O documento discute tubulações industriais, definindo-as como conjuntos de tubos e acessórios. Detalha suas principais aplicações em indústrias, além de normas e códigos, materiais, tipos de ligações, válvulas, desenhos, ejetores e purgadores.

1. Química industrial I
Tubulações industriais
ULBRA CANOAS
30/05/2007
César/Claudio/Débora/Gerson

2. Tubulações industriais

3. Tubulações industriais
Definição:
Conjunto de tubos e seus acessórios.
Aplicações:
Distribuição de vapor para força e/ou para aquecimento;
Distribuição de água potável ou de processos industriais;
Distribuição de óleos combustíveis ou lubrificantes;
Distribuição de ar comprimido;
Distribuição de gases e/ou líquidos industriais.
Custo:
Em indústrias de processamento, indústrias químicas,
refinarias de petróleo, indústrias petroquímicas, boa parte das
indústrias alimentícias e farmacêuticas, o custo das tubulações
pode representar 70% do custo dos equipamentos ou 25% do
custo total da instalação.

4. Normas e Códigos
Regulam
Projetos de tubulações;
Fabricação de tubulações;
Montagem de tubulações;
Utilização de tubulações.
Detalham
Materiais;
Condições de trabalho;
Procedimentos de cálculo.
Padronizam
Dimensões de tubos;
Válvulas;
Acessórios.
ABNT – Associação Brasileira de normas técnicas
ASTM – American Siciety For Testing And Material
ANSI - American National Standard institute
ISO - Internacional standard Organization

5. Classificação das tubulações

6. Materiais para Tubos
NÃO METÁLICOS:
Materiais plásticos
Cloreto de polivinil (PVC);
plásticos Polietileno;
Acrílicos;
Acetato de celulose;
Epóxi;
Poliésteres;
Fenólicos etc.
Cimento-amianto;
Concreto armado;
Barro vidrado;
Elastômeros (borrachas);
Vidro;
Cerâmica, porcelana etc.
METÁLICOS:
Ferrosos:
Aços-carbono;
Aços-liga;
Aços inoxidáveis;
Ferro fundido;
Ferro forjado;
Ferros ligados;
Ferro nodular.
Não-ferrosos:
Cobre;
Latões;
Cobre-níquel;
Níquel e ligas;
Metal Monel;
Chumbo;
Titânio, zircônio.

7. Ligações entre tubos
Ligações roscadas
Vantagens
baixo custo;
fácil execução.
Desvantagens
Vazamentos;
Ponto fraco com menor resistência que o próprio tubo;
Enfraquece a parede do tubo nas uniões.
Materiais
tubos galvanizados;
Aço inox;
Materiais não ferroso

8. Ligações Roscadas
Joelho e união com conexão roscada

9. Ligações soldadas
Vantagens
Resistência mecânica boa;
Estanqueidade perfeita;
Boa aparência;
Facilidade na aplicação de isolamento e pintura;
Sem necessidade de manutenção.
Desvantagens
Dificuldade de desmontagem;
Mão de obra especializada.

10. Ligações Soldadas
tubulações
Ligações soldadas

11. Ligações Flangeadas
Vantagens:
facilidade de montagem
Substituição facilitada de partes danificadas.
Desvantagem:
Pontos de possíveis vazamentos;
Peças caras,pesadas, volumosas.
Juntas elemento de vedação:
Sujeita a compressão;
Pressão interna do fluído.
Uso entre tubos e:
Válvulas;
Equipamentos;
Tubos de aço com revestimento interno.

12. Ligações Flangeadas
entre tubulações
Ligações Flangeadas

13. TIPOS DE DESENHOS
DE TUBULAÇÕES
1 – Fluxogramas;
2 – Plantas de tubulações;
3 – Desenhos isométricos;
4 – Desenho de detalhes e de
fabricação,desenhos de suportes,
folhas de dados etc.

