tubulaÇÃo e dutos

1 TUBOS, MATERIAIS, PROCESSOS DE FABRICAO E DIMETROS COMERCIAIS. ........4 1.1 DEFINIES:........................................................................................................................4 1.2 PRINCIPAIS MATERIAIS PARA TUBOS NA INDSTRIA. ...................................................4 1.3 PROCESSOS DE FABRICAO DE TUBOS.......................................................................5

1.3.1 TUBOS SEM COSTURA (SEAMLESS) .........................................................................5 1.3.2 TUBOS COM COSTURA (WELD PIPE) ........................................................................6 1.3.3 DIFERENAS ENTRE TUBOS COM COSTURA E SEM COSTURA ...........................7

1.4 TUBOS DE AO CARBONO .................................................................................................7 1.5 TUBOS DE AO LIGA E INOXIDVEIS ................................................................................9

1.5.1 AOS LIGA ....................................................................................................................9 1.5.2 AOS INOXIDVEIS ...................................................................................................10

1.6 NORMALIZAO DE TUBOS DE AO...............................................................................11 1.7 TUBOS DE FERRO FUNDIDO ............................................................................................15 1.8 TUBOS DE METAIS NO FERROSOS...............................................................................15

1.8.1 TUBOS DE COBRE E SUAS LIGAS............................................................................15 1.8.2 TUBO DE ALUMNIO E SUAS LIGAS .........................................................................16 1.8.3 TUBOS DE CHUMBO E SUAS LIGAS ........................................................................16 1.8.4 TUBOS DE NQUEL E SUAS LIGAS...........................................................................16 1.8.5 TUBOS DE TITNIO E SUAS LIGAS ..........................................................................16

1.9 TUBOS NO METLICOS ..................................................................................................17

2 MEIOS DE LIGAO DE TUBOS.............................................................................................18 2.1 INTRODUO.....................................................................................................................18 2.2 LIGAES ROSQUEADAS ................................................................................................18 2.3 LIGAES SOLDADAS ......................................................................................................19

2.3.1 SOLDA DE ENCAIXE OU SOQUETE..........................................................................19 2.3.2 SOLDA DE TOPO ........................................................................................................20

2.4 LIGAES FLANGEADAS .................................................................................................21 2.4.1 TIPOS DE FLANGES PARA TUBOS...........................................................................21 2.4.2 FACEAMENTO DOS FLANGES..................................................................................22 2.4.3 MONTAGENS PARA FLANGES..................................................................................23 2.4.4 - DADOS PARA ENCOMENDA ......................................................................................23

2.5 JUNTAS PARA FLANGES...................................................................................................24 2.5.1 MATERIAIS PARA JUNTAS ........................................................................................25 2.5.2 TIPOS DE JUNTA ........................................................................................................25

2.6 PARAFUSOS E ESTOJOS PARA FLANGES......................................................................25 2.7 LIGAO PONTA E BOLSA................................................................................................26 2.8 SISTEMAS DE LIGAO PARA TUBULAO DE AO ....................................................27

3 ACESSRIOS DE TUBULAO..............................................................................................28 3.1 CLASSIFICAO QUANTO A FINALIDADE.......................................................................28

3.1.1 PARA MUDANAS DE DIREO...............................................................................28 3.1.2 PARA DERIVAES ...................................................................................................28 3.1.3 MUDANA DE DIMETRO .........................................................................................28 3.1.4 PARA LIGAO...........................................................................................................29 3.1.5 PARA FECHAR EXTREMIDADES...............................................................................29

3.2 CLASSIFICAO QUANTO AO SISTEMA DE LIGAO...................................................29 3.2.1 ACESSRIOS PARA SOLDA DE TOPO.....................................................................29 3.2.3 ACESSRIOS ROSQUEADOS...................................................................................31 3.2.4 ACESSRIOS FLANGEADOS ....................................................................................32 3.2.5 NIPLES.........................................................................................................................33

3.3 CURVAS EM GOMOS.........................................................................................................34

SUMRIO

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Curso de Inspetor de Equipamentos

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3.4 DERIVAES SOLDADAS.................................................................................................35 3.4.1 BOCAS DE LOBO........................................................................................................35

3.4.1.1 BOCAS DE LOBO SIMPLES ................................................................................35 3.4.1.2 BOCA DE LOBO COM REFORO SIMPLES ......................................................35

3.4.2 DERIVAO COM LUVA SOLDADA ..........................................................................35 3.4.3 DERIVAO COM COLAR FORJADO .......................................................................36 3.4.4 DERIVAO COM SELA.............................................................................................36

3.5 OUTROS ACESSRIOS DE TUBULAO ........................................................................36

4 - VLVULAS.................................................................................................................................37 4.1 CLASSIFICAO ................................................................................................................38

4.1.1 VLVULAS DE BLOQUEIO .........................................................................................38 4.1.2 - VLVULAS DE REGULAGEM......................................................................................38 4.1.3 - VLVULAS QUE PERMITEM FLUXO EM UM S SENTIDO......................................38 4.1.4 - VLVULAS QUE CONTROLAM A PRESSO A MONTANTE.....................................39 4.1.5 - VLVULAS QUE CONTROLAM A PRESSO A JUSANTE ........................................39

4.2 - CONSTRUO DE VLVULAS...........................................................................................39 4.3 - MEIOS DE OPERAO DAS VLVULAS ...........................................................................40 4.4- VLVULAS GAVETA ............................................................................................................42 4.5 - VLVULAS MACHO.............................................................................................................43 4.6 - VLVULA GLOBO................................................................................................................44 4.7 - VLVULA DE RETENO...................................................................................................46 4.8 - VLVULA DE SEGURANA E ALVIO ................................................................................49 4.9 - VLVULA DE CONTROLE...................................................................................................50 4.10 - OUTRAS VLVULAS .........................................................................................................51

4.10.1 - VLVULAS REDUTORAS DE PRESSO..................................................................51 4.10.2 - VLVULAS DE BORBOLETA.....................................................................................51 4.10.3 - VLVULAS DE DIAFRAGMA .....................................................................................51 4.10.4 - VLVULAS DE QUEBRA VCUO (VENTOSAS).......................................................52

4.11 - SELEO DE VLVULA....................................................................................................52 4.11.1 - ETAPAS ......................................................................................................................52 4.11.2 - FATORES DE INFLUNCIA DO USO GERAL...........................................................52 4.11.3 - FATORES DE INFLUNCIA DAS CARACTERSTICAS E DETALHES ....................53

4.12 - DADOS PARA ENCOMENDA ............................................................................................53

5 - JUNTAS DE EXPANSO...........................................................................................................54 5.1 - JUNTAS DE EXPANSO DE TELESCPIO........................................................................55 5.2 - JUNTAS DE EXPANSO DE FOLE OU SANFONA.............................................................56 5.3 - DADOS PARA ENCOMENDA ..............................................................................................58

6 - SUPORTES DE TUBULAO...................................................................................................58 6.2 - SUPORTES FIXOS ..............................................................................................................60 6.3 - SUPORTES SEMIMVEIS (PARA TUBOS VERTICAIS) ....................................................61 6.4 - SUPORTES ESPECIAIS PARA TUBOS LEVES..................................................................61 6.5 - SUPORTES MVEIS ...........................................................................................................62

6.5.2 - SUPORTES DE CONTRAPESO ..................................................................................64 6.6 - SUPORTES QUE LIMITAM OS MOVIMENTOS DO TUBO .................................................64 6.7 - FINALIDADE DOS SUPORTES QUE LIMITAM OS MOVIMENTOS DOS TUBOS ..............65 6.8 - SUPORTES PARA TUBOS SUJEITOS A VIBRAES.......................................................66

7 - DESENHOS DE TUBULAO ..................................................................................................66 7.1 - FLUXOGRAMAS ..................................................................................................................67 7.2 - PLANTAS DE TUBULAO.................................................................................................67 7.3 - DESENHOS ISOMTRICOS ...............................................................................................67 7.4 - FOLHA DE DADOS DE TUBULAO (LISTA DE LINHAS).................................................67

8 - INSPEO DE TUBULAES .................................................................................................78

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8.1 - DEFINIES........................................................................................................................78 8.2 - ENSAIOS UTILIZADOS NA INSPEO DE TUBULAES ...............................................81

8.2.1 - INSPEO VISUAL......................................................................................................81 8.2.2 - INSPEO COM LQUIDOS PENETRANTES.............................................................81 8.2.3 - INSPEO COM PARTICULAS MAGNTICAS..........................................................81 8.2.4 - INSPEO RADIOGRFICA (COM RAIO X OU RAIOS GAMA) ................................81 8.2.5 - INSPEO POR UTRA-SOM.......................................................................................81 8.2.6 - INSPEO POR MEDIO DE ESPESSURA ............................................................81 8.2.7 - TESTE DE MARTELAMENTO......................................................................................81

8.3 - PREPARATIVOS PARA INSPEO....................................................................................82 8.3.1 - OS SEGUINTES ITENS DEVERO SER VERIFICADOS ANTES DO INCIO DA INSPEO...............................................................................................................................82 8.3.2 - MATERIAIS E EQUIPAMENTOS..................................................................................82

8.4 - REQUISITOS DE SEGURANA ..........................................................................................82 8.5 - CONSIDERAES GERAIS................................................................................................83 8.6 - ROTEIRO DE INSPEO EM TUBULAES.....................................................................83

8.6.1 - TUBULAES AREAS SEM ISOLAMENTO TRMICO ...........................................83 8.6.1.2 - CORROSO EXTERNA ........................................................................................83 8.6.1.3 PINTURA...............................................................................................................84

8.6.2 - TUBULAES AREAS COM ISOLAMENTO TRMICO...........................................84 8.6.2.1 - ISOLAMENTO TRMICO ......................................................................................84 8.6.2.2 PINTURA...............................................................................................................84 8.6.2.3 - CORROSAO SOB ISOLAMENTO .........................................................................84

8.6.3 - SUPORTES DE TUBULAO......................................................................................85 8.6.3.1 - SUPORTES NO RGIDOS (MOLA) .....................................................................85 8.6.3.2 - SUPORTES SEMI - RGIDOS (PENDURAIS) .......................................................85 8.6.3.3 - SUPORTES RGIDOS (BEROS, PATINS, GUIAS E PEDESTAIS) ....................85

8.6.4 - JUNTAS DE EXPANSO..............................................................................................86 8.6. 5 - CONEXES DE PEQUENO DIMETRO (CPD) .........................................................86 8.6.5 - CONEXES ROSCADAS.............................................................................................86 8.6.7 - UNIES FLANGEADAS OU ROSCADAS....................................................................86 8.6.8 - VLVULAS E DEMAIS ACESSRIOS DE TUBULAO............................................86 8.6.9 - TUBULAES ENTERRADAS SEM PROTEO CATDICA...................................87

8.7 - MEDIO DE ESPESSURA ................................................................................................87 8.7.1 - ESCOLHA DO PONTO DE MEDIO .........................................................................87 8.7.2 - EXTENSO DA MEDIO...........................................................................................87 8.7.3 - ESPESSURA MNIMA ARBITRRIA DA TUBULAO...............................................88

8.8 - TESTE HIDROSTTICO ......................................................................................................88 8.9 - CRITRIOS DE ACEITAO...............................................................................................88 8.10 - REGISTRO DE RESULTADOS E EMISSO DE RECOMENDAES DE INSPEO...................................................................................................................................89 8.11 ANEXOS............................................................................................................................90

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1 TUBOS, MATERIAIS, PROCESSOS DE FABRICAO E DIMETROS COMERCIAIS 1.1 DEFINIES:

TUBOS condutos fechados destinados ao transporte de fluidos em geral. Caractersticas: Possuem normalmente seo circular. Trabalham geralmente como condutos forados (seo plena).

