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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Tubulação Industrial

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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