interno, nominal e externo conforme figura abaixo. φi = diâmetro interno φn = diâmetro nominal φe = diâmetro externo e = espessura O diâmetro nominal não tem dimensões físicas no tubo, seria um diâmetro médio entre o interno e o externo. É usado para efeitos de especificação ou designação dos tubos. Para os valores compreendidos entre 14” e 36” inclusive, o diâmetro nominal coincide com o diâmetro externo. Essa coincidência não existe para o diâmetro interno. A espessura do tubo pode ser definida como sendo a metade da diferença entre os diâmetros externos e internos. 2 i-e e φφ = Na especificação de tubo é muito importante a indicação de sua espessura, a qual é feita seguindo normalmente a NORMA AMERICANA ANSI.B.36.10, que estabelece
  • 80.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET80 padrões em “séries” para espessuras de tubos. Estas séries também chamadas de SCHEDULES (sch), são as seguintes: Sch: 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160 onde a espessura da parede cresce proporcionalmente à série (Sch). Espessura de parede de tubos de aço Para um 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 Para um tubo de diâmetro nominal igual ¾”, teremos pela tabela de dimensões da ANSI.B.36.10 para diâmetro externo sempre invariável e igual a 17mm. A espessura da parede varia de 2,87mm a 5,54mm, juntamente com o diâmetro interno que varia de 20,9mm a 15,0mm. Essas variações são funções das diferentes séries (40, 80 e 160) apresentadas para a designação de espessura conforme figura abaixo. Geralmente para tubos de aço são adotados os seguintes tipos de espessuras mínimas referentes aos diâmetros nominais: • De 1/8” até 1 ½” inclusive - série 80 • De 2” até 12” inclusive - série 40 • De 14” em diante não há série de especificação e sua espessura deverá ser 3/8” (9mm). Os fatores citados se justificam como fatores de segurança de resistência estrutural interna e externa. Os diâmetros comerciais são padronizados por várias normas, ficando difícil relacionar a rigor toda a linha de fabricação dos fornecedores.
  • 81.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 81 Além disso esses diâmetros variam de acordo com o tipo de material que é construído o tubo e de acordo com o seu emprego. Exemplos De variação dos diâmetros nominais: • Tubo de aço - variação de 1/8” até 36” - ANSI.B.36.10 e ANSI.B.36.19 - variação de 10” até 42” - P.EB-249 • Ferro fundido - variação 2” até 24” ou 50mm até 600mm - EB-43 e PEB-137 da ABNT. • PVC rígido - variação de 3/8” até 10” ou 10mm até 300mm - PEB-183 da ABNT cimento amianto. - variação de 5mm até 500mm - EB-69 e EB-109 da ABNT.
  • 82.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET82 A tabela abaixo especifica as dimensões dos tubos de aço-carbono conforme norma ANSI-B-36-10. E a tabela apresenta as dimensões do diâmetro nominal e diâmetro externo do tubo numa gama de 1/2" a 24” utilizada em boca de lobo. SCH - 5 SCH - 10 SCH - 20 SCH - 30 STAND. SCH - 40 SCH - 60 EXTRA STRONG SCH - 80 SCH - 100 Diam. Nominal Diam.Exter. T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m T mm Kg/m 1/8” 10,5 1,2 0,2 1,7 0,3 1,7 0,3 2,4 0,4 2,4 0,4 13,7 1,6 0,4 2,2 0,6 2,2 0,6 3,0 0,7 3,0 0,7 2/8” 17,1 1,6 0,6 2,3 0,8 2,3 0,8 3,2 1,0 3,2 1,0 1/2" 21,3 2,1 0,9 2,7 1,2 2,7 1,2 3,7 1,6 3,7 1,6 3/5” 26,7 1,6 1,0 2,1 1,2 2,8 1,6 2,8 1,6 3,9 2,1 3,9 2,1 1” 33,4 1,6 1,2 2,7 2,0 3,3 2,4 3,3 2,4 4,5 3,2 4,5 3,2 11/4" 42,2 1,6 1,6 2,7 2,5 3,5 3,3 3,5 3,3 4,8 4,4 4,8 4,4 1 1/2" 48,2 1,6 1,8 2,7 3,1 3,6 4,0 3,6 4,0 5,0 5,3 5,0 5,3 2” 60,8 1,6 2,3 2,7 3,9 3,9 5,4 3,9 5,4 5,5 7,4 5,5 7,4 3 1/2" 78,0 2,1 3,6 3,0 5,2 5,1 8,5 5,1 8,5 7,0 11,3 7,0 11,3 3” 88,9 2,1 4,5 3,0 6,4 5,4 11,2 5,4 11,2 7,6 15,2 7,6 15,2 3 1/2" 101,6 2,1 5,1 3,0 7,3 5,7 13,5 5,7 13,5 8,0 18,5 8,0 18,5 4” 114,3 2,1 5,7 3,0 8,3 6,0 16,0 6,0 16,0 8,5 22,1 8,5 22,1 5” 141,3 2,7 9,4 3,4 11,5 6,5 21,6 6,5 21,6 9,5 30,7 9,5 30,7 6” 168,5 2,7 11,2 3,4 13,7 7,1 28,1 7,1 28,1 10,9 42,3 10,9 42,3 8” 219,1 2,7 14,6 3,7 19,8 6,3 33,1 7,0 36,5 8,1 42,2 8,1 42,2 10,3 32,6 12,7 64,2 12,7 64,2 15,0 75,3 10” 273,0 3,4 22,4 4,1 27,8 6,3 41,4 7,7 50,6 9,2 59,9 9,2 59,9 12,7 85,5 12,7 50,9 15,0 95,1 18,2 113,0 12” 329,8 4,1 32,8 4,5 35,8 6,3 49,4 8,3 64,8 9,5 73,4 10,3 79,8 14,2 108,8 12,7 96,7 17,4 130,9 21,4 158,0 14” 355,6 6,3 54,3 7,9 67,6 9,5 80,8 9,5 80,8 11,1 93,8 15,0 12,5 12,7 100,7 19,0 157,0 23,7 193,0 13” 406,4 6,3 62,3 7,9 77,5 9,5 92,6 9,5 82,6 12,7 122,5 18,6 15,9 12,7 122,5 21,4 202,0 26,1 243,0 15” 457,2 6,3 70,1 7,9 57,3 11,1 121,6 9,5 104,4 14,2 154,9 19,0 20,4 12,7 138,3 23,7 252,7 29,3 307,0 20” 509,0 6,3 77,9 9,5 116,3 12,7 154,0 9,5 116,3 15,0 181,8 20,5 24,6 12,7 154,0 26,1 309,1 32,5 375,0 22” 559,0 9,5 128,1 12,7 169,5 24” 609,4 6,3 93,8 9,5 140,0 14,2 208,2 9,5 140,0 17,4 253,2 24,5 36,8 12,7 185,7 30,9 438,6 38,8 543,0 26” 660,4 9,5 161,6 12,7 201,5 30” 762,0 7,9 146,3 12,7 233,2 15,8 290,3 9,5 175,6 12,7 233,2 34” 869,6 9,5 199,3 12,7 264,5 36” 914,4 9,5 211,1 12,7 280,6 42” 1066,8 9,5 146,7 12,7 327,9 Faixas de pressão Uma chamada faixa de pressão ordena os diversos componentes de uma conexão (tubo, joelho, flange, válvula, etc.), em função da pressão interna. Devem-se distinguir três tipos de pressão: pressão nominal, pressão de trabalho permitida e pressão de ensaio. A pressão nominal É a pressão responsável pela escolha do material e a determinação da espessura do material.
  • 83.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 83 A pressão de trabalho permitida É a maior pressão permitida, ela depende do tipo de material, da temperatura e outros esforços. A pressão de ensaio É a pressão sob a qual o fabricante aplica os ensaios, sempre é maior do que a pressão nominal e a permitida. A tabela abaixo especifica a pressão de trabalho permitida (em bar). Valores permissíveis para pressão de serviço (bar) Pressão nominal I - Fluido e gás até 120 II - Fluido e gás até 300 III - Fluido e gás até 400 Pressão de ensaio 2.5 2.5 2 - 4 6 6 5 - 4 10 10 8 - 16 16 16 13 10 25 25 25 20 16 40 40 40 32 25 60 64 64 50 40 96 100 100 80 64 150 160 160 125 100 240 250 250 200 160 375 400 400 320 250 600
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  • 85.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 85 Fabricação de tubos Existem várias formas de fabricação de tubos, dependendo do tipo de aplicação das solicitações dos materiais, da pressão, etc: • Tubos sem costura; • Tubos com costura. Fabricação de tubo sem costura Processo Mannesmann O lingote macio de aço é empurrado helicoidalmente em sentido axial, por dois cilindros de trabalho (bicônicos), contra um mandril ou punção que abre o material. O lingote é laminado deste modo formando um corpo oco de parede grossa. Disposição de cilindros de trabalhos, dos guias e do mandril. Modo de trabalhar dos trens de cilindros oblíquos.
  • 86.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET86 Disposição oblíqua dos cilindros. Laminador de cilindro oblíquo (Processo Mannesmann) Processo passo de peregrino No laminador passo de peregrino a peça oca incandescente é empurrada sobre uma barra-mandril. Os dois cilindros peregrinos têm forma especial. Esta forma torna possível que se faça uma entrada do corpo oco mediante um entalhe e o movimento dos cilindros peregrinos nos dão continuação à laminação. Posteriormente, os cilindros ficam livres deixando a peça oca se deslocar através da barra-mandril que a empurra. Extrusão Nas prensas de extrusão, pode-se conseguir, além de tubos, barras com perfis normalizados de aço ou de outros metais ou para outros perfis não-normalizados de forma complexas. Não seria possível obter-se muitas dessas barras por laminação.
  • 87.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 87 A extrusão do aço se faz comprimindo-se um lingote preaquecido 1250ºC) contra uma matriz dotada de uma abertura que corresponde exatamente ao formato da secção que se deseja obter. Estiramento O estiramento permite dar uma forma regular a frio em semiprodutos que recebem uma laminação prévia (barras de aço, arames, tubos). A peça em bruto passa por uma ou várias matrizes que possuem uma pequena conicidade.
  • 88.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET88 Fabricação de tubos com costuras (soldados) Os tubos soldados se obtêm mediante diversos procedimentos que lhe conferem um alto grau de qualidade. A tira de chapa passa pelo laminador enrolador, mediante várias passadas ou vários laminadores em série que irão formar o tubo e a seguir o tubo passa por entre eletrodos de cobre em rotação que solda o topo eletricamente. Materiais Conforme as necessidades de aplicação e das diferentes propriedades dos materiais são usados tubos de vários materiais. Tubos de aço ao carbono É o teor de carbono que determina as propriedade do aço tais como a resistência à tração. Quanto mais alto for o teor de carbono tanto mais elevada será a resistência.
