Curso de Tubulações Industriais - aula07 - suporte - montagem - teste

Curso de Tubulações Industriais - aula07 - suporte - montagem - teste

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 7 Prof. Clélio

AULA 7 Volume I do Livro Texto

• Capítulo 1

Suporte de Tubulações. • Capítulo 12

Sistemas Especiais de Tubulações.

• Capítulo 15 Montagem e Teste de Tubulações.

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Fixos

Semimóveis Suportes de mola

SUSTENTAR OS PESOS Móveis Suportes de contrapeso

Ancoragens Dispositivos de fixação total

Guias Dispositivos que permitem movimento em apenas uma direção

Batentes Dispositivos que impedem o movimento em um sentido

Contraventos Dispositivos que impedem os movimentos laterais

DESTINADOS A ABSORVER VIBRAÇÕESAmortecedores

Dos tubos, válvulas e outros acessórios e conexões

Dos fluidos contidos

Dos isolamentos térmicos Pesos

Sobrecargas diversas

Força de atrito conseqüente dos movimentos do tubo Forças conseqüentes das dilatações térmicas

Cargas devido a ações dinâmicas diversas (golpe de aríete, vibrações, ação do vento etc.)

O PESO DO FLUIDO, NA MAIORIA DOS CASOS CONSIDERA-SE O PESO DA ÁGUA (teste hidrostático) QUANDO O PESO DO FLUIDO FOR INFERIOR AO PESO DA ÁGUA, OU O PRÓPRIO PESO DO FLUIDO QUANDO SUPERIOR AO DA ÁGUA.

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• Absorver os esforços axiais das tubulações (reações de atrito e de dilatação) • Suportar tubulações na direção perpendicular às tubulações principais

• Suportar os suportes transversais intermediários para os tubos de pequeno Ø

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PARA TUBOS COM ATÉ 12” DE DIÂMETRO É UTILIZADO UM VERGALHÃO DE AÇO Ø ¾”

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SUPORTES SEMIMÓVEIS (pendurais)

PARA TUBOS DE PEQUENO DIÂMETRO (ø até 1 ½”) QUE CORREM ISOLADOS, É

MAIS ECONÔMICO O EMPREGO DE FERRAGENS COMPRADAS PRONTAS. (braçadeiras, grampos, pendurais etc.)

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SUPORTES MÓVEIS Admitem movimentos verticais sem deixar de sustentar o peso da tubulação

Suporte de mola simples ou de carga variável.

Suporte de mola de carga constante. TIPOS DE SUPORTES

MÓVEIS Suportes de contrapeso.

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DE CARGA VARIÁVEL (A força para comprimir a mola aumenta à medida que aumenta o deslocamento.)

DE CARGA CONSTANTE (Através da ação de alavancas, a capacidade do suporte é praticamente constante.)

APLICAÇÕES: • Grandes deslocamentos ≥ 150 m

• Quando a carga suportada for muito grande

• Quando a colocação de um suporte de carga variável resultar em variação de carga superior a 12%

1 - Tipo de suporte (carga variável ou carga constante) 2 – Carga a suportar e “K” da mola

3 – Dimensão e direção do movimento vertical 4 – Disposição de montagem

5 – Espaço disponível

6 – Esquema da tubulação (isométrico mostrando a dimensão e localização de todos os suportes).

7 – Existência ou não de vibrações

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1 – O contrapeso aumenta a carga na estrutura

2 – Tendência a vibrações PRINCIPAIS

3 – Ocupa muito espaço

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1 – ANCORAGENS

- Soldagem direta do tubo na viga de apoio.

- Chumbadores presos no concreto.

- Braçadeiras aparafusadas para materiais não soldáveis.

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2 – GUIAS

3 – BATENTES (direcionam o movimento do tubo)

4 – CONTRAVENTO (vergalhão de aço preso a braçadeiras ou a orelhas soldadas ao tubo)

1 – Orientar e dirigir os movimentos causados pelas dilatações térmicas.

2 – Proteger pontos fracos do sistema (equipamentos).

3 – Evitar que as tubulações, ao se dilatarem, se esbarrem uma contra as outras, ou contra paredes, equipamentos etc..

4 – Evitar flechas exageradas (flambagem ou dilatação do ramal).

5 – Ancorar as tubulações nos limites de área (evitar a transmissão de esforço de um lado para o outro).