TUBULAO o conjunto de tubos mais seus acessrios. Necessidade de existncia: integrar as unidades de gerao, armazenamento e pontos de utilizao. Aplicao: Qualquer fluido (lquido ou gasoso), materiais pastosos ou com slidos em suspenso. Admitem tudo e qualquer faixa de presso e temperatura. Importncia: Sua importncia varia de 15 a 20% do custo total de uma instalao industrial. Denominaes: Conduto flexvel => mangueira; mangote. Conduto rgido => tubos.

PIPE Conduo de fluidos.

TUBING Conduzir sinais ou troca trmica. 1.2 PRINCIPAIS MATERIAIS PARA TUBOS NA INDSTRIA.

TUBOS METLICOS: - Ferrosos: - No ferrosos:

TUBOS NO METLICOS:

Materiais plsticos Cimento amianto Concreto armado Barro vidrado Elastmeros (borracha) Vidro Cermica

Cobre Lato Bronze Monel Incoloy (cupro-nquel)

Ao carbono Ao liga Ao inoxidvel Ferro fundido

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1.3 PROCESSOS DE FABRICAO DE TUBOS 1.3.1 TUBOS SEM COSTURA (SEAMLESS) LAMINAO (ROLLING): Aplicados em tubos de ao carbono, ao liga, ao inoxidvel, nos de 3 a 26 polegadas.

ESTRUSO (EXTRUSION): Aplicados em tubos de ao com inferior a 3 polegadas nos seguintes materiais: Alumnio, cobre, lato, bronze, chumbo, plstico e etc. Fig. 1.3 Fabricao de tubos por extruso

FORJAMENTO (FORGING): Aplicados para tubos de ao de elevada espessura que trabalharo em elevadas presses.

Fig 1.2 Fabricao de tubos por laminao Laminador de acabamento.

Fig. 1.1 Fabricao de tubos por laminao Laminador oblquo.

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FUNDIO (CASTING): - Por molde fixo: Aplicados em: ferro fundido, vidro, porcelana, borro vidrado, concreto, cimento amianto e borracha. - Por centrifugao: Aplicados em: ferro fundido, ao liga, concreto, etc. Vantagens: Centrifugao apresenta textura mais homognea e mais compacta (mais uniforme).

Fig. 1.5 Fabricao de tubos fundio. 1.3.2 TUBOS COM COSTURA (WELD PIPE)

POR SOLDA (WELDING): Os processos de soldagem mais importantes so: - Com adio material: Solda por arco submerso; Solda com proteo de gs inerte; Solda com eletrodo revestido (solda de topo).

Fig. 1.4 Fabricao de tubos por forjamento.

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- Sem adio de metal: Resistncia eltrica: Para elevados a junta sobreposta e para pequenos a solda de topo. Os tubos com costura podem ser fabricados a partir de chapas planas calandradas ou bobinas. - A disposio das juntas utilizadas : Topo at 200 mm. - Disposio da costura: Longitudinal (maioria) Espiral (elevados e comprimentos)

1.3.3 DIFERENAS ENTRE TUBOS COM COSTURA E SEM COSTURA Os tubos sem costura apresentam melhor tolerncia dimensional, menor perda de carga, maior qualidade em geral, melhor desempenho no processo de mandrilhamento em espelhos de permutadores de calor. Os tubos com costura possuem menor custo. 1.4 TUBOS DE AO CARBONO

CARACTERSTICAS: o material de uso geral, sua aplicao em instalao industrial est em torno de 80% do total aplicado, isto porque de baixo custo, boa resistncia mecnica e apresentam facilidade na soldagem.

ss

Sobreposto acima de 200 mm

Fig. 1.6 Tipos de solda em tubos com costura.

Fig. 1.7 Tubo com solda longitudinal. Fig. 1.8 Tubo com solda espiral.

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SEUS COMPONENTES SO: Ferro, carbono, mangans, silcio, enxofre e fsforo. O somatrio de enxofre e fsforo dever ser inferior a 0,06% para que o tubo apresente uma boa soldabilidade.

TIPOS: Efervescentes e acalmados.

LIMITES DE TEMPERATURA: * Alta:

- Resistncia mecnica: acima de 480 C comea a sofrer uma forte reduo; - Oxidao superficial: intensa acima de 530 C. - Fluncia: acima de 360 C. - Grafitizao: acima de 440 C.

*Baixa: - Fragilidade: abaixo de 40 C.

USOS: *Servios contnuos:

- Acalmados (480 C a - 40 C). - Efervescentes (390 C a - 0 C).

*Servios peridicos (curto perodo de tempo): 550 C.

APLICAO OU SERVIO: gua doce, vapor, ar comprimido, gases, hidrocarbonetos (at 250 C), alcanis (at 50 C) e alguns cidos concentrados.

OBSERVAES: a) A partir da temperatura de 370 C, os aos carbono esto sujeitos ao fenmeno de deformaes permanentes por fluncia. b) A partir de 530 C os aos carbono sofrem uma intensa oxidao superficial. c) As exposies prolongadas em temperaturas superiores a 440 C, os aos carbono esto sujeitos ao fenmeno de precipitao do carbono (grafitizao). d) A resistncia mecnica dos aos carbono fica seriamente comprometido a partir de 480C. e) Influncia do percentual e carbono no ao carbono:

- Quanto maior o percentual de carbono, maior ser a dureza e o limite de escoamento; menor ser a ductibilidade e a soldabilidade.

- Os aos carbono so limitados em 0,35% de carbono.

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f) Os traos acalmados apresentam em sua composio qumica 0,1% de silcio ou alumnio, cuja finalidade expulsar os gases indesejveis do processo. Eles possuem estrutura cristalina mais fina e uniforme e so de qualidade superior aos efervescentes. g) Para aplicao em temperaturas baixas os aos carbono devem ter baixo teor de carbono e serem normalizados a fim de evitar fraturas frgeis.

ESPECIFICAES PARA TUBOS DE AO CARBONO: - ASTM A 106 Gr. A (0,25% C; s/ costura; acalmados)

Gr. B (0,30% C, s/ costura; acalmados). Gr. C (0,35% C, s/ costura; acalmados).

- ASTM A 53 Gr. A (com ou sem costura; no acalmados). Gr.B (com ou sem costura; no acalmados).

- ASTM A 120 (no acalmados) - ASTM A 333 (normalizados e acalmados para baixas temperaturas). - ASTM A 211 (com costura). - ASTM A 671 (com costura). - API 5L (similar ao ASTM A 53).

1.5 TUBOS DE AO LIGA E INOXIDVEIS

CARACTERSTICAS: a) So de custos mais elevados e soldabilidade mais difcil. b) Aplicados quando:

- Temperatura elevada (oxidao; fluncia; resistncia mecnica): acima de 370C. - Temperaturas baixas: inferiores a 45 C

c) Elevada corroso (economia). d) Exigncia de no contaminao. e) Segurana de instalao (fluidos com temperaturas elevadas; txicas; inflamveis; explosivos e etc.). 1.5.1 AOS LIGA

CARACTERSTICAS: a) tipos: - Mo e Cr-Mo (altas temperaturas) at 1% Mo e 9% Cr; - Ni (baixas temperaturas). b) Efeitos do cromo: - Eleva a resistncia oxidao (at 650 C); - Acima de 1% no h mais grafitizao; - At 2,5% elevam a resistncia fluncia;

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- Acima de 12% no h mais oxidao; c) Efeitos do molibdnio: - Eleva a resistncia fluncia e a resistncia corroso alveolar. d) Efeitos do nquel: - Eleva a resistncia mecnica em altas e baixas temperaturas; - Eleva a resistncia corroso. e) Aplicao: - Hidrocarbonetos; - Vapor; - Hidrognio. f) Desvantagens: - Apresentam soldabilidade difcil. 1.5.2 AOS INOXIDVEIS

CARACTERSTICAS: - Acima de 12% de cromo.

AUSTENITICOS: - No magnticos; - Percentual de cromo 16 a 26%; - Percentual de nquel 6 a 22%; - Elevada resistncia mecnica; - Elevada resistncia corroso; - Boa ductibilidade em temperaturas altas e baixas; - tima resistncia fluncia; - Boa soldabilidade; - Em presena do on cloro (cloretos, gua salgada) esto sujeitos corroso sob

tenso e alveolar; - Normalmente no so estabilizados, e na faixa de 450 a 850 C sofrem o fenmeno

da sensitizao (precipitao do carboneto de cromo). Este fenmeno pode ser controlado com adio de titnio ou cobalto (aos estabilizados tipo 321 e 347) ou pela reduo do percentual de carbono (304L e 316L);

Aplicaes:

- Temperaturas elevadas (700 C); - Temperaturas criognicas (- 250 C) - Servios corrosivos e oxidantes; - Servios com produtos alimentcios e farmacuticos; - Servios com produtos hidrognio em presso e temperaturas elevadas.

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FERRTICOS: - No magnticos; - Composio 12 a 30% de cromo; - Em relao aos Austeniticos apresentam menor resistncia mecnica, fluncia e

corroso, custo mais baixo, menor soldabilidade. Apresentam melhor resistncia corroso sob tenso e alveolar;

- No especificados para servios de baixa temperatura (abaixo de - 40 C). 1.6 NORMALIZAO DE TUBOS DE AO

NORMAS DIMENSIONAIS: - ANSI B 36,10 => Ao carbono e ao liga 1/8 a 36 . - ANSI B 36.19 => Ao inox 1/8 a 12.

ABNT=> Engloba as duas normas (no emplacou).

OBSERVAO: At 12 o dimetro nominal no coincide nem com o externo nem com o interno, porm a partir de 14 nominal coincide com o externo do tubo. Fig. 1.9 Sees de transversais em tubos de 1 de dimetro nominal. (Dimetro externo = 3,34 cm = 1.315 pol).