  • 89.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 89 A soldabilidade diminui em função do teor de carbono. A deformabilidade a quente e a frio também é uma característica importante. A tabela apresenta a massa em Kg em função do diâmetro externo de e da espessura e. Precisão de tubos de aço-carbono DIN 2391 Peso do tubo é dado em kg/m Espessura da parede em mm Diâmetro Externo (mm) 0,5 1 1,5 2 2,5 3 4 5 6 8 4 0,044 0,072 - - 5 0,055 0,099 - - 6 0,068 0,123 0,167 - Materiais: St35, St55, St45-2, St52-2 8 0,093 0,173 0,241 0,306 0,350 10 0,118 0,222 0,315 0,395 0,463 12 0,142 0,271 0,389 0,493 0,586 0,666 14 0,166 0,320 0,462 0,591 0,709 0,813 16 0,191 0,370 0,536 0,690 0,832 0,961 1,18 20 0,240 0,478 0,684 0,888 1,08 1,26 1,58 1,85 25 0,302 0,592 0,869 1,13 1,39 1,63 2,07 2,47 30 0,364 0,715 1,05 1,48 1,70 2,00 2,57 3,08 3,55 35 0,426 0,837 1,24 1,63 2,00 2,38 3,06 3,70 4,29 40 0,488 0,967 1,42 1,88 2,32 2,74 3,56 4,32 5,04 6,32 45 - 1,09 1,61 2,14 2,61 3,10 4,05 4,93 5,78 7,30 50 - 1,20 1,79 2,36 2,91 3,47 4,53 5,54 6,51 8,28 60 - 1,46 2,16 2,86 3,50 4,22 5,53 6,79 7,99 10,26 70 - 1,70 2,54 3,35 4,21 4,96 6,51 8,01 9,47 126,23 80 - 1,95 2,91 3,85 4,76 5,70 7,50 9,25 10,95 14,21 90 - - 3,27 4,23 5,39 8,48 8,48 10,48 12,43 16,28 100 - - - 4,84 6,01 9,46 9,46 11,71 13,92 18,15 120 - - - 5,82 7,24 11,42 11,42 14,18 16,86 22,18 Especificação: tubo 60 x 30 DIN 2391 - St 35 ASTM-B-88-41 e B-88-47 Tipo K Tipo L Tipo M Diâmetro nominal Diâmetro externo Espessura nominal da parede Peso teórico por pé linear Espessura nominal da parede Peso teórico por pé linear Espessura nominal da parede. Peso teórico por pé Pols. Pols. Pols. 1b Pols. 1b Pols 1b 1/8” 0,250 0,032 0,085 0,025 0,068 0,025 0,068 1/4" 0,375 0,032 0,134 0,030 0,126 0,025 0,107 3/8” 0,500 0,049 0,269 0,035 0,198 0,025 0,145 1/2" 0,625 0,049 0,344 0,040 0,285 0,028 0,204 5/8” 0,750 0,049 0,418 0,042 0,362 0,030 0,263 3/4" 0,875 0,065 0,641 0,045 0,455 0,032 0,328 1” 1,125 0,065 0,839 0,050 0,655 0,035 0,465 1 1/4" 1,375 0,065 1,04 0,055 0,884 0,042 0,682 1 1/2" 1,625 0,072 1,36 0,060 1,14 0,049 0,940 2” 2,125 0,083 2,06 0,070 1,175 0,058 1,46 2 1/2" 2,625 0,095 2,93 0,080 2,48 0,065 2,03 3” 3,125 0,109 4,00 0,090 3,33 0,072 2,68 3 1/2" 3,625 0,120 5,12 0,100 4,29 0,083 3,58 4” 4,125 0,134 6,51 0,110 5,38 0,095 4,66 5” 5,125 0,160 9,67 0,125 7,61 0,109 6,66 6” 6,125 0,192 13,9 0,140 10,2 0,122 8,92 8” 8,125 0,271 25,9 0,200 19,3 0,170 16,5 10” 10,125 0,338 40,3 0,250 30,1 0,212 25,6 12” 12,125 0,405 57,8 0,280 40,4 0,254 36,7
  • 90.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET90 As tabelas trazem uma relação de tubos de aços–carbono conforme especificações ANSI. Tubos Propriedades dos tubos norma–ANSI–B–36–10. SCH Diâmetro nominal Diâmetro externo (pol) Diâmetro externo (mm) Diâmetro interno (pol) Diâmetro interno (mm) Espessura da parede (pol) Espessura da parede (mm) Área int. do tubo (pol) Área int. do tubo (mm) Área da parede do tubo pol. quad Área da parede do tubo mm quad 14 D.E 14.0 355.6 13.500 342.9 0.250 6.35 143.14 92.347 10.80 6.967 16 D.E 16.0 406.4 15.500 393.7 0.250 6.35 188.69 121.733 12.37 7.980 18 D.E 18.0 457.2 17.500 444.5 0.250 6.35 240.53 155.248 13.94 8.993 20 D.E 20.0 508.0 19.500 495.3 0.250 6.35 298.65 192.674 15.51 10.006 24 D.E 24.0 609.6 23.500 596.9 0.250 6.35 433.74 279.828 18.65 12.032 Schedule 10 30 D.E 30.0 762.0 29.376 746.1 0.312 7.92 677.76 434.203 29.10 18.774 8 8.625 219.0 8.125 206.3 0.250 6.35 51.85 33.423 6.57 4.238 10 10.750 273.0 1.250 260.3 0.250 6.35 82.52 53.215 8.24 5.316 12 12.750 323.8 12.250 311.1 0.250 7.92 117.86 76.011 9.82 6.335 14 D.E 14.0 355.6 13.376 339.7 0.312 7.92 140.052 90.632 13.42 8.658 16 D.E 16.0 406.4 17.376 390.5 0.312 7.92 185.69 119.764 15.38 9.922 18 D.E 18.0 457.2 19.250 441.3 0.312 9.52 237.13 152.951 17.34 11.187 20 D.E 20.0 508.0 23.250 488.9 0.375 9.52 291.04 187.726 23.12 14.916 24 D.E 24.0 609.6 29.000 590.5 0.375 9.52 224.56 273.859 27.83 17.954 Schedule10 30 D.E 30.0 762.0 8.071 736.6 0.500 12.70 660.52 426.139 46.34 19.896 8 8.625 219.0 10.136 205.0 0.277 7.03 51.16 33.005 7.26 4.983 10 10.750 273.0 12.090 257.4 0.307 7.79 80.69 52.034 10.07 6.496 12 12.750 323.8 13.250 307.0 0.330 8.38 114.80 74.022 12.87 8.303 14 D.E 14.0 355.6 15.250 336.5 0.375 9.52 137.88 88.932 16.05 10.354 16 D.E 16.0 406.4 17.126 387.3 0.375 9.52 182.65 117.810 18.41 11.877 18 D.E 18.0 457.2 19.000 435.0 0.437 11.09 230.36 148.616 24.11 15.554 20 D.E 20.0 508.0 22.876 482.6 0.500 12.70 283.53 182.919 30.63 19.761 24 D.E 24.0 609.6 28.750 581.0 0.562 14.27 411.00 265.119 41.39 26.703 Schedule10 30 D.E 30.0 762.0 730.2 0.625 15.87 649.18 418.768 57.68 37.212 Tubos Propriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10. SCH Diâmetro nominal Diâmetro externo (pol) Diâmetro externo (mm) Diâmetro interno (pol) Diâmetro interno (mm) Espessura da parede (pol) Espessura da parede (mm) Área int. do tubo (pol) Área int. do tubo (mm) Área da parede do tubo pol. quad Área da parede do tubo mm quad 1/8” 0,405 10.28 0.269 6.83 0.068 1.72 0.0569 36 0.072 46 1/4" 0,540 13.71 364 9.24 0.088 2.23 0.1041 67 0.125 80 3/8” 0,675 17.14 0.493 12.52 0.091 2.31 0.1909 123 0.167 107 1/2" 0.840 21.33 0.622 15.79 0.109 2.76 0.3039 196 0.250 161 3/4" 1.050 26.67 0.824 20.92 0.113 2.87 0.5333 344 0.333 214 1” 1.315 33.40 1.049 26.64 0.133 3.37 0.8639 557 0.444 318 1 1/4" 1.660 42.16 1.380 35.05 0.140 3.55 1.495 964 0.669 431 1 1/2" 1.900 48.26 1.610 40.89 0.145 3.68 2.036 1313 0.799 515 2” 2.375 60.32 2.067 52.50 0.154 3.91 3.356 2165 1.075 693 2 1/2" 2.875 73.02 2.469 62.71 0.203 5.15 4.788 3089 1.704 1099 3” 3.500 88.90 3.068 77.92 0.216 5.48 7.393 4769 2.228 1437 3 1/2" 4.000 101.60 3.548 90.11 0.226 5.74 9.888 6379 2.680 1729 4” 4.500 114.30 4.026 102.26 0.237 6.01 12.73 8212 3.173 2047 5” 5.563 141.30 5.047 128.19 0.258 6.55 20.01 12909 4.304 2776 6” 6.625 168.27 6.065 154.05 0.280 7.11 28.89 18638 5.584 3602 8” 8.625 219.07 7.981 202.71 0.322 8.17 50.03 32277 8.396 5416 10” 10.750 273.05 10.020 254.50 0.365 9.27 78.85 50870 11.900 7677 12” 12.750 32385 11.938 303.22 0.406 10.31 111.93 72212 15.770 10.174 14” 14.000 355.60 13.126 333.40 0.437 11.09 135.32 87303 18.610 12.006 16” 16.000 406.40 15.000 381.00 0.500 12.70 176.72 114.012 24.350 15.709 18” 18.000 457.20 16.876 428.65 0.562 14.27 223.68 144.309 30.790 19.864 20” 20.000 508.00 18.814 477.87 0.593 15.06 278.00 179.354 36.150 23.332 Schedule–40 24” 24.000 609.60 22.626 574.70 0.687 17.44 402.07 259.399 50.310 32.457
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 91 Tubos Propriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10.SCH Diâmetro nominal (Pol) Diâmetro externo (pol) Diâmetro externo (mm) Diâmetro interno (pol) Diâmetro interno (mm) Espessura da parede (pol) Espessura da parede (mm) Área int. do tubo (pol) Área int. do tubo (mm) Área da parede do tubo pol. quad Área da parede do tubo (mm quad) 8” 8.625 219.0 7.813 198.4 0.406 10.3 47.94 30.928 10,48 6761 10” 10.750 273.0 9.750 247.6 0.500 12.7 74.66 48.167 16,10 10387 12” 12.750 323.8 11.626 295.3 0.562 14.2 106.16 68.490 21,52 13883 14” D.E 14.000 355.6 12.814 325.4 0.593 15.0 128.96 83.199 24,98 16116 16” D.E 16.000 406.4 14.688 373.0 0.656 16.6 169.44 109.315 31,62 20399 Schedule-60 18” D.E 18.000 457.2 16.500 419.1 0.750 19.0 213.83 137.954 40,64 26.219 20” D.E 20.000 508.0 18.376 466.7 0.812 20.6 265.21 171.102 48,95 31580 24” D.E 24.000 609.6 22.064 560.4 0.968 24.5 382.85 246.999 70,04 45187 8” 8.625 219.0 7.439 188.9 0.593 15.0 43.46 28.038 14,96 9.651 10” 10.750 273.0 9.314 236.5 0.718 19.2 68.13 43.954 22,63 14599 12” 12.750 323.8 11.064 281.0 0.843 21.4 96.14 62.025 31,53 20341 14” D.E 14.000 355.6 12,126 308.0 0.937 23.7 115.49 74.509 38,45 24806 16” D.E 16.000 406.4 13.938 354.0 1.031 26.1 152.58 98.438 48,48 31277 18” D.E 18.000 457.2 15.688 398.4 1.156 29.3 193.30 124.709 61,17 39464 Schedule-100 20” D.E 20.000 508.0 17.438 442.9 1.281 32.5 238.82 164.077 75,34 48606 24” D.E 24.000 609.6 20.938 531.8 1.531 38.8 344.32 222.141 108,07 69722 4 4.500 114.3 3.625 92.0 0.438 11.1 10.33 6.664 5,578 3.598 5 5.625 141.3 4.563 115.9 0.500 12.7 16.35 10.548 7,953 5.130 6 6.625 168.2 5.501 139.7 0.562 14.2 23.77 15.335 10,705 6.909 8 8.625 219.0 7.189 182.6 0.718 18.2 40.59 26.187 17,840 11.509 10 10.750 273.0 9.064 230.2 0.843 21.4 6.53 41.632 26,240 16.928 12 12.750 323.8 10.750 273.0 1.000 25.4 90.76 58.554 36,910 23.812 14 DE 14.000 355.6 11.814 300.0 1.093 27.7 109.62 70.722 44,320 28.593 16 DE 16.000 406.4 13.564 344.5 1.218 30.9 144.50 93.225 56,500 36490 18 DE 18.000 457.2 15.250 387.3 1.375 34.9 182.65 117.838 71,820 46335 20 DE 20.000 508.000 17.000 431.8 1.500 38.1 226.98 146.438 87,180 56245 Schedule-120 24 DE 24.000 609.6 20.376 517.5 1.812 46.0 326.08 210.373 126,310 81.490 Tubos Propriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10. SCH Diâmetro nominal (Pol) Diâmetro externo (pol) Diâmetro externo (mm) Diâmetro interno (pol) Diâmetro interno (mm) Espessura da parede (pol) Espessura da parede (mm) Área int. do tubo (pol) Área int. do tubo (mm) Área da parede do tubo pol. quad Área da parede do tubo (mm quad) 1/8” 0.405 10.2 0.215 5.4 0.095 2.41 0.0363 23 0.093 59 1/4" 0.540 13.7 0.302 7.6 0.119 3.02 0.0716 46 0.157 101 3/8” 0.675 17.1 0.423 10.7 0.126 3.20 0.1405 90 0.217 139 1/2" 0.840 21.3 0.546 13.8 0.147 3.73 0.2341 151 0.320 206 3/4" 1.050 26.6 0.742 18.8 0.154 3.91 0.4324 278 0.433 279 1” 1.315 33.4 0.957 24.3 0.179 4.54 0.7193 464 0.639 412 1 1/4" 1.660 42.1 1.278 32.4 0.191 4.85 1.283 827 0.881 568 1 1/2" 1.900 48.2 1.500 38.1 0.200 5.08 1.767 1139 1.068 689 2” 2.375 60.3 1.939 49.2 0.218 5.53 2.953 1905 1.447 952 2 1/2" 2.875 73.0 2.323 59.0 0.276 7.01 4.238 2.734 2.254 1454 3” 3.500 88.9 2.900 73.6 0.300 7.62 6.605 4261 3.016 1945 3 1/2" 4.000 101.6 3.364 85.4 0.318 8.07 8.891 5.736 3.678 2372 4” 4.500 114.3 3.826 97.1 0.337 8.55 11.50 7.419 4.407 2843 5” 5.563 141.3 4.813 122.2 0.375 9.52 18.19 11.735 6.112 3943 6” 6.625 168.2 5.761 146.3 0.438 11.12 26.07 16.819 8.425 5435 8” 8.625 219.0 7.625 193.6 0.500 12.70 45.66 29.458 12.76 8.232 10” 10.750 273.0 9.564 242.9 0.593 15.06 71.84 46.348 18.92 12.206 12” 12.750 323.8 11.376 288.9 0.687 17.44 101.64 65.575 26.03 16.793 14 DE 14.000 355.6 12.500 317.5 0.750 19.05 122.72 79.174 31.22 20.141 16 DE 16.000 406.4 14.314 363.5 0.843 21.41 160.92 103.819 40.14 25896 18 DE 18.000 457.2 16.125 409.5 0.937 23.79 204.24 131.767 50.23 32406 20 DE 20.000 508.0 17.938 455.6 1.037 26.18 252.72 163.044 71.44 46090 -Schedule–80- 24 DE 24.000 609.6 21.564 547.7 1.218 30.93 365.22 235.625 87.17 56238