6 – Subdividir sistemas muitos complexos (facilitar o estudo da flexibilidade).

7 – Isolar as vibrações ou aumentar a freqüência natural das mesmas, para diminuir a amplitude e evitar ressonâncias.

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GUIAS (Casos de emprego): 1. Trechos retos e longos. 2. Proteção de equipamentos e outros pontos fracos. 3. Orientação de dilatações (juntas de expansão)

4. Estações de válvulas de controle

ANCORAGENS (Casos de emprego):

1. Subdivisão de linhas longas.

2. Tubulações com juntas de expansão. 3. Limites de áreas. 4. Subdivisão de sistemas complexos.

5. Estações de válvulas de controle.

6. Tubulações de ponta e bolsa. 7. Isolar vibrações

8. Válvulas de segurança

BATENTES São utilizados para proteção de pontos fracos e orientação das dilatações

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SISTEMAS ESPECIAIS DE TUBULAÇÕES 1 – Tubulações para bombas

- Evitar pontos altos para não formar bolhas. - Ter a menor perda de carga possível (usar Ø > que o do bocal).

- Quando houver sucção dupla, os ramais devem ser exatamente iguais.

- Utilizar filtros provisórios

- Normalmente os defeitos de funcionamento das bombas é relacionado com problemas da tubulação de sucção.

- A geometria da tubulação tem pouca influência no funcionamento da bomba. - Colocar manômetros antes das válvulas de bloqueio

COLOCAÇÃO DE VÁLVULAS JUNTO ÀS BOMBAS Bombas volumétricas (pistão, engrenagem) Colocação de válvula de alívio

Bombas com sucção afogada ou bombas em paralelo com a mesma linha tronco

Colocação de válvula de bloqueio junto à entrada da bomba.

Bomba com sucção não afogadaColocação de válvula de retenção

na extremidade da linha de sucção.

Tubulações de recalque (qualquer caso) Colocação de válvula de bloqueio na saída da bomba

Tubulações de recalque para um nível estático mais elevado ou bombas em paralelo.

Colocação de válvula de retenção na saída da bomba, além da válvula de bloqueio

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2 – Tubulações para um grupo de bombas

BOMBAS QUE TRABALHAM EM TEMPERATURAS SUPERIORES A 200 °C E QUE FICAM PARADAS POR MUITO TEMPO (bombas de reserva)

DEVEM TER UMSISTEMA DE AQUECIMENTO. (normalmente é feito com o próprio fluido através de interligações de Ø pequeno)

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3 – Tubulações para tanques, vasos e outros reservatórios

NAS TUBULAÇÕES DE SERVIÇO (vapor de lavagem etc.), INDEPENDENTE DA POSIÇÃO DE ENTRADA NO VASO, DEVE HAVER UMA VÁLVULA DE BLOQUEIO PRÓXIMA AO BOCAL DE CONEXÃO.

1 – Na saída de gases no topo dos equipamentos

2 – Nas tubulações de refluxos circulantes NÃO PODE HAVER

3 – Em tubulações ligadas às válvulas de segurança

ETC., DE GRANDE PORTE DEVE SER DEIXADO UMA FOLGA MÍNIMA DE 30 CM ENTRE A PAREDE DO VASO E A

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4 – Tubulações em áreas de armazenagem de líquidos combustíveis ou inflamáveis

5 – Tubulações para compressores

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6 – Tubulações para turbinas

7 – Tubulações com fluxo por gravidade ou por termossifão DEVE SER EVITADO PONTOS ALTOS E PONTOS BAIXOS

8 – Estação de redução de pressão de vapor

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9 – Tubulações de distribuição – ( ANEL OU MALHA )

A montagem de tubulações é um problema diretamente ligado à engenharia mecânica e assim sendo, faremos apenas observações sobre cuidados que devem ser observados para não comprometer a tubulação.

A montagem é feita a partir de desenhos (isométricos e plantas) seguindo a lista de especificações de montagem e de inspeção.

As listas de especificações devem discriminar as normas e exigências adicionais de recebimento, preparação, montagem, soldagem, armazenagem etc. de todo o material que compõe as tubulações.

Os flanges devem ser montados de modo que os furos sempre estejam simetricamente distribuídos em relação aos eixos vertical e horizontal do flange.