DIMETROS NOMINAIS PADRONIZADOS: 1/8; 1/4"; 3/8; 1/2'; 3/4'; 1; 1 1/4'; 1 1/2'; 2; 2 1/2'; 3; 3 1/2'; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 24; 26; 30 E 36.

SCHEDULE NUMBER: 10; 10S; 20; 30; 40; 40S; 60; 80; 80S; 100; 120; 140 e 160. S Standard at 10 similar a SCH 40. XS Extra-strong at 8 similar a SCH 80. XXS Double extra-strong at 8 aproximadamente igual ao SCH 160.

COMPRIMENTO: Tubos com costura 6 a 10 metros. Tubos sem costura 6 a 12 metros.

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Fig 1.10 Tipos de extremidades de tubos de ao.

EXTREMIDADES: - Lisas: simplesmente esquadrejadas; - Chanfradas: ANSI B 16.25. - Rosqueadas: ANSI B 12.1

DADOS PARA ENCOMENDA: Quantidade; dimetro nominal; schedule; norma dimensional; especificao do material; processo de fabricao e acabamento; tipo de extremidade; acabamento ou revestimento se houver.

Ex: 10m, 12, SCH 20, ASME B 36.10, A -106 Gr. A, EL.

DIMENSO DOS TUBOS DE AO DE ACORDO COM AS NORMAS ANSI B.36.10 e B.36.19. - ANSI B 36.10 => Para tubos de ao carbono e aos de baixa liga. - ANSI B 36.19 => Para tubos de ao inoxidvel.

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Tab 1.1 Tubos de ao Dimenses normalizadas

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1.7 TUBOS DE FERRO FUNDIDO

CARACTERSTICAS: - Baixa resistncia mecnica; - Elevada resistncia corroso; - So fabricados em 2 a 24; - Extremidades: lisas, ponta e bolsa, rosqueadas e flange integral; - So fabricados em ferro fundido comum e nodular ligado ao silcio, cromo e nquel.

APLICAES: Gs, gua doce, gua salgada e esgoto em servio de baixa presso e temperatura ambiente. 1.8 TUBOS DE METAIS NO FERROSOS

CARACTERSTICAS: - Custo elevado; - Elevada resistncia corroso; - Baixa resistncia mecnica (*); - Baixa resistncia alta temperatura (*); - So indicadas para aplicaes especiais; - So fabricadas por extruso no dimetro mximo de 12.

(*) com exceo das ligas de nquel. 1.8.1 TUBOS DE COBRE E SUAS LIGAS

CARACTERSTICAS: - Aplicados em servios de refrigerao, aquecimento e instrumentao; - Possuem elevado coeficiente de transmisso trmica; - Apresentam boa dobrabilidade; - Em contato com a amnia, amina e outros compostos nitrados apresentam

corroso sob tenso; - Apresentam boa resistncia a gua salgada, alcalis, compostos orgnicos e

fluidos corrosivos; - Seu uso proibido para servios alimentcios e farmacuticos devido aos

resduos txicos deixados pela oxidao. - Limite de temperatura => - 180 C a 200 C.

TIPOS: - Cu puro => ASTM B.88.

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- Cupro-nquel => ASTM B.466. - Lates e bronzes => ASTM B.111.

1.8.2 TUBO DE ALUMNIO E SUAS LIGAS

CARACTERSTICAS: - Materiais de baixo peso especfico; - Possuem elevado coeficiente de transmisso trmica; - Possuem elevada resistncia corroso atmosfrica; - Os resduos oriundos da corroso no so txicos; - So especificados pela ASTM B.241; - So os materiais de mais baixo custo aplicveis em temperaturas criognicas; - Limite de temperatura: - 270 C a 200 C.

1.8.3 TUBOS DE CHUMBO E SUAS LIGAS

CARACTERSTICAS: - Possuem elevada resistncia corroso; - Possuem elevado peso especfico; - Possuem baixa resistncia mecnica; - Aplicados em servios com cido sulfrico em qualquer concentrao; - Limite de temperatura: 120 C a 200 C.

1.8.4 TUBOS DE NQUEL E SUAS LIGAS

CARACTERSTICAS: - Elevada resistncia corroso; - Elevada resistncia oxidao; - Elevada resistncia mecnica; - Elevado custo; - So especificados para trabalhos em baixa temperatura.

TIPOS: - Ni comercial: - 200 C a 1050 C. - Monel (67% Ni e 30% de Cr): - 200 C a 550 C. - Incoloy (80% Ni e 13% Cr): - 200 C a 1100 C.

1.8.5 TUBOS DE TITNIO E SUAS LIGAS

- Possuem elevada resistncia corroso;

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- Possuem boa resistncia temperatura elevada; - Possuem boas qualidades mecnicas; - Possuem baixo peso especfico; - Possuem alto custo.

1.9 TUBOS NO METLICOS Comentaremos somente os tubos plsticos:

TIPOS DE TUBOS PLSTICOS: - Termoplsticos: So os tubos plsticos que podem ser conformados pelo calor. - Termoestveis: No podem ser conformados pelo calor.

Ex: Epxi com fibra de vidro.

VANTAGENS: - Baixo peso especfico; - Fceis de trabalhar; - Baixa condutividade trmica e eltrica; - Elevada resistncia corroso; - Baixa perda de carga; - tima aparncia; - Boa resistncia a cidos minerais diludos, lcalis; alognios, solues salinas,

salmoura, produtos qumicos, atmosfera, gua doce e solo.

DESVANTAGENS: - Baixa resistncia mecnica; - Baixa resistncia temperatura (inferior a 100 C); - Baixa estabilidade dimensional; - Elevado coeficiente de dilatao; - Alguns plsticos so combustveis; - Em presena de luz solar apresentam decomposio e tornam-se quebradios, a

fim de contornar este problema existem alguns tipos resistentes luz solar, pois possuem em sua composio qumica um elemento denominado negro de fumo.

- Apresentam baixa resistncia a cidos minerais altamente concentrados, hidrocarbonetos e solventes orgnicos.

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2 MEIOS DE LIGAO DE TUBOS 2.1 INTRODUO

FINALIDADE: Os meios de ligao tm por finalidade, conectar tubos entre si, tubos a acessrios, vlvulas e equipamentos.

TIPOS: - Ligao rosqueada; - Ligao soldada; - Ligao flangeada; - Ligao ponta e bolsa.

PARMETROS PARA ESCOLHA: Material, dimetro, finalidade da ligao, segurana, custo, presso, temperatura, fludo, necessidade ou no de desmontagem.

EM UMA MESMA TUBULAO PODEMOS TER: a) Ligaes ao longo da tubulao (onde a preocupao o baixo custo e a segurana

contra vazamento); b) Ligaes na extremidade da tubulao a vlvulas e equipamentos (onde a preocupao

a facilidade de desmontagem). 2.2 LIGAES ROSQUEADAS

Fig. 2.1 Ligaes rosqueadas de tubos.

CARACTERSTICAS: - Padronizadas pela norma API 5B ou ANSI B 2.1; - So usadas em servios de baixa responsabilidade (tubulaes prediais e

tubulaes industriais secundrias); - So de baixo custo; - So de fcil execuo; - Aplicados em dimetros, igual ou inferior a 4; - So de baixa estanqueinidade;

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- Apresentam baixa resistncia mecnica (schedule mnimo recomendado o de 80);

- Acessrios utilizados: Luva e unio; - Aplicados exclusivamente em tubos de ao carbono galvanizados e no

exclusivamente em tubos de ao carbono, ao liga e materiais plsticos e etc. 2.3 LIGAES SOLDADAS

CARACTERSTICAS: So as mais utilizadas em montagem industrial.

TIPOS: - Solda por fuso; - Solda por topo; - Solda de encaixe ou soquete; - Brasagem.

VANTAGENS: - Elevada resistncia mecnica; - tima estanqueinidade; - Boa aparncia; - Facilidade de aplicao de pintura e de isolamento trmico; - Dispensa manuteno.

DESVANTAGENS: - Custo elevado; - Dificuldade de desmontagem; - Exige mo de obra especializada.

2.3.1 SOLDA DE ENCAIXE OU SOQUETE

Fig. 2.2 Ligaes de solda de encaixe para tubos.

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CARACTERSTICAS: - Usadas em tubos de ao carbono, ao liga e ao inoxidvel de igual ou inferior

a 1 1/2' e materiais plsticos com igual ou inferior a 4. - Aplicada em qualquer faixa de presso e temperatura, no recomendada para

servios de corroso e eroso elevados; - Acessrios utilizados: luva e unio.

2.3.2 SOLDA DE TOPO

Fig. 2.3 Chanfros para solda de topo e tubos.

CARACTERSTICAS: - Utilizadas em tubo de ao carbono, ao liga e ao inoxidvel de igual ou

superior a 2; - Podem ser aplicados em servios considerados severos em qualquer faixa de

presso e temperatura; - A extremidade dos tubos com chanfro para solda seguem a norma ASNI B.16.25,

conforme abaixo: t < 3/16 => sem chanfro

3,16 t 3/4'=> chanfro em V. t > 3/4" => chanfro duplo J.

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2.4 LIGAES FLANGEADAS

Fig. 2.4 Ligao flangeada entre tubos.

CARACTERSTICAS: - As ligaes flangeadas so compostas de: um par de flanges, uma junta de

vedao e um jogo de parafusos mquina ou estojo de porcas; - So empregados quando em ligaes com vlvulas, equipamentos, local em que

haja previso de desmontagem da tubulao, quando no h possibilidade de soldagem (ferro fundido e tubos com revestimento interno), em tubulaes de igual superior a 2;

- Flanges so peas de alto custo, peso elevado, alto volume, sujeito a vazamentos.

2.4.1 TIPOS DE FLANGES PARA TUBOS

Fig. 2.5 Tipos de flanges para tubos. Os flanges so fabricados conforme a norma ASNI B 16.5. a) Integral: seu uso raro, so os mais resistentes, normalmente fabricados em ferro

fundido;

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b) De pescoo (welding-neck WN): so de usos geral, apresentam elevada resistncia mecnica, admitem elevado aperto, so de difcil montagem (exigem tubo chanfrado e comprimento certo), fabricados em igual ou acima de 1 1/2", so mais resistentes que os integrais, do origem a menores tenses residuais em conseqncia da soldagem, sua face interna fica perfeitamente retilnea com a intercesso do tubo;

c) Sobrepostos (slip-on SO): so os de mais baixo custo, fcil montagem, baixa resistncia mecnica, admite pouco aperto, utilizados em tubulaes para servios pouco severos, suas tenses residuais so elevadas, apresentam descontinuidade de seo, so especificados para tubulaes de vapor at 300 psi;

d) Rosqueados (screwed SCR): utilizados em tubos no soldveis ou no metlicos, admitem baixo aperto, baixa resistncia mecnica, em funo da rosca apresentam elevadas tenses e possibilidade de vazamento;

e) Encaixe (soket-weld SW): Especificadas para tubulaes de igual ou inferior a 2, so de fcil montagem, no so recomendadas para servios sujeitos a corroso por concentrao diferencial ou sob depsitos, so mais resistentes que os sobrepostos;

f) Solto (lap-joint): utilizados com virola, o flange no tem empregados em servios que exijam materiais nobres tais como: ao inoxidvel, ligas de nquel, tubos com revestimento anticorrosivo. Nestes casos o flange pode ser de material menos nobre e a virola de material compatvel com o tubo;

g) Cego (blind): utilizado em bocais de equipamentos, extremidades de tubos onde haja previso de expanso futura.