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET92 Tubos Propriedades dos tubos Pesos em LBS p/ FT. e em kg. P/M. SCHs. 40. 80. 160. 120. 100 Schedule 40 Schedule 80 Schedule 160 Schedule 120 Schedule 100 Diâmetro nominal (pol.) Peso do tubo em libras p/pé Peso do tubo em kg. Por M. Lin Peso do tubo em libras p/ pé Peso do tubo em kg. Por M. Lin. Peso do tubo em libras p/ pé Peso do tubo em kg. Por M. Lin. Peso do tubo em libras p/ pé Peso do tubo em kg. Por M. Lin. Peso do tubo em libras p/ pé Peso do tubo em kg. Por M. Lin. 1/8 0.24 0.360 0.31 0.456 X X X X X X 1/4 0.42 0.630 0.54 0.810 X X X X X X 3/8 0.57 0.855 0.74 1.110 X X X X X X ½ 0.85 1.275 1.09 1.635 1.30 1.950 X X X X 3/4 1.13 1.695 1.47 2.205 1.94 2.910 X X X X 1 1.68 2.520 2.17 3.255 2.84 4.260 X X X X 1 1/4 2.27 3.405 3.00 4.500 3.76 5.640 X X X X 1 1/2 2.72 4.080 3.63 5.445 4.86 7.290 X X X X 2 3.65 5.475 5.02 7.530 7.44 11.160 X X X X 2 1/2 5.76 8.685 7.66 11.490 10.01 15.015 X X X X 3 7.58 11.310 10.25 15.375 14.32 21.480 X X X X 3 1/2 9.11 13.665 12.51 18.765 ----------- ----------- X X X X 4 10.79 16.185 14.98 22.470 22.51 33.765 19.01 28.515 X X 5 14.62 21.930 20.78 31.170 32.96 49.440 27.04 40.560 X X 6 18.97 28.455 28.57 42.855 45.30 67.950 36.39 54.585 X X 8 25.55 38.325 43.39 65.085 74.69 112.035 60.63 90.945 50.87 76.305 10 40.48 60.720 64.33 96.496 115.65 173.475 89.20 133.800 76.93 115.395 12 53.53 80.295 88.51 132.765 160.27 240.405 125.49 188.235 107.20 160.800 14 63.37 95.055 106.13 159.195 189.12 283.680 150.67 226.005 130.73 196.095 16 82.77 124.155 136.46 204.690 245.11 367.665 192.29 288.435 164.83 247.245 18 104.75 157.125 170.75 256.125 308.01 465.765 244.14 366.210 207.96 311.940 20 122.91 184.365 208.87 313.305 379.01 568.515 296.37 444.555 256.10 384.150 24 171 256.755 296.36 444.540 541.94 812.910 429.39 644.085 367.40 551.100 Tubos Propriedades dos tubos norma–ANSi–B–36–10. SCH Diâmetro nominal (Pol) Diâmetro externo (pol) Diâmetro externo (mm) Diâmetro interno (pol) Diâmetro Interno (mm) Espessura da parede (pol) Espessura da parede (mm) Área int. do tubo (pol) Área int. do tubo (mm) Área da parede do tubo pol. quad Área da parede do tubo (mm quad) 8 8.625 219.0 7.001 177.8 0.812 20.6 38.50 34.838 19.93 12858 10 10.750 273.0 8.750 222.2 1.000 25.4 60.13 38.793 30.63 19761 12 12.750 323.8 10.500 266.7 1.125 28.5 86.59 55.864 41.08 26503 14 DE 14.000 355.6 11.500 292.1 1.250 31.7 103.87 67.012 50.07 32303 16 DE 16.000 406.4 13.125 333.1 1.438 36.5 135.32 87.303 65.74 42412 18 DE 18.000 457.2 14.876 377.8 1.572 39.9 173.80 112.128 80.66 52038 20 DE 20.000 508.0 16.500 419.1 1.750 44.4 213.82 137.948 100.33 64.728 Schedule140 24DE 24.000 609.6 19.876 504.8 2.062 52.3 310.28 200.180 142.11 91.683 1/2" 0.840 21.3 0.466 1.8 0.187 4.7 0.706 110 0.3836 247 3/4" 1.050 26.6 0.614 15.5 0.218 5.5 0.2961 191 0.5698 367 1 1.315 33.4 0.815 20.7 0.250 6.3 0.5217 336 0.8365 539 1 1/4 1.600 42.1 1.160 29.4 0.250 6.3 1.057 681 1.107 714 1 1/2 1.900 48.2 1.338 33.9 0.281 7.1 1.406 907 1.429 921 2 2.375 60.3 1.689 42.9 0.343 8.7 2.241 1.445 2.190 1.412 2 1/2 2.875 73.0 2.125 53.9 0.375 9.0 3.546 2.287 2.945 1899 3 3.500 88.9 2.625 66.6 0.438 11.1 5.416 3.494 4.205 2712 3 1/2 4.000 101.6 ........... ........... .......... .......... .......... ............ .......... ............ 4 4.500 114.3 3.438 87.3 0.531 13.4 9.283 5.989 6.621 4.271 5 5.563 141.3 4.313 109.5 0.625 15.8 14.61 9.425 9.696 6.255 6 5.525 168.2 5.189 131.8 0.718 18.2 21.15 13.645 13.32 8.593 8 8.625 219.0 7.813 198.4 0.906 23.0 36.46 23.522 21.97 14.174 10 10.750 273.0 8.500 215.9 1.125 28.5 56.75 36.612 34.02 21.948 12 12.750 323.8 10.126 257.2 1.312 33.3 80.53 51.954 47.14 30.412 14 DE 14.000 355.6 11.188 284.1 1.406 35.7 98.31 63.425 55.63 35.890 16 DE 16.000 406.4 12.814 325.4 1.593 40.4 128.96 83.199 72.10 46516 18 DE 18.000 457.2 14.438 366.7 1.781 45.2 163.72 105.625 9075 58548 20 DE 20.000 508.0 16.064 408.0 1.968 49.9 202.67 130.754 111.49 71.928 Schedule160 24DE 24.000 609.6 19.340 491.2 2-343 59.5 292.98 189.018 159.41 102.844
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 93 A tabela dá as dimensões externas de tubos, em polegada e milímetro, utilizada em boca de lobo, de 1/2" a 24” de diâmetro nominal. Diâmetros externos de tubos Diâmetro nominal polegadas Diâmetro externo polegadas Diâmetro externo milímetros 2 externoDiâmetro. Milímetros 1/2" 0,840 21,336 11 3/4" 1,050 26,670 13 1” 1,315 33,401 17 1 1/2" 1,900 48,260 24 2” 2,375 60,330 30 3” 3,500 88,9000 44 4” 4,500 114,300 57 6” 6,625 168,280 84 8” 8,625 219,080 110 10” 10,750 273,050 137 12” 12,750 323,850 162 14” 14,000 355,600 178 16” 16,000 406,400 203 18” 18,000 457,200 229 20” 20,000 508,000 254 24” 24,000 609,600 302
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 95 Classificação de tubos De forma geral, podemos classificar as tubulações em duas formas: quanto ao seu emprego e quanto ao fluido conduzido. Quanto ao emprego Neste caso, temos, para as tubulações industriais, dois grandes grupos de emprego: os sistemas dentro das instalações industriais e os sistemas fora das instalações industriais (que são as tubulações de adução, distribuição, coleta e drenagem). Para as tubulações no interior da planta industrial, podemos considerar principalmente as seguintes: • Tubulações de processo: conduzem o fluido básico da produção industrial. Exemplos: produtos químicos, óleos, derivados de petróleo, etc. • Tubulações de utilidades: conduzem o fluido auxiliar no processo básico da produção industrial. Exemplos: ar comprimido, vapor, água, rede de combate à incêndio. • Tubulações de instrumentação: são tubulações não destinadas ao transporte de fluidos mas sim de transmissão de sinais para os instrumentos e equipamentos. Quanto ao fluido conduzido De acordo com o fluido conduzido, podemos considerar as principais: • Tubulações para óleo: produtos de petróleo, óleos diversos, etc. • Tubulações para gases: gás natural, oxigênio, CO2, gases de petróleo, etc. • Tubulações para água: potável, industrial, salgada, para combate à incêndio, etc. • Tubulações para vapor • Tubulações para ar comprimido • Tubulações de esgotos sanitários • Tubulações de esgoto industrial • Tubulações de esgoto pluvial e drenagens • Tubulações para fins diversos: produtos químicos, alimentares, farmacêuticos...
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 97 Código de cores O objetivo do emprego de cores na identificação de tubulações é o de facilitar a identificação e evitar acidentes. Aplica-se às tubulações de maneira geral podendo ser complementada por normas específicas quando houver necessidade. É também importante a especificação das cores para evitar o uso de variações de tonalidades correspondente à mesma denominação básica. O emprego de cores para identificação de tubulações está normalizada pela NBR 6493. Com base nesta norma são as seguintes as cores básicas adotadas: a) alaranjado-segurança: produtos químicos não gasosos; b) amarelo-segurança: gases não liqüefeitos; c) azul-segurança: ar comprimido; d) branco: vapor; e) cinza-claro: vácuo; f) cinza-escuro: eletroduto; g) cor-de-alumínio: gases liqüefeitos inflamáveis e combustíveis de baixa viscosidade (por exemplo: óleo diesel, gasolina, querosene, óleo lubrificante, solventes); h) marrom-canalização: materiais fragmentados (minérios), petróleo bruto; i) preto: inflamáveis e combustíveis de alta viscosidade (por exemplo: óleo combustível, asfalto, alcatrão, piche). j) verde-emblema: água, exceto a destinada a combater incêndio; k) vermelho-segurança: água e outras substâncias destinada a combater incêndio.
  • 98.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET98 Produto Faixa ou pintura de identificação Descrição Notação Munsell Água (exceto Incêndio) Verde-emblema 2.5G3/4 Água (para incêndio) Vermelho-segurança 5R4/14 Ar comprimido Azul-segurança 2.5PB4/10 Eletroduto Cinza-escuro N3.5 Gases liquefeitos Cor-de-alumínio Gases não liquefeitos Amarelo-segurança 5Y8/12 Inflamáveis Preto N1 Materiais fragmentados Marrom-canalização 2.5YR2/4 Produtos químicos não gasosos Alaranjado-segurança 2.5YR6/14 Vácuo Cinza-claro N6.5 Vapor Branco N9.5 As pinturas das tubulações devem ser feitas em toda a sua extensão. Denomina-se faixa de identificação a superfície limitada da tubulação onde é aplicada a cor de identificação. Denomina-se anel de identificação a superfície da tubulação mais limitada do que a da faixa de identificação. As faixas de identificação das tubulações devem ter a largura de 40 cm. Denomina-se cor adicional a cor de identificação usada nas secções extremas da faixa de identificação e nos anéis, para caracterizar maior número de produtos.
  • 99.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 99 Quando adotadas as faixas de identificação devem ser dispostas de modo que possam ser observadas sem a necessidade de percorrer estas tubulações. Devem também (as faixas de identificação), obrigatoriamente, serem executadas nos pontos em que haja possibilidade de desconexão, nos pontos de inspeção, junto ás válvulas em qualquer ponto onde seja importante assegurar a identificação como, por exemplo, nas extremidades de parede ou outro obstáculo atravessado pela tubulação. Tubulação de combate à incêndio Nos casos de tubulações destinadas à água ou espuma para combate à incêndio, a pintura de identificação deve ser feita, obrigatoriamente, em toda a extensão da tubulação. Tubulação de água potável Esta tubulação deve ser diferenciada, de forma inconfundível, com a letra P, em branca, sobre a pintura verde-emblema, pintada tantas vezes quantas forem necessárias. Tubulações específicas Quando necessário e conveniente, pode ser usada a palavra VENENO acompanhada do símbolo abaixo. Além das pinturas de tubulações, é comum fazer a identificação com o nome do produto em setas pintadas ou com adesivos padronizados. As setas fazem a orientação do sentido do fluxo em tubulações de linhas próximas a equipamentos, válvulas ou interseções de linhas. Identificações específicas de tubulações e acessórios
  • 100.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET100 Código de cores, tipo, dimensões e sinalizações: Cor Características Aplicação Vermelho Equipamentos de combate a incêndio Hidrante, bombas de incêndios, extintores, rede d’água, etc. Amarelo Indica situações de alerta e cuidado Tubulações de gases liquefeitos, pisos, plataformas, cavaletes, etc. Branco Nas faixas de sinalização de segurança Passarelas e corredores de circulação. Coletores de resíduo, zonas de segurança, etc. Preto Substitui ou combinação com o branco Tubulações de inflamáveis e óleos combustíveis. Azul Indica situações de alerta e cuidado Usado em movimentação de equipamentos fora de serviço, barreiras e bandeirolas, tubulações de ar comprimido, etc. Verde Utilizado nas rotulagens de segurança Tubulação de água, chuveiros de segurança, localização de EPIs, etc. Laranja Indica situações de alerta e cuidado Tubulação contendo ácido, dispositivos de cortes, etc. Púrpura Perigo de radiações eletromagnéticas Equipamentos, aparelhos e objetos radioativos. Lilás Identificações específicas de tubulações e acessórios Tubulações de álcalis e lubrificantes. Cinza claro Identificações específicas de tubulações e acessórios Tubulações em vácuo. Cinza escuro Identificações específicas de tubulações e acessórios Eletrodutos. Alumínio Identificações específicas de tubulações e acessórios Tubulações de gases liqüefeitos, inflamáveis e óleos combustíveis de baixa viscosidade. Marrom Identificações de tubulações e acessórios Utilizado a critério da empresa em qualquer fluido não identificado nas demais cores.