14. TIPOS DE DESENHOS
DE TUBULAÇÕES
2 – Plantas de tubulações1 – Fluxogramas

15. TIPOS DE DESENHOS
DE TUBULAÇÕES
3 – Desenhos isométricos 4 -Detalhes de fabricação

16. Válvulas
Dispositivos que tem a função de estabelecer,
interromper e controlar fluxo de um fluído em
uma tubulação.
Finalidade da válvula
Bloqueio;
Regulagem;
Retenção.

17. Critérios para escolha de
válvulas
Natureza física do fluído (liquido ou gás);
Condições de corrosão, depósito de sedimentos e presença
de sólidos;
Pressão, vazão e temperatura e velocidade( valores de
regime e extremos);
Custo;
Espaço disponível e posição de instalação.
Necessidade de:
Fechamento estanque;
Fechamento rápido;
Operação freqüente;
Comando remoto;
Comando automático;
Resistência a fogo.

18. Materiais utilizados
Ferrosos
aço carbono;
aços liga;
aços inoxidáveis;
ferro fundido.
Não ferrosos
cobre;
latões;
alumínio
Não metálicos
plásticos;
PVC;
Teflon.
Especiais
revestimento em vidro;
materiais não metálicos.

19. Válvulas quanto a operação
Manual
Por meio de volante;
Por meio de alavanca;
Por meio de engrenagens.
Motorizada
Hidráulica;
Pneumática;
elétrica.
Automática
Próprio fluido;
Por meio de molas e contra pesos.

20. Classificação das Válvulas
Válvulas de bloqueio;
Válvulas de Regulagem;
Válvulas de controle de pressão;
Válvulas de retenção.

21. Válvulas de bloqueio
Quanto ao fluxo do fluído
Estabelecem;
Interrompem.
Perda de carga
Baixa.
Estanqueidade
Parcial;
Total.
De mesmo diâmetro da tubulação

22. Válvulas de bloqueio
Tipos
Gaveta são utilizadas em diâmetro comerciais de ½” a 48” em
tubulações de água, óleo e líquidos em geral. Fechamento lento
evita golpes e danos á tubulações, comporta se como guilhotina,
não dão fechamento estanque e pequena perda de carga.
Macho de fecho rápido , utilizadas em pequenos diâmetros para
líquido e qualquer diâmetro e em geral em gases .
Esfera de alta capacidade de fluxo, menor perda de carga com
melhor vedação e maior facilidade de operação. Utilizada para
manipular produtos químicos agressivos, que tendem a deixar
depósitos de sólidos com boa tolerância a variação de
temperatura e pressão.
Globo utilizadas principalmente para regulagem de fluxo de
líquidos , vapores e gases e podem também ser utilizadas para
fechamento estanque em vapores e linhas de gases com limitação
de diâmetro e perda de carga elevada.

23. Válvula Gaveta
1. Volante
2. preme- gaxeta
3. gaxeta
4. Haste
5. Castelo
6. Obturador tipo
cunha
7. Cede
8. Corpo da válvula

24. Válvulas de Regulagem
Quanto ao fluxo do fluído
Controlam o Fluxo, trabalham em qualquer posição.
Estanqueidade
Total
Admitem fluxo em um só sentido;
Perda de carga mais elevada que outros tipos;
Indicadas para operações (acionamentos) freqüentes;
Com menor diâmetro que a tubulação.

25. Tipos Válvulas de Regulagem
Globo
Sua principal utilização é regular fluxo; abertura mais rápida, admitem
fluxo em um só sentido e apresentam perda de carga maior que as
válvulas gavetas, podem trabalhar em posição intermediarias.
Agulha
Proporciona ajuste fino de vazão devido seu obturador ser em forma
de agulha e haste com passo pequeno para conseguir maior precisão
na regulagem do fluxo para pequenos diâmetros.
Borboleta
Utilizada para controle de grandes fluxo com pequena perda de carga.
Diafragma
são válvulas com corpo revestido e atuação por diafragma,
geralmente utilizada para produtos agressivos.

