Traçados de Caldeiraria Industrial

Caldeiraria Tubulação
(Parte 1 de 10)
Departamento Regional do Espírito Santo 3
CPM - Programa de Certificação de Pessoal de Caldeiraria Caldeiraria
Tubulação Industrial
4 Companhia Siderúrgica de Tubarão
Matemática Aplicada - Caldeiraria
© SENAI - ES, 1997
Trabalho realizado em parceria SENAI / CST (Companhia Siderúrgica de Tubarão)
Coordenação Geral
Supervisão
Elaboração Aprovação
Editoração
Luís Cláudio Magnago Andrade (SENAI) Marcos Drews Morgado Horta (CST)
Alberto Farias Gavini Filho (SENAI) Wenceslau de Oliveira (CST))
Carlos Roberto Sebastião | (SENAI) |
Silvino Valadares Neto (CST) Nelson de Brito Braga (CST)
Ricardo José da Silva (SENAI)
SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial DAE - Divisão de Assistência às Empresas Departamento Regional do Espírito Santo Av. Nossa Senhora da Penha, 2053 - Vitória - ES. CEP 29045-401 - Caixa Postal 683 Telefone: (027) 325-0255 Telefax: (027) 227-9017
CST - Companhia Siderúrgica de Tubarão AHD - Divisão de Desenvolvimento de Recursos Humanos AV. Brigadeiro Eduardo Gomes, s/n, Jardim Limoeiro - Serra - ES. CEP 29160-972 Telefone: (027) 348-1322 Telefax: (027) 348-1077
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Tubulação Industrial | 03 |
• Principais materiais para Tubos | 03 |
• Processos de Fabricação de Tubos | 04 |
• Fabricação de tubos por laminação | 04 |
• Processos de Extrusão e Fundição | 07 |
• Fabricação de tubos com costura | 08 |
• Fabricação de tubos soldados por resistência elétrica | 10 |
• Tubos de aço-carbono | 12 |
• Especificações para tubos de aço-carbono | 14 |
• Aços-liga e Aços-inoxidáveis - Casos gerais de emprego | 17 |
• Tubos de Aços-liga | 18 |
• Tubos de Aços inoxidáveis | 20 |
• Diâmetros comerciais dos “Tubos para Condução” de aço | 21 |
• Espessuras de parede dos “Tubos para Condução” de aço | 23 |
• Dados para encomenda ou requisição de tubos | 24 |
• Tubos de aço fabricados no Brasil | 24 |
• Tubos de ferro fundido e de ferro forjado | 24 |
• Tubos de metais não-ferrosos | 26 |
• Diâmetros e espessuras dos tubos não-ferrosos | 28 |
• Tubos não-metálicos | 29 |
• Tubos de materiais plásticos | 32 |
• Principais materiais plásticos para tubulação | 34 |
• Tubos de aço com revestimentos internos | 35 |
Meios de ligação de tubos | 37 |
• Principais meios de ligação de tubos | 37 |
• Ligações Rosqueadas | 38 |
• Ligações Soldadas | 39 |
• Solda do topo e solda de encaixe | 40 |
• Ligações Flangeadas | 42 |
• Tipos de Flanges para tubos | 43 |
• Faceamento dos flanges | 46 |
• Materiais, Fabricação, Classes e Diâmetros comerciais dos flanges de aço | 47 |
• Flanges de outros materiais | 51 |
• Juntas para flanges | 51 |
• Parafusos e estojos para flanges | 54 |
• Ligações de ponta de bolsa | 56 |
• Outros meios de ligação de tubos | 59 |
• Sistemas de ligação para tubulações de aços | 62 |
Sumário Juntas de expansão ................................................................................................. 63
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• Juntas de expansão | 63 |
• Movimentos das juntas de expansão | 6 |
• Juntas de telescópio | 67 |
• Juntas de fole ou de sanfona | 68 |
• Tipos de juntas de expansão de fole | 69 |
Purgadores de vapor, separadores diversos e filtros | 73 |
• Definição e finalidades do purgadores de vapor | 73 |
• Casos típicos de emprego de purgadores | 74 |
• Detalhes de instalação dos purgadores de vapor | 7 |
• Principais tipod de purgadores de vapor | 80 |
• Escolha e dimensionamento dos purgadores de vapor | 85 |
• Cálculo da quantidade de condensado a eliminar | 89 |
• Outros dispositivos separadores | 91 |
• Filtros para tubulações | 94 |
• Filtros provisórios e permanentes | 95 |
Emprego da Tubulações Industriais | 9 |
• Classificação das Tubulações Industriais quanto ao emprego | 9 |
• Classificação das tubulações industriais quanto ao fluido conduzido | 101 |
• Tubulações para Água Doce | 102 |
• Tubulações para água salagada | 103 |
• Tubulações para vapor | 105 |
• Tubulações para hidrocarbonetos | 107 |