  • 101.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 101 Conexões São peças que servem para unir um tubo ao outro, permitindo a mudança de direção, redução de bitola, derivação, fechamento de extremidades, facilitando na montagem e desmontagem de uma linha. Constituição As conexões podem ser metálicas e não-metálicas, sendo forjadas, fundidas e pré- fabricadas nos mesmos materiais utilizados na fabricação de tubos. Tipos de conexões (com e sem rosca) • Luvas; • Joelhos; • Curvas; • Niples; • Buchas de redução e reduções; • Caps; • Plug ou bujão; • União; • Cruzetas; • Tês. Aplicação • Luvas Servem para unir dois tubos, prolongar uma linha (primeira figura), conectar acessório (segunda figura) e reduzir bitola de tubo (terceira figura).
  • 102.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET102 Tipos de luvas roscadas - Luva de redução concêntrica (primeira figura); - Luva coaxial (segunda figura); - Luva de redução excêntrica (terceira figura). Tipos de luvas para solda - Luva de encaixe para solda, de redução concêntrica (primeira figura); - Luva paralela de encaixe para solda (segunda figura).
  • 103.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 103 • Joelhos Servem para mudar a direção de uma tubulação, podendo ser roscados ou de encaixe para solda normal ou com redução. Diferem das curvas por terem raio de curvatura mínima. Podem ser: - Joelho de 90º (primeira figura); - Joelho de 90º, rosca interna e externa (segunda figura); - Joelho de 45º (terceira figura); - Joelho de 90º, para solda de encaixe (quarta figura); - Joelho de 45º, para solda de encaixe (quinta figura). • Curvas Servem também para mudar a direção de uma tubulação, podendo ser roscadas, ou de encaixe para solda normal, ou de redução. A curva é mais cara do que o joelho e ocupa mais espaço; em compensação, a perda de carga é menor. A curva é sempre preferível ao joelho. As curvas também podem ser fabricadas de tubos ou de chapas, possibilitando uma variação maior de curvatura.
  • 104.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET104 Tipos de curvas roscadas - Curva de 90º, rosca externa (primeira figura); - Curva de 90º, rosca interna (segunda figura); - Curva de 45º, rosca interna e externa (terceira figura). Tipos de curvas para solda - Curva de 45º, para solda de topo (primeira figura); - Curva de 90º, para solda de topo (segunda figura); - Curva de 180º, para solda de topo (terceira figura). - Curva de 22º30’, para solda de topo (primeira figura); - Curva de redução, para solda de topo (segunda figura). Observação As curvas forjadas poderão ter raios curtos ou longos.
  • 105.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 105 • Niples São peças curtas de tubos, preparados especialmente para facilitar a ligação entre dois acessórios. Podem ser paralelos, isto é, do mesmo diâmetro, ou de redução, roscados ou para solda. Tipos de niples roscados - Niple excêntrico roscado (primeira figura); - Niple concêntrico roscado (segunda figura); - Niple paralelo, roscado, conhecido pelo diâmetro e pelo comprimento (terceira figura). Tipos de niples para solda - Niple concêntrico para solda (primeira figura); - Niple excêntrico para solda (segunda figura). • Buchas de redução e reduções Têm a mesma função do niple, mas com a finalidade de reduzir a distância e economizar material. Tipos de redução para solda de topo - Redução excêntrica para solda de topo (primeira figura); - Redução concêntrica para solda de topo (segunda figura).
  • 106.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET106 Tipo de buchas de redução roscada • Caps Servem para fechar as extremidades de tubos, podendo ser roscadas ou para solda. • Plug ou bujão Serve para o fechamento de uma conexão roscada, podendo ser plug ou bujão com extremidade lisa (primeira figura) ou com extremidade quebrada (segunda figura).
  • 107.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 107 • União Serve para unir duas extremidades de um tubo, ou facilitar na montagem e desmontagem de uma linha. Pode ser para solda de encaixe (primeira figura) ou roscada (segunda figura). • Cruzetas São usadas em ramais ou derivações, podendo ser roscadas (primeira figura), para solda de encaixe (segunda figura) e para solda de topo (terceira figura). • Tê Serve para ligações de ramais, ligações de manômetros ou termômetros, fechado com plug permite derivações, podendo ser de 90º para solda de encaixe (primeira figura), de 90º com redução para solda de encaixe (segunda figura), de 45º tipo junção para solda de encaixe (terceira figura), de 90º roscado (quarta figura), com redução de 90º roscado (quinta figura), de 45º tipo junção roscado (sexta figura), de 90º para solda de topo (sétima figura), de redução 90º para solda de topo (oitava figura) e de 45º tipo junção para solda de topo (nona figura).
  • 108.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET108 • Conexões pré-fabricadas São fabricadas de tubos ou chapas e têm a mesma função das conexões vistas anteriormente, ou seja, mudança de direção ou derivação de linhas. As conexões podem ser concêntricas (primeira figura), de redução excêntrica (segunda figura), em Tê 90º (terceira figura), CAP (quarta figura) e curva de 90º de gomo (quinta figura).
  • 109.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 109 Vantagens das conexões roscadas - Baixo custo de instalação; - Não oferecem riscos durante a montagem em áreas perigosas; - Permitem a retirada de um trecho sem afetar os demais. Desvantagens das conexões roscadas - As roscas não são aconselháveis para média e alta pressão; - Durante a montagem deve-se obrigatoriamente começar por uma extremidade; - Para que não ocorra vazamento usa-se uma fita teflon na rosca para obter uma vedação perfeita; - Com o tempo tendem a enferrujar, o que dificulta a sua desmontagem, sendo, às vezes, impossível o reaproveitamento das tubulações. • Conexões de ferro fundido Têm a mesma finalidade das conexões de aço, sendo entretanto, limitada à classe da pressão que permite seu uso. • Especificações As conexões fabricadas em ferro fundido são de uso bem mais raro em virtude do uso limitado das linhas desse material. São fabricadas em duas classes de pressão (125 e 250), abrangendo diâmetros de 1” até 24”. As conexões de ferro fundido são especificadas pela norma P-PB-15 da ABNT, quanto à dimensões e pressões de trabalho. • Aplicação São mais empregadas em tubulações (adutoras de água), ou linhas de drenagem na montagem; requerem o processo de chumbamento, tornando-se mais difícil a montagem e desmontagem. As principais e mais usadas conexões com ponta e bolsa são: - Tê 45º com bolsa (primeira figura); - Curva de 45º com bolsa (segunda figura); - Tê de 45º com ponta e bolsa (terceira figura); - Cruzeta com bolsa (quarta figura); - Curva de 90º com bolsa (quinta figura); - Curva de 90º com ponta e bolsa (sexta figura).
  • 110.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET110 - Redução com bolsa (primeira figura); - Redução com cruzeta ponta e bolsa (segunda figura); - Tê de 90º com bolsa (terceira figura); - Redução concêntrica com ponta e bolsa (quarta figura); - Luva com bolsa (quinta figura); - Tê de 90º com ponta e bolsa (sexta figura).
  • 111.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 111 As principais e mais usadas conexões flangeadas são: - Tê de redução 90º (primeira figura); - Curva de 45º (segunda figura); - Cruzeta (terceira figura). - Redução excêntrica (primeira figura); - Cruzeta ponta bolsa e flange (segunda figura); - Curva de 90º raio curto (terceira figura); - Tê ponta e bolsa flange (quarta figura); - Flange cego (quinta figura); - Redução concêntrica (sexta figura); - Curva de 90º raio longo (sétima figura); - Cruzeta, bolsa e flange (oitava figura); - Flange roscado (nona figura).
  • 112.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET112 - Tê paralelo (primeira figura); - Tê bolsa e flange (segunda figura); - Curva 90º com apoio vertical (terceira figura). • Conexões de plástico (PVC) São peças de dimensões variadas que servem para emendar tubos em segmento, para tirar vibrações, para mudar a direção das instalações e para aumentar ou reduzir os diâmetros das mesmas. Tipos de conexões de plástico (PVC) - Com rosca; - Encaixe para anel de borracha; - Encaixe para colar (soldada); - Flangeada. • Aplicação São empregadas em instalações das construções civis, industriais, navais, etc. De acordo com a fabricação varia o sistema de conexão: umas são conectadas por meio de rosca; outras, coladas (soldadas), flangeadas e de encaixe com anel de borracha. Na linha de conexões mistas há uma série ampla de peças para interligações roscáveis, além de conexões especiais, dotados de roscas metálicas destinadas às ligações de tubos metálicos, adaptação de torneiras, registros, etc. As principais conexões roscáveis são: - Joelho 90º (primeira figura); - Luva redução (segunda figura); - Tê (terceira figura); - União (quarta figura); - Niple (quinta figura); - Luva paralela (sexta figura); - Flange (sétima figura); - Adaptador (oitava figura); - Plug (nona figura).
  • 113.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 113 São fabricadas em bitolas variadas para tubos soldáveis, roscáveis e ponta e bolsa de 3/8” a 6”. As principais conexões encaixe para anel de borracha são: - Cruzeta com ponta e bolsa (primeira figura); - Tê com ponta e bolsa (segunda figura); - Adaptador bolsa e rosca (terceira figura); - Curva ponta e bolsa 90º (quarta figura); - Curva ponta e bolsa (quinta figura).
  • 114.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET114 As principais conexões encaixe para colar (soldar) são: - Joelho 90º (primeira figura); - Joelho 45º (segunda figura); - Luva paralela (terceira figura); - Curva 45º (quarta figura); - União (quinta figura); - Curva 90º (sexta figura); - Tê 90º (sétima figura); - Adaptador (oitava figura); - Cruzeta (nona figura). Observação Essas conexões são conectadas por meio de colagem a frio (soldada).
  • 115.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 115 As principais conexões flangeadas são: - Curva de 90º (primeira figura); - Curva de 45º (segunda figura); - Tê 45º (terceira figura); - Tê 90º (quarta figura); - Cruzeta (quinta figura); - Flange (sexta figura). As conexões flangeadas, são conectadas uma na outra, com uma junta entre os dois flanges e um jogo de parafusos.
  • 116.
  • 117.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 117 Juntas Juntas e curvas de expansão São peças não-rígidas que se instalam nas tubulações, com a finalidade de absorver total e parcialmente as dilatações provenientes de variações de temperatura, e também de impedir a propagação de vibrações. Tipos • Axial; • Universal; • Dobradiça; • Cardânica. • Telescópio. Axial A junta tipo axial de expansão é projetada para absorver movimentos térmicos longitudinais, entre trechos retos de tubos fixados. É fabricada nos modelos indicados nas figuras abaixo.
  • 118.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET118 Universal A junta de expansão universal possui estrutura auto-suportante. É projetada para absorver movimentos laterais e transmitir os mínimos esforços. É recomendada para locais de turbinas, bombas ou quaisquer equipamentos sensíveis. É fabricada nos seguintes modelos: Universal com articulação simples Indicadas para médias e baixas pressões, absorvendo movimentos laterais e eventualmente axiais. Universal com articulação cardânica Recomendadas para altas pressões, absorvendo movimentos laterais e eventualmente axiais. Universal auto-compensada Com derivação e articulação cardânicas, recomendadas para altas pressões, absorvendo movimentos laterais e axiais.
  • 119.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 119 Dobradiça É junta de expansão articulada, com movimento articular em plano que, com duas ou mais peças, absorve grandes dilatações em uma ou mais direções. Cardânica É uma junta de expansão articulada, com rotação angular em qualquer plano que tenha pares com ou sem combinação de juntas dobradiças. Absorve grandes movimentos em qualquer plano em uma ou mais direções. Constituição São feitas de materiais metálicos. Aplicação Utilizam-se juntas de expansão quando: • Os movimentos da tubulação provocados pela dilatação térmica da mesma não possam ser absorvidos pelo encaminhamento da tubulação;
  • 120.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET120 • Os esforços e movimentos transmitidos pela tubulação possam danificar os equipamentos aos quais está ligada. Isso porque os equipamentos estáticos (tanques, torres, vasos, trocadores de calor, etc.) e equipamentos dinâmicos (bomba, turbinas, compressores, etc.) não suportam tensões combinadas de flexão e torção superiores a 400kg/cm2 ; • Se deseja simplificar o caminhamento da tubulação com a conseqüente diminuição da perda de pressão do fluido que está escoando pela tubulação; • Os esforços transmitidos são excessivos e é necessário um projeto estrutural ou de fundação mais econômico; • Houver necessidade de isolar vibrações mecânicas; • Se deseja absorver dilatações diferenciais que apareçam em trocadores de calor, vasos horizontais ou verticais e evaporadores. Juntas de Telescópio São juntas que consistem basicamente em dois pedaços de tubos concêntricos, que deslizam um sobre o outro, cada um ligado a um dos extremos da junta. Essas juntas só podem absorver movimentos axiais das tubulações, por isso é necessário a adoção de medidas convenientes para impedir esforços laterais ou momentos de rotação sobre as juntas. As juntas de telescópio são empregadas principalmente para tubulações de vapor ou de condensado em locais congestionados, onde não é possível a colocação de curvas de expansão. Só devem ser usados para serviços leves onde os movimentos não sejam freqüentes, porque isso poderá causar vazamentos. Juntas de expansão de telescópio
  • 121.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 121 Curvas de expansão Para reduzir as deformações causadas pela movimentação térmica de contração e dilatação devem ser usadas juntas de expansão ou arranjos flexíveis. A fim de se restringir o uso de juntas de expansão ao mínimo indispensáveis, a flexibilidade de uma tubulação é conseguida dando-se à mesma um traçado retilíneo conveniente, com mudanças de direção no plano ou no esforço, de forma que as dilatações térmicas sejam absorvidas por meio de flexões ou torções provocadas nas tubulações quando frias. Comumente, as curvas de expansão são feitas de trechos de tubos retos e curvas comuns. As pernas perpendiculares ao curso do tubo fornecem flexibilidade. Em “pipe-rachs”, o arranjo de linhas sujeitas a expansão térmica deve ser feito de forma que as linhas com curvas de expansão maiores contenham as menores, a fim de economizar espaço.