2.4.2 FACEAMENTO DOS FLANGES

Fig. 2.6 Tipos de faceamento de flanges. A FACE COM RESSALTO (Raised-face RF). o tipo mais comum para flanges de ao, aplicvel a qualquer condio de temperatura e presso.

- Ressalto: superfcie lisa, superfcie ranhurada (ranhuras concntricas ou espiraladas).

- Altura do ressalto: classes de presso at 300# = 2,0 mm; classes de presso acima de 300# = 7,0 mm.

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B FACE PLANA (Flat- face FF): Admitem baixo aperto usual para ferro fundido e materiais frgeis, como plsticos. C FACE PARA JUNTA DE ANEL (Ring Type Joint RTJ): Especificado para servios severos, de altas presses (> 600#) e temperaturas (> 550 C) e produtos txicos e inflamveis. RTO Anel oval. OTS Anel oval com seo octogonal. D FACE MACHO E FEMEA (Male e Female): Usados para servios especiais com fluidos corrosivos, porque neles a junta est confinada, no havendo quase contato da mesma com o fluido. E FACE DE FLANGE COM VIROLA: Este tipo de face aplicado somente aos flanges soltos para baixar os custos, j que o flange pode ser de material menos nobre que a virola. O acabamento da face da virola o mesmo flange com ressalto. 2.4.3 MONTAGENS PARA FLANGES NORMAS DIMENSIONAIS: - 1/2' a 24 => ANSI B 16.5 - Acima de 24 => MSSP SP 44 (Manufacturers Standart Society).

API 605. ASME Seo 8, apndice 2.

CLASSES DE PRESSO: - 125, 150, 250, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500 psi.

PRESSO NOMINAL: a presso admissvel de trabalho em funo da temperatura e do material do flange. 2.4.4 - DADOS PARA ENCOMENDA Quantidade; dimetro nominal, tipo, norma dimensional, classe de presso nominal, tipo de faceamento (acabamento das faces se necessrio), material (especificao e grau), espessura da parede do tubo, tipo de rosca (para rosqueados).

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2.5 JUNTAS PARA FLANGES

Fig. 2.7 Juntas para flanges

CARACTERSTICAS: - o elemento de vedao nas ligaes flangeadas.

ESFOROS SOFRIDOS: - Compresso (devido ao aperto dos parafusos); - Cisalhamento ( devido presso interna do fluido).

CARACTERSTICAS DO MATERIAL: - Deformvel, elstica e resistente (tais caractersticas atendem a necessidade da

junta se amoldar superfcie do flange, se acomodar em funo do diferencial de presso e temperatura e do tipo do fluido e sua temperatura).

INFLUNCIA DA ESPESSURA: - Grande espessura = boa vedao, baixa resistncia mecnica. - Pequena espessura = baixa vedao; elevada resistncia compresso.

INFLUNCIA DA DUREZA: - Duras = baixa vedao; admitem elevadas presses. - Macias = boa vedao; admitem baixas presses.

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2.5.1 MATERIAIS PARA JUNTAS

- Borracha; - Amianto; - Papelo hidrulico; - Plsticos; - Metal; - Ao carbono; - Ao liga; - Ao inoxidvel.

2.5.2 TIPOS DE JUNTA a) Juntas no metlicas:

- Para flanges de face plana e flange com face com ressalto. b) Junta mista (amianto + metal):

- Tipo 1: Espiralada; - Tipo 2: Encamisada ou foleadas; - Para flange de face com ressalto; face macho e fmea e face com virola.

c) Juntas metlicas macias:

- Para flanges de face com ressalto, face macho e fmea e face com virola. d) Juntas metlicas de anel:

- 1 Tipo: Octogonal; - 2 Tipo: Ovalado; - Para aplicao nos flanges para junta de anel; - Norma dimensional ANSI B 16.20.

2.6 PARAFUSOS E ESTOJOS PARA FLANGES TIPOS:

- Parafusos mquina (ASTM A307; 20 Kgf/cm e 260 C). - Parafusos estojo (ASTM A193) + Porca (ASTM A194).

PADRONIZAO: - ANSI B 18.2.

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TIPOS DE APERTO: - Inicial: A finalidade escoar o material da junta sem presso. - Residual: A finalidade compensar a presso. - quente: A finalidade compensar a dilatao trmica dos parafusos.

O APERTO OCASIONA: - Trao nos parafusos, compresso na junta, flexo no flange. - O aperto est limitado pela tenso de escoamento do parafuso.

Fig. 2.8 Parafusos para flanges 2.7 LIGAO PONTA E BOLSA

Fig. 2.9 Ligaes ponta e bolsa.

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CARACTERSTICAS: - Utilizados em: tubos de ferro fundido, ferro fundido ligado, barro vidrado,

concreto, cobre, PVC; - Utilizados em: servio de gua, esgoto, gs, lquidos corrosivos, servios de

baixa presso e temperatura.

MATERIAIS DE VEDAO UTILIZADOS: - Em tubos de ferro fundido: Estopa alcatroada, chumbo derretido, anis retentores

de borracha ou elsticos. - Em tubos de concreto: Barro vidrado, argamassa de cimento, anis de borracha.

2.8 SISTEMAS DE LIGAO PARA TUBULAO DE AO

DEFINIO: - Servio no severo: significa baixa responsabilidade, presso at 7,0 kgf/cm e

temperatura at 100 C. - Servio severo: significa alta responsabilidade (fluidos inflamveis e txicos),

presso acima de 7,0 kgf/cm e temperatura acima de 100 C.

Tab. 2.1 Sistema de ligao de ao.

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3 ACESSRIOS DE TUBULAO 3.1 CLASSIFICAO QUANTO A FINALIDADE

Fig 3.1 Emprego de acessrios de tubulao. 3.1.1 PARA MUDANAS DE DIREO

- Curvas de raio longo; - Curvas de raio curto; - Curva de reduo; - Joelho;Joelho de reduo;

Nos seguintes ngulos: 22,5 ; 45 ; 90 e 180. 3.1.2 PARA DERIVAES

- Tnormal a 90; - T a 45; - Pea em Y; - Cruzeta; - Cruzeta de reduo; - Sela; - Colar.

3.1.3 MUDANA DE DIMETRO

- Reduo concntrica; - Reduo excntrica; - Bucha de reduo.

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3.1.4 PARA LIGAO

- Luva; - Unio; - Flange; - Niple; - Virola para flange.

3.1.5 PARA FECHAR EXTREMIDADES

- Tampes, cap; - Bujo, plug; - Flange cego.

3.2 CLASSIFICAO QUANTO AO SISTEMA DE LIGAO

- Para solda de topo; - Para solda de encaixe; - Rosqueados; - Flangeados; - Ponta e bolsa.

3.2.1 ACESSRIOS PARA SOLDA DE TOPO

Fig. 3.2 Acessrios para solda de topo.

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MATERIAL:

- Ao carbono (ASTM A 234); - Ao liga (ASTM A 234); - Ao inox (ASTM A 403).

OBSERVAO: A obteno destes acessrios pode ser feita atravs de chapas, tubos e tarugos forjados.

DIMETRO: - Uso normal de 2 a 24 (at 8 sem costura).

NORMA DIMENSIONAL: - ANSI B 16.19.

ESPESSURA: - Schedule 40, 80 e 160.

EXTREMIDADES: - Com chanfro para solda segundo a norma ANSI B 16.25.

NO DESMONTVEIS: - So soldados diretamente entre si ou diretamente ao tubo.

3.2.2 ACESSRIOS PARA SOLDA DE ENCAIXE

Fig 3.3 Acessrios para solda de encaixe.

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MATERIAL: - Ao forjado: ao carbono (ASTM A 181; A 105);

ao liga (ASTM A 182).

DIMETROS: - De 1/4" a 4 normal at 1 1/2".


CLASSE E PRESSO: - 2000 psi; 3000 psi; 4000 psi e 6000 psi.

DESVANTAGENS: - No desmontvel; - No podem ser ligadas diretamente entre si.

3.2.3 ACESSRIOS ROSQUEADOS

Fig. 3.4 Acessrios rosqueados.

CARACTERSTICAS: - Material; classe de presso; dimetro nominal:

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Material especificado Classe de presso nominal

Ao carbono (ASTM A-105 e A-181)

2000; 3000 e 6000 psi 1/8 a 4

Ferro malevel (ASTM A 197)

150 e 300 psi 1/4" a 6

Ferro fundido (ASTM A 126)

125 e 250 psi 1/8 a 4

Lato 125 e 250 psi 1/8 a 4

Plstico (PVC) Srie 40, 80 e 120 1/4" a 6


3.2.4 ACESSRIOS FLANGEADOS

Fig. 3.5 Acessrios flangeados.

CARACTERSTICAS: - Fabricados em: ferro fundido, ao fundido; - Os flanges de face plana apresentam as seguintes classes de presso: 125 e 250

psi; - Os flanges com face de ressalto so encontrados nas seguintes classes de

presso: 150, 300, 400, 600, 900 e 1500 psi. - Os dimetros nominais encontrados de 1/2" a 24.

NORMA DIMENSIONAL: - ASNI B 16.5.

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3.2.5 NIPLES

Fig. 3.6 Tipos de niples e exemplos de emprego

CARACTERSTICAS: - Definio: so pedaos curtos de tubos preparados para ligao entre vlvulas

ou acessrios, rosqueados ou de solda de encaixe; - Niples paralelos: ambas as extremidades lisas; ambas as extremidades

rosqueadas; uma extremidade lisa e outra rosqueada. - Niples de reduo: ambas as extremidades lisas; ambas as extremidades

rosqueadas; extremidade maior rosqueada e menor lisa; extremidade menor rosqueada e maior lisa.

- Apresenta-se em dimetro de at 4. - Os comprimentos variam de 50 a 150 mm.

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3.3 CURVAS EM GOMOS

Fig. 3.7 Curvas em gomos e derivaes soldadas.