• Tubulações para ar comprimido | 109 |
• Tubulações para temperaturas elevadas | 110 |
• Tubulações para baixas temperaturas | 1 |
• Tubulações para gases | 1 |
• Tubulações para hidrogênio | 112 |
• Tubulações para ácidos e para álcalis | 113 |
• Tubulações para esgotos e para drenagem | 115 |
• Facilidades para montagem, operação e manutenção | 116 |
• Fixação de cotas de elevação de tubulações e de equipamentos | 119 |
• Detalhes de tubulação | 122 |
• Detalhes especiais em áreas de processamento | 128 |
• Tubulações subterrâneas | 130 |
• Tubulações de esgotos | 132 |
Suporte de tubulação | 135 |
• Definição e classificação dos suportes de tubulação | 135 |
• Cargas que atuam sobre os suportes | 136 |
• Suportes imóveis | 137 |
• Contato entre os tubos e os suportes | 139 |
• Suportes semimóveis, suportes para tubos verticais | 141 |
• Suportes especiais para tubos leves .................................................................... 143
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• Suportes móveis | 143 |
• Suportes de mola | 145 |
• Suportes de contrapeso | 149 |
• Suportes que limitam os movimentos dos tubos | 150 |
• Finalidades dos suportes que limitam os movimentos dos tubos | 152 |
movimentos | 154 |
• Suportes para tubos sujeitos a vibrações | 157 |
• Localização dos suportes de tubulação | 158 |
• Projeto dos suportes de tubulação | 158 |
• Estruturas de apoio e fundações | 161 |
Alinhamento do Tubo | 165 |
Fluxogramas | 171 |
• Exemplos de emprego e localização dos dispositivos de limitação de • Desenhos isométricos ......................................................................................... 178
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Principais materiais para Tubos
Empregam-se hoje em dia uma variedade muito grande de materiais para a fabricação de tubos. Só a A.S.T.M. (American Society for Testing and Materials) especifica mais de 500 tipos diferentes de materiais. Damos a seguir um resumo dos principais materiais usados:
Aços-carbono (carbon-steel Aços-liga (low alloy, high alloy steel) Aços inoxidáveis (stainless-steel)
Ferrosos Ferro fundido (cast iron)
Ferro forjado (wrought iron) Ferros ligados (alloy cast iron) Tubos metálicos Ferro modular (nodular cast iron)
Cobre (copper) Latões (brass) Cupro-níquel
Não ferrosos Alumínio
Níquel e ligas Metal Monel Chumbo (lead) Titânio, Zircônio
Cloreto de poli-vinil (PVC) Polietileno Acrílicos
Materiais plásticos Acetato de celulose
Epoxi Poliésteres Fenólicos etc.
Tubos não metálicos Cimento-amianto (transite) Concreto armado
Barro vibrado (clay)
Borrachas Vidro Cerâmica, porcelana etc.
Zinco Tubos de aço com materiais plásticos revestimento interno de elastômeros (borrachas), ebonite, asfalto concreto vidro, porcelana, etc.
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Veremos adiante, com mais detalhes, os tubos dos materiais de maior importância industrial.
A escolha do material adequado para uma determinada aplicação é sempre um problema complexo, cuja solução depende principalmente da pressão e temperatura de trabalho, do fluido conduzido (aspectos de corrosão e contaminação), do custo, do maior ou menor grau de segurança necessário, das sobrecargas externas que existirem, e também, em certos casos, da resistência ao escoamento (perdas de carga). Voltaremos mais adiante a todas essas questões.
Processos de Fabricação de Tubos
Há quatro grupos de processos industriais de fabricação de tubos:
Laminação (rolling) Tubos sem costura (seamless Pipe) Extrusão (extrusion) Fundição (casting)
Tubos com costura (welded pipe)-Fabricação por solda (welding).
Os processos de laminação e de fabricação por solda são os de maior importância, e por eles são feitos mais de 2/3 de todos os tubos usados em instalações industriais.
Fabricação de tubos por laminação
Os processos de laminação são os mais importantes para a fabricação de tubos de aço sem costura; empregam-se para a fabricação de tubos de aços-carbono, aços-liga e aços inoxidáveis, desde 8 cm até 65 cm de diâmetro.
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