  • 122.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET122 Mudanças de direção aumentam a flexibilidade, tanto mais, quanto maior for o comprimento do desvio. Nos arranjos entre tanques, vasos ou outros equipamentos onde existe a possibilidade de grandes variações na temperatura devido ao processo ou clima, ou ainda locados em fundações diferentes, as quais são propensas a ceder ou a se dilatar por interferência de variações de temperatura, deve ser evitada a rigidez dessas tubulações. A flexibilidade deve ser dada pelas curvas de expansão. Caminhamento das tubulações - Curvas de expansão Estes dois arranjos usam uma curva de expansão na mudança de direção do tubo principal. Maior flexibilidade é obtida fazendo-se uma das direções como um dos membros da curva de expansão (figuras seguintes).
  • 123.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 123 Observação Este arranjo economiza uma curva e duas soldas (figuras seguintes). No caminhamento de tubulações em suportes, dormentes, “pipe-way”, as curvas de expansão irão obedecer às características destes corredores. A figura abaixo ilustra um arranjo característico de um grupo de curvas de expansão. Nestes dois casos abaixo, a bomba é usada para circular o fluido no tanque ou vaso. O arranjo flexível reduz a tensão nos bocais e também permite a passagem entre as unidades.
  • 124.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET124 Flexibilidade das tubulações As tubulações com uma curva no plano tem flexibilidade limitada. Já os arranjos posicionados nas três direções ganham maior flexibilidade. Maior será a flexibilidade quanto maior for o número de posicionamento para os arranjos das linhas. O posicionamento da linha no arranjo mais flexível concede maior flexibilidade entre a derivação e a linha principal.
  • 125.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 125 Vedantes São materiais empregados na junção de peças do mesmo material ou de materiais diferentes, usados para impedir o escapamento de líquido, vapor ou gás. Os vedantes são de diferentes tipos, de diferentes estados físicos e de diferentes formas. Na construção civil são utilizados nas instalações hidráulicas, prediais e industriais, principalmente nas ligações entre tubos e conexões. O tipo de vedante é determinado em função do material empregado na instalação, do líquido, gás ou vapor que passa na tubulação e da sua variação de temperatura e pressão: Fios de sisal ou algodão Utilizados nas junções entre tubos e conexões de ferro galvanizado, juntamente com tinta zarcão. Cordão de amianto As gaxetas e os retentores geralmente são de amianto impregnado de sebo ou graxa, de forma quadrada, redonda ou em fios grafitados. Os retentores também podem ser de borracha sintética, tendo amplo emprego em bombas, hastes de registros, válvulas e torneiras, com a finalidade de impedir vazamentos e também permitir o movimento das peças. Teflon É um sólido branco e maleável que trouxe novas dimensões ao campo da vedação, pelas características de: resistir ao ataque de substâncias químicas e corrosivas; suportar temperaturas extremas; resistir a oxidação; ser impermeável; não alterar sua consistência com o tempo e ser de fácil manuseio. É utilizado em tubulações especiais para vapor, ar comprimido, vácuo, etc.
  • 126.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET126 É encontrado no comercio em rolos de fitas de 1/2”, 3/4” e 1” de largura , por 5, 10, 25 e 50 metros de comprimento. Massa de zarcão Massa de zarcão é a mistura, em proporções adequadas, de óleo de linhaça, alvaiade de zinco, zarcão, pó secante e gesso cré, formando um pasta homogênea e isenta de impurezas. Sua função é preencher os espaços vazios existentes entre as duas peças unidas, impedindo o vazamento do conteúdo. Utilizada para vedação em caixas d’água, metais e louças sanitárias. Adiciona-se zarcão em pó na massa de gesso para que não apodreça quando colocada em lugar úmido. Tinta de base Também conhecida como tinta primária, de fundo, anticorrosiva e antióxida. Além de servir para evitar a corrosão ou oxidação dos metais, serve também para poporcionar uma boa adesão de outros produtos. Existem vários tipos de tintas base, cada qual adequada ás condições a que se submeterá as superfícies pintadas, porém as mais utilizadas em hidráulica são as tintas de cromato de zinco e as tintas de zarcão. A tinta de zarcão é uma substância líquida, de cor vermelha, largamente utilizada pelo encanador para proteger as roscas, principalmente em tubos de ferro galvanizado. Além de servir para evitar a corrosão ou oxidação dos metais, serve também para ajudar a vedação das roscas. Encontra-se no comércio em latas de 1, 1/4 e 1/8 de galão. Existe tinta de zarcão de secagem lenta e rápida, sendo esta última a mais usada pelo encanador. A tinta de zarcão também pode ser preparada pelo encanador obedecendo as seguintes proporções: Tinta de zarcão Proporção dos ingredientes 3,5 medidas de óleo de linhaça 1 medida de pó de zarcão 1/2 medida de aguarrás 1/4 medida de pó secante
  • 127.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 127 A aguarrás é adicionada para afinar a tinta. Vedantes para roscas Os vedantes para rosca possuem a função de eliminar as imperfeições das roscas, preenchendo os minúsculos vazios para criar um ajustamento perfeito, evitando o vazamento. Aplicação de vedantes em rosca É uma operação realizada na montagem de tubo e conexões roscadas para se evitar vazamento de água, gás, óleo, etc. Processo de execução Caso A - Em tubo de ferro galvanizado. 10 Passo - Limpe a rosca. Precaução Utilizar escova de aço ao limpar a rosca, para evitar acidente. 20 Passo - Faça as garras na rosca, para fixar a estopa.
  • 128.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET128 3o Passo - Aplique zarcão na rosca. 4o Passo - Coloque estopa na rosca a) Desfie a estopa b) Coloque a estopa do final para o começo da rosca, girando-a sentido horário. Observação: Deve-se deixar um ou dois filetes de rosca descoberto, para facilitar o acoplamento da conexão.
  • 129.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 129 Precaução Cuidado para não se ferir nas partes cortantes da rosca. 50 Passo - Atarraxe a conexão no tubo. a) Inicie o atarraxamento com as mãos. b) Aperte a conexão com chave adequada. c) Remova o excesso de estopa. Observação: Se a conexão ultrapassar o limite desejado, deve-se retirá-la, aplicar novo vedante e dar novo aperto Caso B - Em tubos de PVC, cobre e latão. 10 Passo - Limpe a rosca. Observação: Utiliza-se pincel ou plano macio para limpar a rosca.
  • 130.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET130 20 Passo - Aplique a fita vedante, (Teflon), do final para o começo da rosca, girando-a no sentido horário. 30 Passo - Atarraxe a conexão no tubo, procedendo de modo idêntico ao 50 passo do caso A.
  • 131.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 131 Acessórios São componentes auxiliares usados nas tubulações e equipamentos do processo, com a finalidade de auxiliar e garantir o bom funcionamento dos mesmos. Filtros São acessórios instalados nas tubulações, com a finalidade de reter poeiras, sólidos em suspensão e corpos estranhos no fluxo de líquido ou gases. Classificação Industrialmente, existem duas classes mais comuns de filtros: permanentes e provisórios. • Filtros permanentes São acessórios instalados definitivamente na tubulação. Os principais empregos dos filtros permanentes são: - Em tubulações com fluidos que sempre apresentarão corpos estranhos; - Em casos de necessidade de purificação rigorosa e controlado do fluido; - Em tubulações de entrada de equipamentos tais como: bombas de engrenagens, medidores volumétricos, etc. Esses filtros são, geralmente, construídos em caixa de aço, de ferro fundido ou bronze, com bocais de conexões às tubulações de entrada e saída.
  • 132.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET132 Os elementos filtrantes e os materiais de construção dos mesmos, variam de acordo com as características do fluido, o grau de filtragem desejado e a dimensão da impureza a filtrar. • Filtros provisórios São intercalados nas tubulações, próximo dos bocais de entrada dos equipamentos (bombas, compressores, turbinas, etc.), para evitar que sujeiras e corpos estranhos deixados nas tubulações durante a montagem penetrem nesses equipamentos quando o sistema for posto em funcionamento. Após certo tempo de funcionamento, os filtros provisórios podem ser removidos da tubulação. Os filtros provisórios mais comuns são os discos de chapa ou anéis de chapa fina com um cone de tela. São introduzidos e fixados entre dois flanges da tubulação. Os elementos filtrantes mais comuns tanto para filtros provisórios como para filtros permanentes são os seguintes: - Grades metálicas, chapas perfuradas e telas metálicas para filtragem grosseira; - Telas finas, filtros, nylon, porcelana, papel para filtragem fina de líquidos; - Folhas metálicas, feltro, camurça, elemento cerâmico poroso para filtragem de gases. • Filtros de ar São dispositivos destinados a eliminar água, partículas sólidas em suspensão, óleo e umidade do ar comprimido, para poder utilizá-lo em equipamentos pneumáticos. Funcionam pelo princípio de alta centrifugação do ar, que projeta as partículas de impurezas, lateralmente, de encontro ao corpo, pelo qual descem as mesmas, acumulando-se na parte inferior, onde são eliminadas facilmente pelo dreno. Tipos
  • 133.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 133 Os filtros de ar, apresentam-se em três tipos: com dreno manual; com dreno automático e hidroscópico. Componentes 1. Defletor Dirige o fluxo de ar no sentido circular para que o líquido seja extraído pela força centrífuga. 1. Elemento filtrante Serve para remover partículas sólidas. Os materiais mais usados nesses elementos são: bronze sinterizado; papel-filtro; lâminas de fibra. 2. Separador Anteparo que tem a forma de um guarda-chuva, servindo para formar uma região onde não haja vazão de ar, a fim de evitar que o líquido retirado do ar não seja arrastado para a saída. 3. Válvula de dreno manual Localizada na parte inferior do copo, servindo para remover o líquido acumulado. 4. Copo Normalmente é de plástico transparente, para visualizar quando há líquido acumulado; seu uso é limitado, porém, é limitado à pressão de 10,5 kg/cm2 a 50°C. Observação O copo de plástico só pode ser lavado com água e sabão, pois, os solventes químicos podem danificá-lo.
  • 134.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET134 Utilização dos filtros de ar São utilizados em linhas de instrumentos, para fornecer ar limpo e seco para alimentar instrumentos pneumáticos. Os filtros de ar são geralmente usados em conjunto com válvulas reguladoras de pressão. Instala-se sempre o filtro antes da válvula. Nota Os filtros de dreno automático e hidrostático, apesar de seus custos mais elevados, são necessários em locais remotos ou de difícil acesso. Purgadores São dispositivos automáticos que servem para eliminar o condensado formado nas linhas de vapor e nos aparelhos de aquecimento, sem deixar escapar vapor. Os bons purgadores, além de remover o condensado, eliminam também o ar e outros gases incondensáveis, (CO2) por exemplo, que possam estar presentes. Constituição Os purgadores são feitos só de materiais metálicos. Aplicação Os purgadores de vapor são importantes e de emprego mais comum em tubulação industrial, como segue: • Para eliminação do condensado formado nas tubulações de vapor em geral; • Para reter o vapor nos aparelhos de aquecimento do vapor (purgadores de calor, serpentinas de aquecimento, autoclaves, estufas, etc.), deixando sair apenas o condensado. Os purgadores para ar comprimido são instalados em linhas de ar para remover o condensado (água). Classificação São classificados em três grupos: 1o grupo Tipos mecânicos (agem por diferença de densidade): • Purgador de bóia.
  • 135.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 135 2o grupo Termostático: • Purgadores de expansão balanceada (fole). 3o grupo Especial: • Purgador termodinâmico; • Purgador de ar (ventoso). 1o Grupo • Purgador de bóia Funciona com um orifício de saída de água sempre abaixo do nível mínimo; havendo excesso de água ou condensado, o nível levanta e a bóia flutua, abrindo a saída pelo orifício. A bóia se estabiliza numa posição em que a água que está entrando (com o vapor) é igual à água que está saindo. Esse tipo não deixa passar os gases existentes no sistema. O ar que nele entra não consegue sair: a descarga é contínua. 2o Grupo • Purgadores termostáticos São purgadores indicados para pressões de vapor saturado de 1 até 7 kg/cm2 e temperatura até 170ºC. A ligação da descarga tanto pode ser na horizontal, como em ângulo de 90o ; para este caso, é só mudar o bujão no 5.