CARACTERSTICAS: - Fabricados a partir de chapas planas calandradas em pedaos de tubos cortados

em ngulo e soldadas; - Apresenta-se em n de 3 ou acima em qualquer ngulo; - Acima de 12 de n existem limitaes em termos de presso e temperatura

(limite de presso 7,0 kgf/cm ). Acima de 24 de n so fabricados sobre encomenda;

- Qualidade varivel (maior perda de carga, menor resistncia mecnica; menor flexibilidade) comparada com os forjados.

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3.4 DERIVAES SOLDADAS 3.4.1 BOCAS DE LOBO

- Aplicadas quando o ramal tem de 2 ou mais e o tubo tronco seja maior que o do ramal.

3.4.1.1 BOCAS DE LOBO SIMPLES

- Derivao de tubo contra tubo.

VANTAGENS: - Baixo custo; - Facilidade de execuo (nica solda); - No h necessidade de acessrios.

DESVANTAGENS: - Baixa resistncia; - Elevada concentrao de tenso; - Controle de qualidade e inspeo radiogrfica difcil.

3.4.1.2 BOCA DE LOBO COM REFORO SIMPLES

- Derivao com anel de reforo.

VANTAGENS: - Baixo custo; - Facilidade de execuo; - No necessita de acessrios especiais, menor resistncia mecnica; - Concentrao de tenso atenuada com relao boca de lobo simples.

DESVANTAGENS: - Perda de carga elevada; - Inspeo radiogrfica difcil.

3.4.2 DERIVAO COM LUVA SOLDADA

- Aplicadas com tubos e ramais at 1 1/2"; tubo tronco no mnimo de 4 e servios severos.

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3.4.3 DERIVAO COM COLAR FORJADO

- Aplicados em ramais acima de 1.

VANTAGENS: - Boa resistncia mecnica e melhor distribuio de tenses; - Controle de qualidade e inspeo radiogrficas mais fceis; - Servio severo.

DESVANTAGENS: - Maior custo; - Necessidade de acessrio especial para combinao de dimetro.

3.4.4 DERIVAO COM SELA

- Aplicadas em ramais acima de 1.

VANTAGENS: - Excelente resistncia mecnica; - Baixa perda de carga; - Melhor distribuio de tenses; - Sem limite de presso e temperatura; - Servios severos.

DESVANTAGENS: - Custo elevado; - Montagem difcil sendo a sela um acessrio especial de fabricao forjada.

3.5 OUTROS ACESSRIOS DE TUBULAO

- Figura 8; - Raquete; - Raquete ventada; - Vlvula de flange cego; - Junta giratria; - Amortecedor de pulsao; - Silenciador; - Disco de ruptura.

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Fig. 3.8 Raquete e figura 8. OBS: 1) Figura 8, raquete, vlvula de flange cego so empregados quando se deseja um bloqueio rigoroso. 2) A junta giratria empregada quando se deseja movimento axial entre os eixos. 3) Amortecedor de pulsao so aplicados quando se deseja amortecer a pulsao no fluido ou por golpe de arete. 4) Silenciadores so peas aplicadas para reduzir o rudo provocado por descarga de gases. 5) Disco de ruptura destina-se a proteger a tubulao contra sobre presses externas. 4 - VLVULAS DEFINIO:

- So dispositivos destinados a estabelecer controle e interromper o fluxo de uma tubulao.

CARACTERSTICAS: - So os acessrios mais importantes e de maior custo de uma instalao

industrial, cerca de 8% do total da instalao; - Introduzem perda de carga e so possveis de vazamento (juntas, gaxetas, etc). - Devem ser instalados em locais de fcil operao e manuteno.

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4.1 CLASSIFICAO 4.1.1 VLVULAS DE BLOQUEIO

DEFINIO: - Servem para interromper estabelecer ou interromper o fluxo.

CARACTERSTICAS: - Operam completamente abertas ou fechadas. - So do mesmo dimetro da tubulao.

TIPOS: - Vlvulas de gaveta; - Vlvulas de macho; - Vlvulas de esfera; - Vlvulas de comporta. 4.1.2 - VLVULAS DE REGULAGEM DEFINIO: - Servem para controlar o fluxo.

CARACTERSTICAS: - Operam com qualquer posio de fechamento; - Podem ter dimetro menor que a tubulao.

TIPOS: - Vlvulas de globo; - Vlvulas de agulha; - Vlvulas de controle; - Vlvulas de borboleta; - Vlvulas de diafragma. 4.1.3 - VLVULAS QUE PERMITEM FLUXO EM UM S SENTIDO TIPOS: - Vlvulas de reteno; - Vlvulas de reteno com fechamento; - Vlvulas de p.

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4.1.4 - VLVULAS QUE CONTROLAM A PRESSO A MONTANTE TIPOS: - Vlvulas de segurana e alvio; - Vlvulas de contra presso. 4.1.5 - VLVULAS QUE CONTROLAM A PRESSO A JUSANTE

TIPOS: - Vlvulas redutoras; - Vlvulas reguladoras de presso. 4.2 - CONSTRUO DE VLVULAS

PARTES PRINCIPAIS: a) Carcaa: parte externa; b) Mecanismos internos; c) Extremidades das vlvulas. A) CARCAA:

- Divide-se em: corpo (parte externa) e castelo (parte superior removvel). - Ligao do corpo ao castelo; - Castelo rosqueado - utilizado para pequenas vlvulas e servios de baixa

presso.

Fig. 4.1- Vlvula gaveta pequena, castelo rosqueado. Fig. 4.2 - Vlvula gaveta grande, castelo aparafusado.

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- Castelo de unio - utilizado em vlvulas de at 2" de dimetro podendo ser aplicadas a servios severos;

- Castelo aparafusado - utilizado em vlvulas de grande dimetro, normalmente acima de 3" de dimetro, admitem servios severos e considerado o melhor sistema em termos de vedao.

B) MECANISMOS INTERNOS: - DEFINIO: So peas de fechamento, sedes e hastes. Normalmente so fabricadas de materiais mais nobres que o corpo da vlvula; - ENGAXETAMENTO DA HASTE:

- Caixa de gaxeta com sobreposta; - Caixa de gaxeta com porca de unio; - Sistema especial de vedao (retentores, foles, etc).

- ROSCA DA HASTE: - Esta pode ser externa ou interna. A externa apresenta a vantagem de ano entrar

em contato com o fluido. C) EXTREMIDADES DAS VLVULAS:

- Extremidade flangeada Sistema usado em todos os tipos de vlvulas, empregados normalmente em dimetros acima de 2";

- Extremidade de solda de encaixe Aplicados em vlvulas de ao em tubulaes com dimetro abaixo de 2".

- Extremidade rosqueada Utilizada em todos os tipos de vlvulas e dimetro inferior a 4".

- Extremidade de solda de topo Aplicado em vlvulas de ao, tubulaes acima de 2" e servios severos.

4.3 - MEIOS DE OPERAO DAS VLVULAS

A) OPERAO MANUAL - o sistema mais comum e sua operao se d por meio de volante, alavanca, engrenagem e parafuso sem fim, volante com corrente, haste de extenso.

B) OPERAO MOTORIZADA (CASOS DE USO):

1) Comando de instrumento automtico; 2) Locais inacessveis; 3) Vlvulas de grande e operao freqente.

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SISTEMAS: - Hidrulico; - Pneumtico; - Eltrico.

C) OPERAO AUTOMTICA - Dispensa qualquer atuao externa.

SISTEMAS: - Pelo prprio fluido, atravs do diferencial de presso ( ex: vlvula de reteno); - Por meio de molas e contrapesos (ex: vlvula de segurana e alvio).

D) VLVULAS COM SISTEMAS DE OPERAO DIFERENTES PARA ABRIR E FECHAR (ex: vlvula de controle).

Fig. 4.3 - Vlvula gaveta com reduo de engrenagem.

Fig. 4.4 - Vlvulas com volante, com corrente e com haste de extenso.

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4.4- VLVULAS GAVETA Fig. 4.3 - Vlvula gaveta com reduo

CARACTERSTICAS: - o tipo de vlvula mais importante e de uso mais generalizado; - O fechamento dessas vlvulas feito pelo movimento de uma pea chamado

gaveta, que se desloca paralelamente ao orifcio da vlvula, e perpendicularmente ao sentido de escoamento do fluido;

- So sempre operadas totalmente abertas ou fechadas; - Quando totalmente aberta apresenta baixa perda de carga; - Quando parcialmente fechada apresenta elevada perda de carga; - Seu fechamento lento a fim de evitar golpe de arete; - Sua vedao no considerada totalmente estanque; - So consideradas prova de fogo; - Modelos de grande dimetro pem apresentar by-pass (tubo contornado a gaveta

da vlvula), sua funo equalizar as presses. - Movimento da haste: Haste ascendente: rosca externa e indicao visual (haste

com movimento de translao, o volante com movimento de rotao); Haste ascendente com rosca interna (haste e volante com movimento de rotao e translao); Haste no ascendente (haste e volante com movimento de rotao). -As hastes so indicadas para servios com leo, gua, lquidos em geral, desde que no muito corrosivos e nem deixe sedimentos slidos ou tenham sdio em suspenso. Em dimetros acima de 8" so indicadas para linhas de ar comprimido.

VARIANTES: a) VLVULAS DE COMPORTA OU GUILHOTINA: - Utilizadas em linhas de grande de ar, gases e gua em baixa presso, assim

como pasta de papel, fluidos viscosos e para fluidos abrasivos.

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b) VLVULAS DE FECHO RPIDO: - Utilizado em sistemas de enchimento de vasilhames.

4.5 - VLVULAS MACHO Fig. 4.6 - Vlvula de macho

CARACTERSTICAS: - Normalmente indicada para bloqueio de gases em todos os dimetros e

condies; - Para pequenos dimetros e baixas presses so indicadas para fechamento

rpido de lquidos; - Sua importncia de cerca de 10% do total das vlvulas instaladas; - Apresenta baixa perda de carga; - Apresenta-se em dois tipos: com lubrificao e sem lubrificao. Nas vlvulas

com lubrificao a finalidade da lubrificao de auxiliar na vedao. Nas vlvulas sem lubrificao so consideradas estanques e sua sede fabricada de material resistente (borracha natural, neoprene, teflon, viton, etc).

- No so consideradas prova de fogo; - Ocupam pequeno espao.

VARIANTES: a) VLVULAS DE ESFERA: - Indicadas para bloqueios de lquidos e gases; - Seu funcionamento se d atravs do giro de uma esfera deslizando sob um

dimetro entre anis retentores; - Apresenta baixssima perda de carga; - Sua vedao considerada estanque;

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- Os anis retentores normalmente so de materiais no metlicos (borracha ntrica, teflon, viton, etc), estas no so consideradas prova de fogo (fire safe);

- Em relao s vlvulas gavetas apresentam as seguintes vantagens: o menor tamanho, peso e custo, melhor vedao, menor perda de carga, maior facilidade de operao.