26. Válvula Globo
Volante
Haste
Preme gaxeta
castelo
Obturador
Corpo

27. Válvula agulha
Volante
Haste
Preme gaxeta
gaxetas
Obturador
Corpo

28. Válvula borboleta
Utilizada para regulagem de fluxo de
grandes diâmetro, baixas pressões e
temperaturas moderadas, tanto para
líquido como para gases.
Boa estanqueidade.
Corpo da válvula
Redutor de força
Disco de fechamento
Volante

29. Válvulas de controle
É um nome genérico dado para
designar uma grande variedade de
válvulas utilizadas para controlar a
distância de um determinado fluxo de
fluído, que atuam para controlar uma
variável que pode ser pressão,
temperatura, nível e Ph com base em
uma malha de controle formada por
um sensor, um controlador, um
atuador e a própria válvula.

30. Válvulas de Segurança de Alívio
Uma pressão pré-determinada é
ajustada através de uma mola
calibrada que é comprimida por um
parafuso, transmitindo sua força
sobre um êmbolo e mantendo-o
contra uma sede. Ocorrendo um
aumento de pressão no sistema o
êmbolo é deslocado de sua sede,
comprimido a mola e permitindo
contato da parte pressurizada com
atmosfera através de uma série de
orifícios por onde é expulsa a
pressão excedente.

31. Redutora de pressão

32. Válvulas de retenção
Válvulas de fluxo em um só sentido em uma determinada
linha evita de retorno de fluído.
PistãoPortinhola
Sentido de fluxo

33. EJETORES
São equipamentos que operam a custa de um
fluído motriz, com o objetivo de succionar com
um outro fluído;
Constam de um tubo aspirador e um bocal
convergente por onde sai o fluído motor que
alimenta um bocal convergente-divergente
(venturi ou difusor).

34. EJETORES

35. COMPONENTES DE UM
EJETOR

36. TIPOS DE EJETORES
Ejetores para líquidos (edutores):
utiliza-se como fluído motriz água ou outro líquido
na aspiração de líquidos, lama ou líquidos com
sólidos em suspensão.
Ejetores de ar ou vapor (Indutor):
é utilizado como fluído motriz vapor de água na
aspiração de gases ou vapores.

37. APLICAÇÕES
Os ejetores têm diversas aplicações em
processos na indústria como:
Química;
Petroquímica;
Alimentos;
Siderúrgica;
Farmacêutica;
Papel/Celulose;
Fertilizantes;
Termelétricas.

40. PURGADORES
Um purgador é uma válvula automática que
permite eliminar o condensado, ar e outros gases
não condensáveis das tubulações principais de
vapor e de equipamentos que trabalham com
vapor, impedindo ao mesmo tempo a perda de
vapor no sistema de distribuição e no equipamento.

41. A remoção do condensado, do ar e outros
gases existentes nas linhas de vapor deve
ser feita pelas seguintes razões:
Conservar a energia do vapor. A entrada ou a
permanência do condensado nos aparelhos de
aquecimento diminui muito a eficiência desses
aparelhos;
Evitar vibrações e golpes de aríete nas tubulações,
causados pelo condensado quando empurrado pelo
vapor em alta velocidade. Esses golpes ocorrem
principalmente nas mudanças de direção, válvulas, etc.,
pois as velocidades usuais para vapor são muito maiores
(20 a 100 vezes) do que as usadas p/ água;
Diminuir os efeitos de corrosão. O condensado combina-
se com o CO2 existente no vapor formando o ácido
carbônico, de alta ação corrosiva;
Evitar o resfriamento do vapor em conseqüência da
mistura com o ar e outros gases.

42. Classes de Purgadores
Mecânicos - sua operação é baseada na diferença de
densidade da água para o vapor
Boia
Balde invertido
Termostático - sua operação é baseada na diferença de
temperatura entre vapor e condensado
Pressão balanceada
Expansão líquida
Bi metálicos
Termodinâmico - trabalham baseado no princípio de variação
de pressão estática e dinâmica de beroulli em função da
velocidade.
Simples
Fluxo distribuído
Simples com filtro incorporado
Fluxo distribuído com filtro incorporado

43. PURGADORES TIPO MECÂNICO
DE BALDE INVERTIDO

44. Purgadores Termodinâmicos

45. Purgadores Termostáticos

46. FOTOS

47. FOTOS