  • 136.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET136 São indicados para serviços leves, nas retiradas de condensados de cozinhadores, serpentinas, autoclaves, etc.; pelo seu tamanho e alta capacidade são muito práticos e fáceis de instalar. A instalação do purgador deverá ser feita no mínimo a um metro da saída do aparelho, devendo ter um pequeno declive para o purgador. Observação O purgador não deve ser instalado em ambiente em que haja temperaturas externas elevadas; deve-se instalá-lo, sempre em local de temperatura ambiente. 3o Grupo • Purgador termodinâmico Usado para retirar água condensada em encanamentos, serpentinas e todos os tipos de aparelhos aquecidos a vapor, tais como: tachos, estufas, cilindros, irradiadores, cozinhadores, etc. Neles, é indispensável a instalação de um filtro de vapor, pois são muito sensíveis a detritos e impurezas.
  • 137.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 137 Descarregam com o condensado, automaticamente, todo o ar ou gases não condensáveis que se encontrarem nas máquinas ou aparelhos em que forem instalados. Servem para qualquer pressão entre 1kg a 25kg/cm2 , e seu tamanho é reduzido se comparado com os demais (figura seguinte). Possuem um disco que trabalha dentro de uma câmara, abrindo ou fechando simultaneamente as passagens que dão para a entrada do vapor e para a saída de condensado. • Purgador de ar Instalado em linhas de ar comprimido para evacuar condensado (água) das instalações de ar. Também serve para expulsar o ar da linha de líquidos, equipamentos, etc.
  • 138.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET138 É um purgador com flutuador esférico. Válvulas As válvulas são acessórios colocados ao longo das tubulações e que servem para executar manobras operacionais tais como: a) Controlar ou regular o escoamento de fluido em uma tubulação. Esse controle se estende a líquidos, gases e vapores. b) Permitir ou impedir totalmente o escoamento. c) Impedir o retorno do líquido na tubulação. d) Aliviar a pressão em caldeiras e demais equipamentos sujeitos a elevadas pressões. e) Regular a pressão de tubulações e equipamentos. Material de fabricação As válvulas podem ser fabricadas de materiais metálicos e não-metálicos, e são ligadas à tubulação por rosca, por flange ou por solda de encaixe. Aplicação A presença de válvulas aumenta a possibilidade de vazamentos pelas gaxetas, roscas e flanges (se houver). Isso aumenta a despesa de manutenção e introduz
  • 139.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 139 perda de carga na tubulação. Por esse motivo, o projeto deve considerar o uso do menor número possível de válvulas, ou seja, apenas o necessário para a boa operação da instalação. Classificação das válvulas As válvulas podem ser classificadas pela operação que executam. Assim, as válvulas podem ser: • de bloqueio, • de regulagem, • de fluxo em um só sentido, • de segurança para controle de pressão de montante, • de controle de pressão de jusante. • Válvulas de bloqueio As válvulas de bloqueio destinam-se apenas a estabelecer ou interromper o fluxo da substância conduzida. Portanto, só podem funcionar completamente abertas ou completamente fechadas. Seus diversos tipos são: 1. Válvula gaveta: tem uma gaveta e uma sede ou assento. A gaveta tem um movimento de translação (deslizamento no assento); pode ser cônica ou paralela; inteiriça ou bi-partida. A haste tem movimentos de rotação. A gaveta tem movimento de translação, conforme figura ao lado. Essa válvula, perde um mínimo de carga quando completamente aberta, drena bem a tubulação e facilita a abertura ou fechamento devido ao movimento da gaveta ser adequado ao escoamento. 2. Válvula macho (ou válvula de fecho rápido): é formada de uma peça cônica (macho) com orifício de sessão retangular através do cone. Quando o orifício está alinhado com o tubo há fluxo. Pode ser fechada ou aberta rapidamente.
  • 140.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET140 Outras válvulas de bloqueio: − válvula de esfera; − válvula de comporta. • Válvulas de regulagem As válvulas de regulagem são destinadas especificamente a controlar o fluxo. Trabalham, portanto, em qualquer posição de fechamento. Os diversos tipos são: 1. Válvula globo: o nome resulta de seu formato. É indicada para fechamento e regulagem do fluxo. Pode trabalhar em qualquer posição de fechamento. 2. Válvula de agulha A válvula de agulha é usada para regulagem fina de líquidos e gases, em diâmetros de até 2”.
  • 141.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 141 3. Válvulas de diafragma é a válvula sem gaxeta, muito usada para fluidos corrosivos, tóxicos, inflamáveis ou perigosos de um modo geral. Veja ilustrações a seguir. 4. Válvula borboleta é usada, principalmente, em tubulações de grande diâmetro (mais de 20”) e de baixa pressão, que não exigem vedação perfeita, para serviços com água, ar, gases, materiais pastosos, bem como para líquidos sujos ou que contenham sólidos em suspensão.
  • 142.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET142 5. Válvula de controle automático serve para controlar a vazão ou a pressão de um fluido. Essa válvula pode ser utilizada em malha de controle de processo. • Válvulas de fluxo em um só sentido As válvulas de fluxo em um só sentido impedem o retorno do fluido. Elas são: 1. Válvula de retenção: é usada quando é necessário que o fluxo seja possível só em um sentido. É de funcionamento automático. Pode ser de levantamento horizontal e vertical.
  • 143.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 143 Existe um modelo especial que combina roscas, bloqueio e retenção em uma única válvula e que incorpora um mecanismo capaz de manter o disco em posição de bloqueio independentemente do fluxo ou, alternativamente, pode restringir a elevação do disco. • Válvula de segurança As válvulas de segurança são aquelas que protegem os equipamentos contra pressão excessiva. A utilização desse tipo de válvula é obrigatória nas caldeiras e nos reservatórios que contêm fluidos sob pressão. Ela se abre automaticamente quando essa pressão ultrapassa um determinado valor para o qual foi ajustada. A ilustração a seguir mostra uma válvula de segurança.
  • 144.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET144 Existem dois tipos de válvulas de segurança: de mola e de contrapeso A válvula de segurança de mola é aquela em que o disco é mantido contra o assento pela força de uma mola que cede, quando a pressão ultrapassa um dado limite. A válvula de segurança de contrapeso é aquela em que a força que fecha a válvula resulta de um contrapeso. Outro tipo de válvula de segurança é a válvula de contrapressão. • Válvulas de controle da pressão a jusante A esse grupo de válvulas pertence a válvula redutora e a válvula reguladora de pressão. • Válvula angular A válvula angular é usada para os casos em que, depois da válvula, seja necessária uma mudança de direção de 90o . Devido aos bocais estarem a 90o um em relação ao outro, ela oferece perdas de cargas bem menores do que a válvula globo normal.
  • 145.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 145 Modos de operação das válvulas As válvulas podem ser operadas de três formas: por operação manual, motorizada e automática. A operação manual é feita por meio de: − volantes; − alavanca; − engrenagens e parafusos sem fim; − correntes. Veja ilustração ao lado. A operação motorizada é usada quando as válvulas: • são muito grandes; • estão em posições inacessíveis; • devem ser comandadas por instrumentos automáticos. Essa operação pode ser: • pneumática; • hidráulica; • elétrica.
  • 146.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET146 A operação pneumática é o sistema mais usado na instrumentação de controle de processos. As válvulas pneumáticas são comandadas à distância por instrumentos automáticos. Na operação hidráulica, a haste da válvula é comandada por um êmbolo sujeito à pressão de um líquido, conforme mostra ilustração ao lado. Na operação elétrica, um motor elétrico aciona o volante da válvula por meio de engrenagens de redução. Esse sistema é usado em locais inacessíveis e em válvulas de grande porte, para tornar a operação mais rápida. Para válvulas pequenas, a movimentação pode ser feita com solenóides, ou seja, um eletroímã com uma mola. Por atração magnética, a haste da válvula é movimentada, abrindo-se ou fechando-se a válvula. As válvulas de operação automática, são auto-suficientes, dispensando qualquer ação externa para o seu funcionamento. A operação automática pode ser conseguida pela diferença de pressões do fluido circulante, ou pela ação de molas ou contrapesos integrantes da própria válvula. Observações
  • 147.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 147 1. As válvulas em linhas pressurizadas devem ser acionadas lentamente para evitar esforços excessivos ao sistema, causados, por exemplo, pela parada repentina do fluido (martelo hidráulico). 2. Válvulas de bloqueio, que não são usadas durante a operação normal, devem ser operadas de vez em quando para evitar seu emperramento. 3. Uma válvula, como qualquer outra peça do equipamento, precisa de manutenção constante. Movimentação correta de válvulas manuais As válvulas devem ser operadas com técnica correta de modo a facilitar o trabalho do operador. Uma válvula adequadamente lubrificada e engraxada dificilmente oferecerá dificuldades para a sua movimentação. Para abertura e fechamento, o limite do esforço físico despendido será dado pela própria dimensão da válvula. Chaves de válvulas Chave de válvula é um dispositivo em forma de “F” utilizado para facilitar a movimentação dos volantes de válvulas. O uso de uma chave de válvula só se justifica no caso de válvulas de grande dimensão em que o esforço físico aplicado é multiplicado pelo auxílio dessa chave, e está atuando como mão-de-força. Para não causar danos à válvula, não se deve utilizar artifícios como alavancas, chaves de encanador, golpes ou pancadas para movimentá-la. O limite de abertura e fechamento é dado pelo próprio curso da haste; deve-se deixar uma folga ao final da abertura a fim de facilitar a movimentação quando houver necessidade de fecha-la. No fechamento, ao final, deverá apenas ser dado um pequeno esforço adicional a fim de certificar-se de que o fechamento fez-se integralmente. A fim de preservar a válvula, também não deverão ser feitos apertos no fechamento. Em qualquer caso não se deve forçar o volante em demasia, seja na abertura ou no fechamento, para não danificá-lo.
  • 148.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET148 Gaxeta A gaxeta é um material de vedação, que serve para impedir o vazamento do fluido pelo espaço entre a haste e o castelo de uma válvula, ou entre juntas de expansão, ou entre eixo de bomba e seu corpo, etc. Seu uso depende da especificação técnica, bem como da temperatura, pressão, e grau de corrosividade do fluido a ser transportado. Os tipos mais comuns de gaxetas são: quadrada e redonda. Constituição As gaxetas podem ser de fibra de carbono trançada que, atualmente é usada no lugar de asbestos ou amianto, náilon, juta, teflon, cobre, alumínio, chumbo, aço. As gaxetas para válvulas ou bombas contêm material lubrificante para reduzir o atrito entre os componentes. A escolha do material da gaxeta depende do tipo de produto que passa pela válvula. Veja tabela a seguir. Produto Material Vapor alta pressão Vapor baixa pressão Água quente Água fria Ar Amônia Ácidos Fibra de carbono trançada X X X X X X X Metal X Semi-metal X X X X X X Cobre X Aço X Lona e borracha X X X Algodão X
  • 149.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 149 Plástico X X X Teflon X Observação As gaxetas devem ser cortadas em forma de arruelas e da maneira ilustrada a seguir. Suportes de tubulação As tubulações, em geral, necessitam ser fixadas para eliminar ou dividir os esforços ou pesos exercidos pelos tubos nas mais variadas situações e direções. A fixação é um requisito importante na instalação de linha tanto para determinar o movimento admissível na tubulação como para atender se a mesma deve ser apoiada ou pendurada. Há uma variedade grande de tipos e modelos de suportes. De acordo com a função principal, classificam-se em: • Suportes rígidos (apoiados e pendurados): - para tubulação pesada; - com rolo. • Suportes semi-rígidos pendurados: - para tubos horizontais; - para tubos verticais.
  • 150.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET150 • Suportes não rígidos: - de mola simples; - de mola variável. • Suporte de ancoragem. • Suportes rígidos (apoiados e pendurados) São assim chamados os que são imóveis, não permitindo nenhuma liberdade de movimento vertical aos tubos. Para evitar contato direto do tubo com a superfície de apoio, bem como permitir a pintura do mesmo, usam-se vários recursos, sendo o mais comum a colocação de um vergalhão transversal ao tubo, soldado no suporte e com as pontas viradas para cima, a fim de evitar que o tubo caia fora do suporte. Outros acessórios São componentes auxiliares usados nas tubulações e equipamentos do processo, com a finalidade de auxiliar e garantir o bom funcionamento dos mesmos.
  • 151.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 151 Suporte rígido deslizante, tipo patim, para tubos isolados. • Suportes rígidos com rolo São usados em alguns casos quando se trate de tubulação muito pesada e em trechos longos. Seu uso é conveniente porque distribui a carga e reduz o atrito.
  • 152.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET152 • Suportes semi-rígidos pendurados - Para tubos horizontais Esses suportes dão grande liberdade de movimento aos tubos, porque neles não há atrito; por isso, não devem ser empregados em tubulações sujeitas a vibrações, choques dinâmicos, golpes de aríete, etc. São muito usados em tubulações leves. Podem ser pendurados em estruturas, vigas de concreto ou mesmo em outro tubo. Existem tipos de hastes ajustáveis por esticador (primeira figura), luva com rosca esquerda e direita (segunda figura) ou com haste simples, isto é, pré-fabricada no tamanho certo (terceira figura).