Fig. 4.7 - Vlvula de esfera. b) VLVULAS DE 3 OU 4 VIAS:

- construda de macho vazado em forma de "T", "L" ou "X" tendo 3 ou 4 bocais de ligao. Normalmente fabricados em dimetros de 4".

Fig 4.8 - Vlvula de trs vias (corte em projeo horizontal). 4.6 - VLVULA GLOBO CARACTERSTICAS:

- So vlvulas de regulagem, seu emprego se d em sistema cujo fluido seja liquido ou gasoso onde se deseja regulagem ou bloqueio;

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- Seu funcionamento se d atravs da trajetria e sentido do fluido (a entrada sempre pela parte inferior do tampo).

- Apresenta perda de carga elevada; - So consideradas estanques. A vedao feita atravs do tampo que se ajusta

na sede da vlvula; - So prova de fogo; - O movimento da haste similar a da vlvula gaveta.

Fig. 4.9 - Vlvula de globo.

VARIANTES: a) VLVULA ANGULAR:

- Possui bocais na entrada e sada formando um ngulo de 90; - Apresenta perda de carga inferior a da vlvula globo; - So pouco utilizadas, pois em funo de sua construo absorvem esforos da

tubulao; - Aplicao: Extremidades de linha.

Fig. 4.10 - Vlvula angular.

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b) VLVULA SEM SEDE: - uma variante da vlvula angular; - Sua forma construtiva um embolo com furos. c) VLVULA EM "Y":

- Sua forma construtiva basicamente forma um ngulo de 45 entre a haste e o corpo;

- Apresentam pequena perda de carga; - Sua principal aplicao em sistemas de bloqueio regulagem a vapor.

Fig. 4.11 - Vlvula em "Y". Fig. 4.12 - Vlvula em agulha. d) VLVULA EM AGULHA:

- Sua forma construtiva similar aos das vlvulas globo, porm o tampo substitudo por pea cnica denominada agulha.

- Apresentam preciso controle de fluxo; - So indicadas para sistemas lquidos ou gasosos de dimetro nominal at 2"onde

se deseja um controle fino de fluxo. 4.7 - VLVULA DE RETENO CARACTERSTICAS:

- Permitem o fluxo em um s sentido; - Seu fechamento automtico por diferena de presso; - Casos tpicos de emprego: Linhas de sadas de bombas centrfugas em paralelo;

Linha de alimentao de reservatrios situada em ponto elevada em relao alimentao.

- Devem ser instalados de forma em que seu funcionamento seja a favor da gravidade;

- Possui modelos diferentes quando instalados na posio horizontal ou vertical.

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TIPOS: VLVULAS DE RETENO DE PISTO:

- Funcionam como uma vlvula globo, porm sem comando externo; - Apresenta elevada perda de carga; - Seu fechamento quase que instantneo; - So fabricadas em dimetros at 6"; - So indicadas para servios com lquidos ou gases.

Fig. 4.13 Vlvula de reteno VLVULA DE RETENO DE PORTINHOLA:

- o tipo mais usual; - Apresentam menor perda de carga em relao de levantamento; - Acima de 12" a portinhola deve ser balanceada a fim de amortizar o choque no

fechamento; - So indicadas para servios com lquidos.

Fig. 4.14 - Vlvula de reteno de portinhola. Fig. 4.15 - Vlvula de reteno de

portinhola dupla.

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c) VLVULA DE RETENO DE ESFERA: - Suas caractersticas so similares as das vlvulas de reteno de levantamento,

porm seu fechamento mais rpido e sua vedao mais confivel. - Fabricadas at 2".

Fig. 4.16 - Vlvula de reteno de esfera. Fig. 4.17 - Vlvula de p. VARIANTES: VLVULA DE P:

- So similares as de levantamento, porm possuem disco de material resiliente (ex: couro, borracha e etc) no tampo para melhorar a vedao;

- Possui grade de proteo externa a fim de evitar danos causados por objetos estranhos;

- So indicadas em tubulao de suco de bomba, a fim de manter a escorva. VLVULA DE RETENO E FECHAMENTO:

- So semelhante s vlvulas globo, o tampo desliza sobre a haste. Quando na posio aberta funcionam como vlvula de reteno de levantamento e quando na posio fechada funcionam como vlvula de bloqueio.

Fig. 4.18 - Vlvulas de reteno e fechamento.

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4.8 - VLVULA DE SEGURANA E ALVIO

Fig. 4.19 - Vlvula de segurana.

CARACTERSTICAS: - Seu funcionamento automtico. Abre-se quando a presso a montante

ultrapassa o valor de calibragem; - Seu fechamento feito por mola ou contrapeso, possui sistema de regulagem; - Sua construo similar a da vlvula globo angular.

TIPOS: - Vlvulas de segurana - trabalha com gases e deve ter abertura rpida; - Vlvulas de alvio - trabalha com lquidos, pode ter abertura gradual.

OBS:

- A diferena entre os tipos apresentados acima se d no perfil do tampo e da sede.

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4.9 - VLVULA DE CONTROLE Fig. 4.20 - Vlvula de controle.

CARACTERSTICAS: - So empregadas para controlar a vazo ou a presso de um fluido; - Sua operao motorizada, sendo comandada por instrumento automtico que

administra a presso do ar e varia a abertura da vlvula; - So geralmente construdas com tampes duplos balanceados; - A operao pelo diafragma se d em sentidos opostos ao da mola de regulagem; - Cada vlvula possui grfico prprio: entre o percentual de abertura e o fluxo

permitido; - O perfil do tampo e da sede pode ser especialmente desenhado em funo da

aplicao.

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4.10 - OUTRAS VLVULAS 4.10.1 - VLVULAS REDUTORAS DE PRESSO CARACTERSTICAS:

- Regula a presso a jusante; - Seu funcionamento automtico. Este se d atravs de pequena vlvula piloto

integral com a vlvula principal e atuada pela presso a montante que d ou no passagem ao fluido para operao da vlvula principal.

4.10.2 - VLVULAS DE BORBOLETA

Fig. 4.21 - Vlvulas de borboleta.

CARACTERSTICAS: - So vlvulas utilizadas para bloqueio e regulagem, sua vedao no

considerada estanque; - No Brasil so fabricadas em dimetros nominais de 2" a 48", sendo sua maior

faixa de aplicao a partir de 20". - So indicadas para servios de baixa presso e fluidos lquidos com slidos em

suspenso, gua, materiais pastosos, ar e gases; - Sua sede pode ser substituda e podem ser fabricadas em materiais metlicos e

plsticos; - Basicamente existem dois tipos: Lug e wafer.

4.10.3 - VLVULAS DE DIAFRAGMA

CARACTERSTICAS: - So indicadas para servios corrosivos, txicos e que representem algum tipo de

risco ao meio ambiente.

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Fig. 4.22 - Vlvula de diafragma. 4.10.4 - VLVULAS DE QUEBRA VCUO (VENTOSAS) CARACTERSTICAS:

- Sua funo admitir ar na tubulao a fim de evitar colapso na mesma, pela ao da presso atmosfrica, quando nesta interrompido o fluido.

4.11 - SELEO DE VLVULA 4.11.1 - ETAPAS

- Seleo de tipo geral; - Especificao de caractersticas e detalhes.

4.11.2 - FATORES DE INFLUNCIA DO USO GERAL a) Finalidade bsica (bloqueio, regulagem, reteno); b) Natureza do fluido (liquido, gs, etc); c) Tipo de fluido (corroso, eroso, sedimentos slidos, etc); d) Dimetro nominal; e) Condies de operao (fechamento estanque, fechamento rpido, operao freqente,

comando remoto, resistncia ao fogo); f) Custo; g) Espao disponvel; h) Presso e temperatura de operao.

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4.11.3 - FATORES DE INFLUNCIA DAS CARACTERSTICAS E DETALHES a) Especificao dos materiais (carcaa e mecanismos internos); b) Tipo de extremidade; c) Tipo de ligao corpo castelo; d) Tipo de movimento da haste; e) Tipo de engaxetamento; f) Sistema de acionamento. 4.12 - DADOS PARA ENCOMENDA DADOS OBRIGATRIOS:

- Tipo; - Dimetro nominal; - Classe de presso nominal; - Tipo de ligao corpo castelo; - Tipo de movimentao da haste; - Tipo de mecanismo interno; - Tipo de extremidade (especificao completa); - Tipo de engaxetamento da haste e da ligao corpo castelo; - Especificao dos materiais do corpo e internos; - Norma dimensional; - Teste de inspeo e condies de aceitao; - Condies especiais, se houver.

DADOS FACULTATIVOS: - Fluido circulante; - Presses: mnima, normal e mxima de operao.

DADOS ADICIONAIS PARA VLVULAS DE SEGURANA E ALVIO: - Presso de abertura; - Descarga livre ou valor de contra presso de descarga; - Vazes: mxima, mnima e de regime.

DADOS ADICIONAIS PARA VLVULAS DE CONTROLE: - Tipo de curva caracterstica de fechamento; - Vazes: mxima, mnima e de regime; - Posio desejada da mola para abertura ou fechamento; - Caractersticas do ar de comando.

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5 - JUNTAS DE EXPANSO

Fig. 5.1 - Tipos de movimentos nas juntas de expanso.

DEFINIES: - So peas no rgidas que se intercalam na tubulao com a finalidade de

absorver totalmente ou parcialmente as dilataes provenientes das variaes de temperatura e tambm impedir a propagao das vibraes.

CASOS DE USO: a) Quando o espao disponvel insuficiente para um trajeto adequado de tubulao; b) Para tubulaes com dimetro igual ou superior a 20". Neste caso cabe uma avaliao

de custo; c) Quando o material da tubulao considerado nobre; d) Quando por exigncia do servio (o trajeto tem que ser retilneo);

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e) Quando necessria a absoro de vibraes de grande amplitude; f) Controlar esforos sobre equipamentos sensveis; g) Parada e partida freqente de um sistema.

CARACTERSTICAS: - Sua instalao devera ser obrigatoriamente entre dois pontos fixos, e neste

espao s poder haver uma nica junta de expanso; - Sempre devera ser feito um estudo de viabilidade econmica; - Normalmente so fabricadas sob encomenda.

DESVANTAGEM: - o ponto fraco da tubulao. A falha desse acessrio pode provocar vazamento,

acidentes e at paralisao do sistema.

TIPOS: 1) Telescpica; 2) Fole ou sanfona.

TIPOS DE MOVIMENTOS ABSORVIDOS POR JUNTA DE EXPANSO: - Axial; - Angular; - Lateral.