  • 153.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 153 - Para tubos verticais - de orelhas soldadas nas paredes dos tubos (primeira figura); - apoiados em vigas horizontais (segunda figura). Em casos de tubulações leves podemos usar: • Grampos de vergalhão (primeira figura); • Abraçadeiras (segunda figura). Abraçadeiras para suportes semi-rígidos para tubulação isolada.
  • 154.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET154 • Suportes não rígidos Sustentam o peso das tubulações, dando-lhes ao mesmo tempo certa liberdade de movimento. Esses movimentos obedecem às dilatações dos trechos da tubulação, podendo ser na horizontal ou na vertical. • Suportes de mola simples Usado nos casos onde se necessitam movimentos para cima. Isto acontece quando temos tubulações verticais, com as partes inferiores dirigidas ou ligadas a equipamentos.
  • 155.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 155 • De mola variável São os dispositivos não-rígidos mais usados em tubulações, e consistem de uma mola helicoidal de aço, dentro de uma carcaça, de maneira que o peso do tubo seja colocado diretamente na mola, através de um eixo com esticador para ajustagem. • Suporte de ancoragem É usado quando se pretende fixar pontos de tubulação a fim de dividir os trechos de dilatação da mesma.
  • 156.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET156 Instalação Distâncias entre suportes Devem ser de acordo com o projeto e são determinadas por uma série de fatores, tais como: tipo de material, temperatura, etc. A figura abaixo mostra a colocação de um tipo de suporte obedecendo-se ao projeto.
  • 157.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 157 A tabela abaixo dá a distância entre suportes, aplicáveis em tubulações horizontais de aço, transportando fluidos até a temperatura de 400ºC. Diâmetro nominal (em polegadas) Espaçamento máximo (em metros) 1 2.10 1 ½ 2.70 2 3.00 2 ½ 3.30 3 3.60 3 ½ 3.90 4 4.20 5 4.80 6 5.10 8 5.70 10 6.60 12 6.90 14 7.50 16 8.10 18 8.40 20 9.00 24 9.60 Caminhamento das tubulações
  • 158.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET158 Em trajetos onde não há cruzamentos com pistas de tráfego de veículos, as tubulações, formando grupos paralelos, são colocadas sobre suportes de pequena altura (a pelo menos 30 cm do solo), em geral na margem ou no acostamento da rua. Onde houver necessidade de travessia freqüente de pedestre sobre os tubos, deve ser construída uma ponte, que também pode servir de local de manobra de válvulas. Pipe way Sempre que houver cruzamento de pista de tráfego de veículos, a solução mais usual consiste em colocar o grupo de tubos dentro de uma trincheira (pipe-way). Pipe-rack Um pipe-rack (ou seja, suporte de tubulação) é uma estrutura para suportar as tubulações elevadas, fabricada geralmente de aço ou vigas de concreto. Consiste de
  • 159.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 159 pórticos sobre os quais as tubulações se apoiam. Alguns pipe-racks apresentam-se em construções duplas. Estas estruturas são necessárias para o arranjo das principais linhas de processos e serviços. Em alguns casos, quando se necessita suportar pequeno número de tubulações, ao invés de pórticos usa-se a forma “TE” ou, esporadicamente, o apoio em coluna com suporte (L invertido) horizontal. Os pipe-racks, devido ao posicionamento elevado, permitem a instalação de equipamentos sob a sua estrutura, normalmente apresentando mobilidade viável para sua operação. As pilastras de suporte dos pipe-racks servem como local de estação de utilidades, e de fixação de estação de controle, caixas de incêndio ou extintores. Usualmente as linhas de serviço e utilidades, no caso de pipe-racks duplos são colocados no nível superior. As tabulações com revestimento são instaladas sobre sapatas. Também os eletrodutos e cabos elétricos, quando em suportes externos (linhas aparentes), são instalados em vigas projetadas para fora do pipe-rack. A descida destes eletrodutos e cabos elétricos é fixada na própria coluna da estrutura. Em áreas congestionadas, a maior parte das tubulações deve ocorrer sobre suportes elevados (pipe-racks), para permitir facilidade de operação, de manutenção, de segurança e, principalmente, para permitir o livre tráfego de pessoas e veículos. As faixas de passagem em tubulações elevadas, devem ser dispostas na parte central da área, entre filas de equipamentos, para simplificar o caminhamento. Normalmente o posicionamento dos pipe-racks apresentam-se com dimensões-padrão mínimas.
  • 160.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET160 Nos pipe-racks principais, a altura do solo é de 4m com a largura de 4,8m. Os pipe- racks secundários têm as mesmas medidas para a altura e largura de 3m.
  • 161.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 161 Tabela para cálculos de triângulo retângulo Tabela para cálculo de triângulo retângulo, multiplicando um lado pela constante Curvas Lado A Calcular Lado Conhecido Lado A Multiplicar pela constante 60º 45º 30º 22 2 1 º 11 4 1 º 5 8 5 º A B B 1,115 1,414 2,000 2,613 5,125 10,187 B A A 0,886 0,707 0,500 0,383 0,195 0,098 C B B 0,577 1,000 1,732 2,414 5,027 10,158 B C C 1,732 1,000 0,577 0,414 0,198 0,098 A C C 2,000 1,414 1,155 1,082 1,019 1,004 C A A 0,500 0,500 0,866 0,924 0,980 0,995
  • 162.
  • 163.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 163 Exercícios 1. Calcular as dimensões a, b e α, sendo dados os elementos cotados no isométrico abaixo.
  • 164.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET164 2. Calcular as dimensões a, b, c e d, sendo dados os elementos cotados nos desenhos.
  • 165.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 165 3. Calcular as dimensões a, b, c, d e α, sendo dados os elementos cotados nos desenhos abaixo.
  • 166.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET166 4. Calcule as cotas a, b e c no isométrico abaixo.
  • 167.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 167 5. Calcular as cotas A e B no isométrico abaixo, sendo dado as elevações.
  • 168.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET168 6. Calcular as dimensões A, depois E, sendo dados os elementos cotados no desenho abaixo.
  • 169.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 169 7. Calcular as dimensões a, b e α, sendo dados os elementos cotados no isométrico abaixo.
  • 170.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET170 8. Calcular as dimensões “x” e “z”, sendo: A = 500 B = 600 C = 1.000
  • 171.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 171 9. No isométrico abaixo, calcular as cotas x e y, sendo dados o valor de ângulo e a hipotenusa do triângulo.
  • 172.
  • 173.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 173 Sistemas de medidas Definições Em todas as ocupações as pessoas estão medindo alguma coisa. Por exemplo, o eletricista mede a bitola de um fio; o marceneiro mede o comprimento de uma mesa; o pedreiro mede a altura do pé direito de uma parede; o mecânico de automóveis mede o tamanho de um parafuso; o torneiro mede o diâmetro de uma peça; o sapateiro artesanal mede o tamanho do pé de seu cliente; o tipógrafo mede o tamanho do papel de impressão; o agrimensor mede a área de um terreno; o arquiteto mede o vão livre de um viaduto, e assim por diante. Além de medir, as pessoas expressam as medidas obtidas em certas unidades. Por exemplo, o astrônomo expressa a distância entre as galáxias em ano-luz; o agrônomo expressa uma área em hectares; o torneiro expressa um diâmetro em milímetro; o marceneiro expressa um comprimento em centímetros; um eletricista expressa uma tensão elétrica em volts, e assim por diante. Sistema Internacional de Unidades (SI) Com o crescente avanço dos conhecimento científicos e com a evolução do comércio mundial, os países interessados nos problemas nas unidades de medidas estabeleceram o Sistema Internacional de Unidades (SI) que foi ratificado na 11ª Conferência Geral de Pesos e Medidas ocorrida em 1960. No caso do Brasil, o Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial – CONMETRO, no uso de suas atribuições, adota como unidades de medias legais no País aquelas do Sistema Internacional de Unidades (SI).
  • 174.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET174 Para implementar, fiscalizar, resolver casos omissos, dirimir dúvidas, propor alguma modificação, o CONMETRO delegou plenos poderes ao Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial – INMETRO, por meio da resolução n.º 12, em 12 de outubro de 1988. Resumindo, o INMETRO é o órgão responsável pelos pesos e medidas utilizados no Brasil. Neste caso, salvo indicações em contrário, serão usadas somente as unidades SI, de uso obrigatório no Brasil. No Sistema Internacional de Unidades (SI) há sete unidades de base, cada uma correspondente a uma grandeza física básica. Além das sete unidades de base, o SI adota, também, duas unidades suplementares. As unidades das demais grandezas físicas são derivadas, direta e indiretamente, das unidades de base e suplementares. UNIDADES DE BASE Grandeza física Unidade Símbolo da unidade comprimento metro m massa quilograma kg tempo segundo s corrente elétrica ampère A temperatura termodinâmica kelvin K quantidade de matéria mol mol intensidade luminosa candela cd UNIDADES SUPLEMENTARES ângulo plano radiano rad ângulo sólido esterradiano sr Por conveniência operacional foram adotados múltiplos e submúltiplos para serem utilizados como prefixos das unidades quando se necessita expressar quantidades muito grandes ou muito pequenas em relação à unidade de medida da grandeza física considerada. O quadro, a seguir, mostra o prefixo SI para os múltiplos e submúltiplos das unidades, além do fator pelo qual a unidade é multiplicada. Exemplos são dados no próprio quadro.
  • 175.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 175 PREFIXO SI Nome Símbolo Fator de multiplicação Exemplo yotta Y 1024 2Ym = 2.1024 m zetta Z 1021 3Zm = 3. 1021 m exa E 1018 5EJ = 5.1018 J peta P 1015 6PV = 6.1015 V tera T 1012 4TN = 4.1012 N giga G 109 6GHz = 6.109 Hz mega M 106 2MW = 2.106 W quilo k 103 8km = 8.103 m hecto h 102 5hm = 5.102 m deca da 10 2daN = 2.10N deci d 10−1 9dm = 9.10−1 m centi c 10−2 5cm = 5.10−2 m mili m 10−3 9mA = 9.10−3 A micro µ 10−6 3µm = 3.10−6 m nano n 10−9 8nC = 8.10−9 C pico p 10−12 2pm = 2.10−12 m femto f 10−15 3fV = 3.10−15 V atto a 10−18 7am = 7.10−18 m zepto z 10−21 5zF = 5.10−21 F yocto y 10−24 9yF = 9.10−24 F Em sua profissão você não vai utilizar todos os prefixos SI mostrados, porém, se você encontrá-los em livros técnicos, em catálogos de produtos, em artigos de jornais e revistas, não ficará sem saber do que se trata. O sistema inglês O sistema inglês, que predomina na Inglaterra e nos Estados Unidos, tem como padrão a jarda. Entretanto, mesmo nesses dois países, vem sendo implantado o sistema métrico, que é o mais usado em todo o mundo.
  • 176.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET176 Por isso, em 1959, a jarda passou a ser definida em função do metro, valendo 0,91440m. As divisões da jarda (3 pés, cada pé com 12 polegadas) passaram, então, a ter seus valores expressos no sistema métrico: 1yd (uma jarda) = 0,91440m 1’ (um pé) = 304,8mm 1” (uma polegada) = 25,4mm A polegada divide-se em frações ordinárias de denominadores iguais a: 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128... Temos, então, as seguintes divisões da polegada: 1 2 " (meia polegada) 1 8 " (um oitavo de polegada) 1 16 " (um dezesseis avos de polegada) 1 32 " (um trinta e dois avos de polegada) 1 64 " (um sessenta e quatro avos de polegada) 1 128 " (um cento e vinte e oito avos de polegada) Os numeradores das frações devem ser números ímpares: 1 2 " , , , 3" 4 5" 8 ... 15" 16 etc. Quando o numerador for par, deve-se proceder à simplificação da fração: 6 8 " , 3" 4 pois 6 : 2 = 3 8 : 2 = 4→ 8 64 " , 1" 8 pois 8 : 8 = 1 64 : 8 = 8→
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 177 Sistema inglês - fração decimal A divisão da polegada em submúltiplos de 1 2 " , 1" 4 ... 1" 128 em vez de facilitar, complica os cálculos na indústria. Por essa razão, criou-se a divisão decimal da polegada. Na prática, a polegada subdivide-se em milésimos e décimos de milésimos. Exemplo: 1,003" = 1 polegada e 3 milésimos 1,1247" = 1 polegada e 1 247 décimos de milésimos .725" = 725 milésimos de polegada Nas medições em que se requer mais precisão, utiliza-se a divisão de milionésimos de polegada, também chamada de micropolegada. Em inglês, “micro inch", representada por µ inch. Observação Os valores em polegada decimal inferiores a uma polegada utilizam ponto no lugar da vírgula. Exemplo: • 001" = 1 milésimo de polegada • 000 001" = 1 µinch • 028" = 28 milésimos de polegada Conversões Sempre que uma medida estiver em uma unidade diferente da que os equipamentos utilizados necessitam, deve-se convertê-Ia (ou seja, mudar a unidade de medida). Para converter polegada ordinária em milímetro deve-se: • multiplicar o valor em polegada ordinária por 25,4. Exemplos: 2” = 2 . 25,4 = 50,8mm 3 8 8 " = 3 . 25,4 = 76,2 8 = 9,525mm
  • 178.