5.1 - JUNTAS DE EXPANSO DE TELESCPIO

Fig. 5.2 - Juntas de expanso de telescpio.

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TIPOS: 1) Juntas com extremo rosqueado de dimetro at 3"; 2) Juntas com extremo flangeado e p de ancoragem com dimetro 3". CARACTERSTICAS:

- So formadas por tubos concntricos deslizantes; - Seu sistema de vedao atravs de gaxetas; - S admitem movimentos axiais em dimenses acima de 3", possuem guia a fim

de evitar deslizamento; - Exigem dispositivos limitadores de curso; - So fabricadas em ao carbono fundido, ferro fundido e bronze com dimetro at

24".

EMPREGOS: - Servios de baixa responsabilidade (presses inferiores a 40 Kgf/cm) e curso at

30 cm. 5.2 - JUNTAS DE EXPANSO DE FOLE OU SANFONA

Fig. 5.3 - Juntas de expanso de fole.

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CARACTERSTICAS: - So fabricadas de chapa finas flexveis, normalmente no possuem sistema de

engaxetamento; - Permitem movimentos axiais angulares e laterais; - So empregadas para servios severos; - No so completamente drenveis quando na posio horizontal; - Suas principais desvantagens so: baixa resistncia fadiga, e so bastante

suscetveis corroso e a eroso.

TIPOS: a) JUNTAS SIMPLES:

- So fabricadas apenas com um fole; - Podem ter dispositivos limitadores como os tirantes que evitam a distenso

excessiva do fole quando submetido a um esforo de trao, o qual proporcional a presso;

- Admitem movimentos axiais, angulares e pequenos movimentos laterais. b) JUNTA COM ANIS DE EQUALIZAO:

- Evitam a compresso excessiva; - Distribuem os esforos por igual; - Normalmente possuem camisa de proteo contra eroso; - Admitem injeo de fluido de lavagem; - Admitem movimentos axiais, angulares e pequenos movimentos laterais.

c) JUNTA DE EXPANSO DE FOLE SIMPLES ARTICULADA:

- Admitem apenas movimentos angulares.

d) JUNTA DE EXPANSO DE FOLE DUPLO: - Admitem movimentos combinados ou grandes movimentos laterais; - Possui tubos intermedirios entre os foles; - Este tubo intermedirio deve ser suportado.

MATERIAIS DO FOLE: - Ao carbono, ao inox, cobre, lato, monel e materiais no metlicos.

OBS: O material do fole funo da presso, temperatura e caracterstica do fluido.

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5.3 - DADOS PARA ENCOMENDA

- Natureza e propriedade do fluido; - Presso e temperatura de operao e projeto; - Tipos de juntas desejadas; - Dimetro nominal do tubo ou dimenses do duto; - Tipos de extremidades; - Material do tubo ou do duto; - Condio de corroso e eroso; - Tipo de isolamento trmico se houver necessidade; - Posio de trabalho da junta; - Esforos externos; - Dimenses mximas disponveis para a junta; - Movimentos previstos; - Freqncia dos movimentos; - Tempo de vida til requerido; - Esquema de tubulao (sistema de suportao); - Norma de projeto, fabricao e inspeo.

6 - SUPORTES DE TUBULAO

Fig. 6.1 - Exemplos de empregos de vrios tipos de suportes.

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DEFINIO: - Os suportes de tubulao so os dispositivos destinados a suportar os pesos e

os demais esforos feitos pelos tubos ou sobre os tubos, transmitindo esses esforos diretamente ao solo, s estruturas vizinhas, a equipamentos ou, ainda, a outros tubos prximos.

CLASSIFICAO: SUPORTES DESTINADOS A SUSTENTAR OS PESOS: - Fixos; - Semimveis; - Moveis (suportes de mola e suportes de contrapeso)

SUPORTES DESTINADOS A LIMITAR OS MOVIMENTOS DOS TUBOS: - Dispositivos de fixao total - Ancoragem; - Dispositivos que permitem apenas movimentos em uma direo - Guias; - Dispositivos que permitem o movimento em um sentido - Batentes; - Dispositivos que permitem os movimentos laterais - Contraventos; - Dispositivos que absorvem as vibraes - Amortecedores.

6.1 - CARGAS QUE ATUAM SOBRE O SUPORTE:

PESOS: - Peso prprio dos tubos, vlvulas e outros acessrios da rede de tubulaes; - Peso do fluido contido; - Peso do isolamento trmico, se houver; - Sobrecargas diversas exercidas sobre a tubulao, tais como: peso de outros

tubos, pessoas, plataformas, estruturas, etc., apoiadas na tubulao;

FORAS DE ATRITO: - Provenientes dos movimentos relativos entre os tubos e os suportes.

CARGAS: - Conseqentes das dilataes dos tubos; - Devidos a aes diversas, tais como: golpes de arete, aceleraes do fluido

circulante, vibraes, aes do vento, etc.

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6.2 - SUPORTES FIXOS

Fig. 6.2 - Suportes fixos. Chamam-se suportes fixos os que no se deslocam verticalmente, no permitindo assim, nenhuma liberdade de movimento vertical aos tubos. So comuns de todos os tipos de suportes. Estes suportes podem ser apoiados ou pendurados, conforme transmitam os pesos para baixo ou para cima.

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6.3 - SUPORTES SEMIMVEIS (PARA TUBOS VERTICAIS)

PENDURAIS APARAFUSADOS COM BRAADEIRAS

PENDURAIS SOLDADOS COM ORELHAS

Fig. 6.3 - Suportes semimveis (pendurais).

Os suportes semimveis (pendurais) so os que transmitem o peso para cima, empregada principalmente para tubos leves dentro de prdios ou em reas de processo. Todos esses suportes do grande liberdade de movimentos aos tubos: por esta razo no devem ser empregados para tubos sujeitos a vibraes, choques dinmicos, golpes de arete, etc. Quando for necessrio limitar os movimentos laterais de tubos suportados por pendurais, devem ser colocados contra-ventos. 6.4 - SUPORTES ESPECIAIS PARA TUBOS LEVES Fig. 6.4 - Suportes para tubos leves.

Para os suportes de tubos leves e pouco importantes (at 1 1/2"), tanto horizontais como verticais, freqentemente mais econmico o emprego de ferragens compradas prontas no comrcio, principalmente no caso de tubos que correm isoladamente. H uma grande variedade dessas ferragens: braadeiras, grampos, colares, pendurais, etc. Deve ser sempre deixada a maior liberdade possvel de movimentos aos tubos, e por esse motivo, os grampos, braadeiras, etc., no devem ser apertados contra os tubos.

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6.5 - SUPORTES MVEIS

Fig. 6.5 - Emprego de suportes mveis.

Fig. 6.6 - Emprego de suportes mveis. Os suportes mveis so dispositivos capazes de se deslocar verticalmente, continuando, ao mesmo tempo, a sustentar o peso da tubulao. Esses suportes so bem mais caros e complicados do que os suportes fixos, e, por isso, empregados somente nos casos em que forem indispensveis, isto , nos pontos de suporte em que a tubulao tiver um movimento vertical de amplitude tal que no possa ser absorvido pela simples flexo do trecho do tubo entre dois suportes consecutivos.

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6.5.1 - SUPORTES DE MOLA:

Fig. 6.7 - Suporte de mola de carga varivel. Fig. 6.8 - Suporte de mola de carga constante.

Fig. 6.9 - Algumas disposies usuais de suporte de mola. Os suportes de mola de carga varivel so os dispositivos de suporte mvel de uso mais freqente; consistem em uma mola helicoidal de ao, geralmente dentro de uma caixa tambm de ao, de maneira que o peso dos tubos seja suportado diretamente pela mola, tendendo a comprimi-la. Esses suportes so chamados de carga varivel porque a fora necessria para comprimir a mola aumenta medida que a deflexo aumenta, isto , a cada deflexo da mola e vice-versa. Os suportes de carga constante so aparelhos tambm com mola de ao, nos quais o peso dos tubos age atravs de um jogo de alavancas e articulaes colocadas de tal maneira que o brao da alavanca que atua sobre a mola aumenta medida que a deflexo

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aumenta, exigindo maior esforo para comprimir a mola. Desta maneira a capacidade de suporte fica praticamente constante ao longo de todo o curso de deflexo da mola. Esses dispositivos so bem mais caros e complicados dos que os suportes de carga varivel, e, por isso mesmo, de uso mais restrito. 6.5.2 - SUPORTES DE CONTRAPESO

Fig. 6.10 - Suporte de contrapeso. Os suportes de contrapeso so aparelhos muito simples, consistindo em um contrapeso associado a um conjunto de roldanas e cabos de ao ou a uma alavanca. Esses suportes do muita liberdade ao tubo suportado e tem, evidentemente uma capacidade de suporte rigorosamente constante, porque igual ao peso de contrapeso. So usados principalmente quando se tm grandes cargas simultaneamente com grandes deslocamentos verticais. 6.6 - SUPORTES QUE LIMITAM OS MOVIMENTOS DO TUBO So os quatro tipos gerais mais importantes deste tipo de suporte:

a) Ancoragens so pontos de fixao total, isto , so suportes que restringem completamente todos os movimentos dos tubos.

b) Guias so dispositivos que impedem os movimentos laterais dos tubos. Existem tambm guias transversais que impedem os movimentos longitudinais e guia de pinos que permitem somente os movimentos angulares e longitudinais.

c) Batentes impedem somente o movimento longitudinal, em um sentido ou em ambos os sentidos.

d) Contra-ventos so dispositivos que o rigor no deveriam estar includos entre os suportes de tubulao porque no suportam os pesos exercidos pelos tubos, limitando apenas movimentos laterais dos mesmos.

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Fig. 6.11 - Ancoragens, guias, batentes e contra-ventos. 6.7 - FINALIDADE DOS SUPORTES QUE LIMITAM OS MOVIMENTOS DOS TUBOS Do ponto de vista da flexibilidade, o ideal que as tubulaes no tivessem nenhuma restrio, isto , que pudessem dilatar-se e movimentar-se livremente para todos os lados quando ocorressem variaes de temperatura. Se essa situao fosse possvel, no haveria o aparecimento de tenses nos tubos. Na prtica, essa situao irrealizvel porque ainda que no houvesse dispositivos especiais para limitar os movimentos, os pontos extremos de fixao dos tubos nos vasos e equipamentos, e o atrito nos suportes, por si s j constituiriam restrio ao livre movimento dos tubos.

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Embora qualquer restrio aos movimentos tenda a diminuir a flexibilidade natural das tubulaes, essas restries so necessrias pelos seguintes motivos: a) Limitar e dirigir os movimentos causados pelas dilataes trmicas, fazendo com que esses movimentos sejam tal como previsto no projeto, e no de forma aleatria qualquer; b) Proteger os pontos fracos do sistema composto pelos equipamentos e tubulaes; c) Evitar interferncias, isto , evitar que os tubos ao se dilatarem esbarrem uns contra os outros ou contra paredes, estruturas, equipamentos, etc.; d) Evitar flechas exageradas, no prprio tubo por efeito de flambagem ou em um tubo-tronco pela dilatao de um ramal a ele ligado; e) Ancorar os tubos nos pontos de travessia de limites de propriedade e de limite de reas para evitar a transmisso de movimentos de um lado para outro, e permitir que os projetos de tubulao, em ambos os lados, possam ser feitos de forma independente um do outro; f) Subdividir sistemas complexos ou pelo menos simplificar o seu comportamento quanto dilatao trmica, para facilitar o projeto e o estuda da flexibilidade; g) Aumentar a capacidade de auto-suporte da linha, permitindo em certos casos, um maior espaamento entre os suportes; h) Isolar as vibraes ou aumentar a freqncia natural das mesmas, para diminuir a amplitude e evitar ressonncia. 6.8 - SUPORTES PARA TUBOS SUJEITOS A VIBRAES Os tubos sujeitos a vibraes fortes (como, por exemplo, os tubos de sada de compressores e bombas alternativas) devem ter suportes e fixaes independentes, para que suas vibraes no se transmitam a estruturas e outros tubos. Quando as vibraes so de grande amplitude, freqentemente so necessrios dispositivos especiais para absorver essas vibraes, tais como: amortecedores, suportes de mola ou mesmo juntas de expanso. 7 - DESENHOS DE TUBULAO TIPOS UTILIZADOS NA INSPEO DE TUBULAES: 1) Fluxogramas; 2) Plantas de tubulao; 3) Desenhos isomtricos; 4) Folhas de dados de tubulao.

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7.1 - FLUXOGRAMAS Os fluxogramas so desenhos esquemticos sem escala que mostram todo um sistema constitudo por diversos vasos, equipamentos e instrumentos e a respectiva rede de tubulaes a eles ligados. Os fluxogramas tm apenas a finalidade de mostrar o funcionamento do sistema, no se destinando a nenhum efeito de fabricao construo ou montagem. A figura 7.1 um exemplo de um fluxograma de detalhamento e a figural 7.2 as convenes de fluxograma. 7.2 - PLANTAS DE TUBULAO As plantas de tubulao so desenhos feitos em escala, contendo todas as tubulaes de uma determinada rea, representadas em projeo horizontais, olhando-se de cima para baixo. A figura 7.3 um exemplo de plantas de tubulao, a figura 7.4 as convenes das plantas de tubulao e a figura 7.5 mostra o emprego das convenes. 7.3 - DESENHOS ISOMTRICOS Os isomtricos so desenhos feitos em perspectiva isomtrica, sem escala; faz-se geralmente um desenho para cada tubulao individual ou pequena grupo de tubulaes prximas que sejam interligadas. No caso de uma tubulao muito longa ode ser necessrio subdividir a tubulao por vrios desenhos isomtricos sucessivos. Nunca se deve figurar em um mesmo desenho isomtrico duas tubulaes de reas diferentes. A figura 7.6 um exemplo da conveno de isomtricos, a figura 7.7 exemplo de um isomtrico e a figura 7.8 um mesmo sistema de tubulaes mostrado em trs representaes. Nos desenhos isomtricos, os tubos verticais so representados por traos verticais e os tubos horizontais, nas direes ortogonais do projeto, so representados por traos inclinados com ngulo de 30 sobre a horizontal para direita ou para esquerda. Os tubos fora de qualquer uma das trs direes ortogonais so representados por traos inclinados com ngulo diferente de 30 devendo ser indicado no desenho o ngulo verdadeiro de inclinao do tubo com qualquer das trs direes ortogonais de projeto. Os tubos curvados e as curvas nos so representados por curvas em perspectivas, devendo sempre ser indicado o raio verdadeiro de curvatura da linha de centro do tubo. Todos os tubos, qualquer que seja o dimetro, so representados por um trao nico, na posio da sua linha de centro. Nos desenhos isomtricos devem aparecer obrigatoriamente, todas as vlvulas e todos os acessrios de tubulaes, mostrados individualmente, bem como a localizao de todas as emendas dos tubos e acessrios. 7.4 - FOLHA DE DADOS DE TUBULAO (LISTA DE LINHAS) As folhas de dados de tubulao so documentos em forma de tabela, onde esto relacionadas todas as tubulaes de uma instalao industrial. Geralmente faz-se uma folha, ou uma srie de folhas, para cada fluxograma, abrangendo, portanto, as tubulaes mostradas em varias plantas e em numerosos isomtricos. A figura 7.9 mostra um exemplo de folha de dados de tubulao.

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As folhas de dados de tubulao contm, usualmente, para cada tubulao, as informaes abaixo relacionadas: a) Nmero de ordem; b) Classe ou tipo de fluido; c) Dimetro nominal; d) Sigla indicativa da especificao de materiais; e) Extremidade de linha, isto , de onde a linha vem e para aonde a linha vai; f) Velocidade e/ou vazo do fluido; g) Perda de carga unitria; h) Temperatura e presso de operao; i) Temperatura e presso de projeto; j) Presso de teste hidrosttico; k) Necessidade ou no de isolamento trmico; tipo de isolamento; l) Necessidade ou no de aquecimento da linha.

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Fig. 7.1 - Fluxograma de detalhamento.

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Fig. 7.2 - Convenes de fluxograma.

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Fig. 7.3 - Planta de tubulao - Unidade 3 - rea 31.

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Fig. 7.4 - Convenes de planta de tubulao.

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Fig. 7.5 - Emprego de conveno de plantas.

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Fig. 7.6 - Convenes de isomtricos.

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Fig. 7.7 - Exemplo de isomtrico.

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Fig. 7.8 - O mesmo sistema de tubulaes mostrado em trs representaes.

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Fig. 7.9 - Folha de dados de tubulao.

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8 - INSPEO DE TUBULAES 8.1 - DEFINIES - Alterao de projeto: Qualquer interveno que resulte em alteraes no projeto original, inclusive nos parmetros operacionais da tubulao. - Classe de tubulao: Grau de importncia dos sistemas de tubulaes, em classes, de forma a enquadr-los em funo dos efeitos segurana das pessoas, s instalaes e ao meio ambiente, decorrentes de um eventual vazamento provocado por falha do sistema. - Conexo de pequeno dimetro: So consideradas conexes de pequeno dimetro, todas as conexes em operao ou no que apresentem dimetro nominal igual ou inferior a 2" (INPS 2"), tais como vents, drenos e tomadas para instrumentao de equipamentos e tubulaes de maior dimetro. - Lista de linhas: Documentos que contm a listagem de todas as tubulaes da unidade de processo, com seus dados tcnicos (identificao, dimetro, origem e destino, fluido, presso e temperatura de operao e projeto, presso de teste hidrosttico, tipo de isolamento e espessura). - Inspeo de tubulao: Conjunto de aes de monitorao e acompanhamento das condies fsicas de tubulaes, com o uso de tcnicas, procedimentos e mtodos que visem a garantia de operao segura e confivel do sistema dentro de prazos definidos. - Inspetor de tubulao: Profissional com formao na rea de inspeo de equipamentos de Refinarias e Plantas Petroqumicas, capacitado para avaliar o estado de deteriorao e evoluo de danos em tubulaes, solicitar reparos e substituies, bem com determinar vida til residual de sistemas de tubulao. - Intensidade de deteriorao: Grau de comprometimento de um determinado componente ou sistema em relao a um critrio de integridade pr-estabelecido para esse componente ou sistema. - Isomtrico de inspeo: Desenho de tubulao em perspectiva isomtrica, sem escala, contendo as seguintes informaes: orientao geogrfica, sentida de fluxo, nmero da linha, identificao dos pontos de medio, pontos de origem e destino, drenos, vents e outros

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acessrios. O isomtrico de inspeo pode ser o isomtrico de montagem elaborado pelo projeto. - Linha: Parte integrante de um sistema de tubulaes e que interliga geralmente dois equipamentos, um equipamento e uma linha ou duas linhas diferentes entre si. - NPS (nominal pipe size): Designa o dimetro nominal de um tubo de conduo. - Ponto de controle de espessura ou ponto de medio: Local onde medida a espessura de uma tubulao e atravs do qual se determina a taxa de corroso local, que juntamente com outros pontos se avalia a corrosividade do sistema ou tubulao. - Potencial de risco: Fator atribudo tubulao em funo das conseqncias de uma eventual falha da mesma sob o ponto de vista de segurana, continuidade operacional e proteo ao meio ambiente. - Probabilidade de falha: Fator atribudo probabilidade de que ocorra uma ou mais falhas na tubulao ou sistema em funo do nvel de deteriorao existente. - Reclassificao: Mudana na temperatura de projeto ou na mxima presso de trabalho admissvel de um sistema de tubulao. A reclassificao pode consistir em um aumento, decrscimo ou em combinao de ambos. - Recomendao de inspeo (RI): Documento que tem como objetivo garantir um adequado nvel de confiabilidade de determinado equipamento ou tubulao, propondo aes preventivas e corretivas, tcnica e economicamente viveis, para sua operao inspeo e manuteno, visando assegurar a segurana e a continuidade operacional. - Relatrio de inspeo: Documento destinado ao registro permanente de informaes coletadas durante a inspeo de tubulao, e que deve propiciar rastreabilidade do sistema ao longo de toda sua vida til, indicando sua medio de espessura, inspeo visual externa e resultados dos demais ensaios definidos nessa rotina. - Reparo: Qualquer interveno que vise estabelecer a operacionalidade aps a falha ou corrigir no conformidades com relao ao projeto original.

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- Sistema de tubulao: Conjunto de tubulaes usadas para conduzir fluidos, interligadas entre si e/ou a equipamentos estticos ou dinmicos e sujeitas s mesmas condies de projeto (temperatura e presso). - Taxa de corroso: Nmero que indica a perda de espessura da tubulao ocorrida em determinado perodo de tempo num ponto ou conjunto de pontos de controle e expressa em mm/ano. - Tubulao: Conjunto de tubos e acessrios (vlvulas, flanges, curvas, conexes, etc.) destinados ao transporte de fluidos entre diversos equipamentos de processo, transferncia, estocagem e utilidades. - Tubulao de processo (linha "on site"): Tubulao que interliga sistemas de tubulao ou equipamentos no espao fsico definido pelas unidades de processo. - Tubulaes de transferncia (linhas "off line"): Tubulao que interliga sistemas de tubulao ou equipamentos no espao fsico fora das unidades de processo. - Tubula

tubulaÇÃo e dutos

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