    Tubulação industrial SENAI -INTRANET178 A conversão de milímetro em polegada ordinária é feita dividindo-se o valor em mm por 25,4 e multiplicando-o por 128. O resultado deve ser escrito como numerador de uma fração, cujo denominador é 128. Caso o numerador não dê um número inteiro, deve-se arredondá-lo para o número inteiro mais próximo. Exemplos: 1. 12,7mm ( ,127 128 128 : 25,4) . 128 = 0,5 . 128 = 64" 128 simplificando 64 128 " = 32" 64 = 16" 32 = 8" 16 = 4" 8 = 2" 4 = 1" 2 2. 19,8mm ( ,19 8 : 25,4) . 128 = 99,77 128 arredondando 100" 128 simplificando 100" 128 = 50" 64 = 25" 32 Regra prática: Para converter milímetro em polegada ordinária, basta multiplicar o valor em milímetro por 5,04, dando para denominador 128. Arredondar se necessário. Exemplos: 1. 12,7mm 12,7 . 5,04 128 = 64,008 128 arredondando 64' 128 simplificando 64 128 " = 32" 64 = 16" 32 = 8" 16 = 4" 8 = 2" 4 = 1" 2
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 179 2. 19,8mm 19,8 . 5,04 128 = 99,792 128 arredondando 100" 128 simplificando 100" 128 = 50" 64 = 25" 32 Observação O valor 5,04 foi encontrado pela relação 128 25 4, = 5,03937 , que arredondada é igual a 5,04. A polegada decimal (milésimo de polegada) é convertida em polegada ordinária quando se multiplica a medida expressa na primeira unidade por uma das divisões da polegada, que passa a ser o denominador da polegada ordinária resultante. Exemplo: Escolhendo a divisão 128 da polegada, usaremos esse número para multiplicar a medida em polegada decimal: 125" x 128 = 16" figurar como denominador (e o resultado anterior como numerador): 16" 128 = 8" 64 = ... 1" 8 Outro exemplo: Converter .750" em polegada ordinária .750" . 8 8 = 6" 8 = 3" 4 Polegada ordinária em polegada decimal: para efetuar essa conversão, divide-se o numerador da fração pelo seu denominador. Exemplos: 3 8 " = 3 : 8 = .375
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET180 5" 16 = 5 : 16 = .3125" Para converter milésimo de polegada em milímetro, basta multiplicar o valor em milésimo por 25,4. Exemplo: Converter .375" em milímetro .375". 25,4 = 9,525mm Converte-se milímetro em polegada decimal, dividindo o valor em milímetro por 25,4. Exemplos: 1. 5,08mm → 5 08 25 4 , , = .200" 2. 18mm → 18 25 4, = .7086" arredondando .709" A equivalência entre os diversos sistemas de medidas, vistos até agora, pode ser melhor compreendida graficamente: Sistema ordinário Sistema decimal
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 181 Sistema métrico Tabela de conversões para obter multiplicar por COMPRIMENTO milímetro metro metro quilômetro polegada pé jarda milha 25,4 0,3048 0,9144 1,609 ÁREA milímetro 2 centímetro 2 metro 2 metro 2 polegada 2 polegada 2 pé 2 jarda 2 645,2 6,45 0,0929 0,8361 VOLUME milímetro 3 centímetro 3 litro litro metro 3 polegada 3 polegada 3 polegada 3 galão pé 3 16387,0 16,387 0,01639 3,7854 0,02832 MASSA quilograma gramas libra (lb) onça (oz) 0,4536 28,35 FORÇA newton (N) newton (N) newton (N) quilograma força (kgf) onça (oz) libra (lb) 9,807 0,278 4,448 TORQUE newton.metro (N.m) quilograma força.centímetro (kgf.cm) newton.metro (N.m.) quilograma força.metro (kgf.m) newton.metro (N.m.) newton.metro (N.m.) libra.polegada (Ib.pol) libra.polegada (Ib.pol) libra.pé (lb.pé) libra.pé (lb.pé) quilograma força.metro (kgf.m) quilograma força.centímetro (kgf.cm) 0,11298 1,152 1,3558 0,13826 9,806 0,098 POTÊNCIA quilowatt (kw) quilowatt (kw) hp cv 0,746 0,736 PRESSÃO quilograma/centímetro 2 quilopascal (Kpa) quilopascal (Kpa) bar (bar) bar (bar) libra/polegada 2 (lb;pol 2 ) libra/polegada 2 (lb/pol 2 ) quilograma/centímetro 2 (kg/pol 2 ) libra/polegada 2 (lb/pol 2 ) quilograma/centímetro 2 (kg/cm 2 ) 0,0703 6,896 98,1 0,069 0,981
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 183 Testes de tubulação O sistema de tubulações deve ser testado para a verificação de sua estanqueidade. Esse teste pode ser o hidrostático (com pressão de água) ou por ar comprimido. Geralmente é adotado o teste hidrostático utilizando para isso uma bomba de teste manual. Outros tipos de bombas (pistão, elétrica, pneumática) também podem ser utilizadas. A pressão de teste deve ser sempre superior à pressão de trabalho da tubulação, sendo que o menor valor , para tubulações industriais, a ser adotado é de 1 kgf/cm2 . A pressão de teste, quando este for efetuado com ar comprimido, não deve ser superior a 2 kgf/cm2 por motivos de segurança (risco de explosão). Bombas teste São bombas hidráulicas utilizadas para testar linhas de tubulação ou equipamentos de processo. Tipos Pistão, axial manual, elétrica e pneumática. Bomba de teste hidrostático manual Confeccionada de material metálico. Composta de:
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET184 1. Base; 2. Reservatório de água; 3. Alavanca de acionamento; 4. Pistão; 5. Válvula de retenção; 6. Manômetro; 7. Carcaça; 8. Porca de aperto; 9. Suporte da alavanca; 10. Gaxeta. Aplicação São geralmente usadas para testar tubulações quando em término de fabricação ou em manutenção, e também equipamentos quando em reparos ou recém-montados. Preparação do teste Os seguintes procedimentos devem ser adotados antes do teste de pressão: • Manter em posição aberta todas as válvulas, exceto as válvulas de bloqueio de instrumentos que devem permanecer fechadas. • Retirar ou substituir por dispositivos adequados todos os instrumentos ou equipamentos que não possam receber a pressão de teste, inclusive válvulas de segurança e de alívio. • Soldas e roscas devem ficar expostas, sem isolamento térmico ou pintura. • Executar a expurga do ar do sistema. • Verificar se as condições dos suportes são adequadas para suportar o peso da água do teste. • A introdução da pressão de teste deve ser lenta e controlada, e mantida no seu valor máximo durante uma hora no mínimo. • O manômetro de teste deve ser preferencialmente colocado no ponto mais alto do sistema. • Se constatado vazamento, o ponto defeituoso deve ser reparado e, após, repetir o teste. • O teste deve ser efetuado em todas as situações em que a tubulação sofrer qualquer serviço ou manutenção.
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 185 Hidrostático Este teste é executado em todo o sistema de tubulações montado, visando atender requisitos normalizados em função do fluido e da pressão com a qual o sistema ira trabalhar. O teste hidrostático é normalmente executado utilizando - se água como fluido de teste e deve ser submeter o sistema a pressões superiores à pressão normal de funcionamento. A taxa de pressão acima da pressão normal de trabalho deve ser especificada em folha de teste. Esta taxa é informada em percentual acima da pressão de trabalho. Tomando como exemplo a tubulação abaixo, a qual deverá operar com ar comprimido, o teste hidrostático deverá respeitar o seguinte procedimento: 1) Fechar todas as saídas de fluido; 2) Conectar a bomba hidráulica à entrada do sistema, já devidamente alimentada pela rede de água; 3) Acionar a bomba, observando a elevação de pressão em manômetro calibrado e aferido; 4) Fechar a entrada de água e desligar a bomba; 5) Observar e registrar eventual queda de pressão em intervalos de tempo previamente estipulados; 6) Comparar os resultados com o padrão estabelecido e aprovar ou não o sistema para operação. 7) Em caso de reprovação por queda excessiva de pressão, localizar e corrigir os vazamentos.
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 187 Referências bibliográficas Fundação Roberto Marinho e FIESP. Processo de Fabricação I, in Telecurso 2000, 1.996. SENAI-ES. Matemática Aplicada - Caldeiraria, Espírito Santo, 1.997. SENAI-ES. Noções básicas de Amarração, Sinalização e Movimentação de cargas, Espírito Santo, 1.996. SENAI-ES. Utilização de Equipamentos Mecânicos - Mecânica, 1.996. SENAI-RJ e Petrobrás. Curso de Atualização para Caldeireiro montador, Rio de Janeiro, 2.003. SENAI-RJ e Petrobrás. Curso de Segurança, Meio Ambiente e Saúde, Rio de Janeiro, 2.003. SENAI-SP DMD. Instalação de água fria para tanque, 2ª edição, São Paulo, 1.988 (Instalador de água, gás e esgoto, 11) SENAI-SP, Oxicorte de chapas, por Selma Ziedas et aliii. São Paulo, 1.993, (Caldeireiro I, 3) SENAI-SP. Ajustagem Mecânica, por Benjamin Prizendt et alii. São Paulo, 1992 (Mecânico de automóvel I, 1) SENAI-SP. Caldeiraria e Estruturas Metálicas - Tecnologia de Caldeiraria, São Paulo,1987. SENAI-SP. Ciências Aplicadas - Aprendizagem Industrial, 2000. SENAI-SP. Controle de medidas, por Beijamin Prizendt et alii. 3ª ed. São Paulo, 1999.
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET188 SENAI-SP. Desenho de tubulações industriais - Fluxograma - Definição, São Paulo, 1ª edição, 1979. SENAI-SP. Desenho de tubulações industriais - Isométricos - Regras de Traçado, São Paulo,1ª edição, 1979. SENAI-SP. Desenho de tubulações industriais - Isométricos - Regras de cotagem, São Paulo,1ª edição, 1979. SENAI-SP. Desenho de tubulações industriais - Leitura e Interpretação, São Paulo,1ª edição, 1979. SENAI-SP. Desenho de tubulações industriais - Planta de Locação, São Paulo, 1ª edição, 1979. SENAI-SP. Desenho de tubulações industriais - Projeções - Regras de Traçado, São Paulo,1ª edição, 1979. SENAI-SP. Desenho técnico mecânico, por Demétrio Kondrasovas e outros, 2ª edição, São Paulo, (Mecânica Geral, 3) SENAI-SP. Ferramentas, por Benjamin Prizendt et alli, São Paulo, 1992 (Mecânico de automóvel I,1) SENAI-SP. Iniciação ao desenho, por Antonio Ferro et al.2ª ed. São Paulo, 1991. SENAI-SP. Instalação de água fria para banheiro simples, 2ª ed. São Paulo, 1.988 (Instalador de água, gás e esgoto, 5) SENAI-SP. Instalação de pia de cozinha e ligação ao esgoto, 2ª ed. São Paulo, 1988, (Instalador de água, gás e esgoto, 4) SENAI-SP. Matemática básica I para mecânica - Volume, São Paulo, 1981. SENAI-SP. Matemática básica para mecânica - Ângulos, São Paulo, 1983. SENAI-SP. Matemática Básica para mecânica - Área, São Paulo, 1981.
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET 189 SENAI-SP. Matemática básica para mecânica - Figuras planas, São Paulo, 1983. SENAI-SP. Matemática básica para mecânica - Perímetro, São Paulo, 1981. SENAI-SP. Matemática básica para mecânica - Razão e proporção, São Paulo, 1982. SENAI-SP. Matemática, por Cláudio Cabrera e outros, 2ª edição, São Paulo, 1.987. (Caldeiraria e Estruturas Metálicas – 1ª ed. 1985) SENAI-SP. Metrologia, 2000. SENAI-SP. Montagem de um ramal. 2ª edição, São Paulo, 1.988 (Instalador de água, gás e esgoto, 11) SENAI-SP. Operador de processos químicos - Tubos, válvulas, conexões e acessórios. São Paulo. SENAI-SP. Operador de processos químicos - Tubos, válvulas, conexões e acessórios, São Paulo. SENAI-SP. Parede de alvenaria mista, São Paulo, 1991 (Série Metódica Ocupacional, Pedreiro 2) SENAI-SP. Parede de meio-tijolo, São Paulo, 1.991 (Série Metódica Ocupacional, Pedreiro 1) SENAI-SP. Segurança na Operação de Unidades de Processo, 1.999. SENAI-SP. Segurança na Operação de Unidades de Processo, 1999. SENAI-SP. Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido, por Selma Ziedas et aliii. São Paulo, 1.993, (Caldeireiro I, 3) SENAI-SP. Tecnologia de soldagem, por Marcos José Morais da Silva, São Paulo, 1.986, (Caldeiraria e Estruturas Metálicas) SENAI-SP. Tubo curvado com flange, por Selma Ziedas et alii. São Paulo, 1.995 (Caldeireiro II, 15)
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    Tubulação industrial SENAI -INTRANET190 TELLES, Pedro Carlos da Silva. Tubulações industriais, Rio de Janeiro, Ao livro técnico e Editora da USP, 1.968.