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Para evitar danos nas faces dos flanges, antes, durante e depois da montagem os flanges são cobertos com madeira ou material de resistência equivalente.

Tolerâncias de montagem ou pré-montagem

Antes de iniciar qualquer serviço de soldagem em tubulações de responsabilidade deve ser feita a qualificação de todos os procedimentos de soldagem e de todos os soldadores.

Não se deve fazer nenhuma solda debaixo de chuva, nevoeiro ou de vento forte.

Os pontos de solda para fixação prévia de tubos, curvas, flanges etc. devem ser feitos por soldadores qualificados e com os mesmos cuidados das soldas definitivas.

Todas as soldas de tubulação, depois de completadas, devem ser submetidas a exames não destrutivos para a verificação de possíveis defeitos.

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Antes do início da montagem das tubulações devem ser instalados todos os equipamentos (vasos, tanques, reatores, trocadores de calor, bombas etc.)

- Tomar precauções para não entrar terra nas varas de tubo quando elas estão sendo arrastadas.

- As válvulas devem ter os bocais tamponados e armazenadas fechadas com a haste para cima.

(feita em local aberto) E MANUSEIO

- Cuidado para não provocar danos nos tubos e peças com revestimento de proteção.

O aperto dos flanges deve ser feito por igual, pelos parafusos diametralmente opostos, até a tensão recomendada

Não se deve tentar corrigir desalinhamentos dos flanges pelo aperto excessivo dos parafusos.

As juntas de expansão devem ser montadas protegidas e mantidas travadas até a conclusão do teste hidrostático da tubulação.

As ancoragens só devem ser soldadas após a conclusão de toda a montagem e alinhamento das tubulações, porém antes do teste hidrostático.

As tubulações de instrumentação são instaladas em calhas especiais (de chapa dobrada ou de plástico).

As calhas são montadas nos suportes das tubulações de processo.

A montagem de tubos com ponta e bolsa nos trechos com forte declive, as bolsas sempre devem estar voltadas para o ponto alto da linha

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PROVISÓRIOS NA ENTRADA DE BOMBAS, MEDIDORES, E OUTROS EQUIPAMENTOS. (para tubulações de aço inoxidáveis a água pode ter no máximo 30 ppm de cloretos)

AS TUBULAÇÕES DESTINADAS A ÁGUA POTÁVEL DEVEM SOFRER DESINFECÇÃO FEITA COM SOLUÇÃO COM NO MÍNIMO 50 MG/LITRO DE CLORO.

NA GRANDE MAIORIA DOS CASOS O TESTE É FEITO POR PRESSÃO DE ÁGUA (teste hidrostático); E EM ALGUNS CASOS ESPECIAIS COM AR COMPRIMIDO.

Um dos casos de utilização de ar comprimido é em tubulações de grande diâmetro para gases, cujos suportes não suportariam o peso da água do teste.

PARA TEMPERATURAS SUPERIORES A 340 °C t S tP= pressão mínima de teste hidrostático. P= pressão de projeto cS= tensão admissível do material a 340 °C hS= tensão admissível do material na temperatura de projeto

INFERIOR A 340 °C tP= 1,5 P

A PRESSÃO DE TESTE COM AR COMPRIMIDO DEVERÁ SER 10% ACIMA DA PRESSÃO DE PROJETO.

O MENOR VALOR PARA PRESSÃO DE TESTE DEVE SER 0,1 MPa (≅ 1 kgf/cm2)

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Pelo menos 48 horas depois de completada a última soldagem

Depois de todos os tratamentos térmicos.

SER REALIZADO: Antes da pintura ou de aplicação de qualquer revestimento

1 – Todo o sistema de tubulações deve ser subdividido em seções (utilizar, raquetas, flanges cegos, tampões, bujões etc.)

2 – As placas de orifício e todas as outras restrições de fluxo devem ser retiradas.

3 – Todas as válvulas devem ser completamente abertas ou travadas abertas (válvulas de controle, retenção etc.).

4 – As válvulas de bloqueio das ramais para instrumentos devem ser fechadas.

5 – As válvulas de segurança devem ser removidas.

6 – Os instrumentos e outros equipamentos que não possam ser submetidos à pressão de teste devem ser retirados.

7 – As juntas de expansão de fole devem ser escoradas para evitar a deformação do fole.

8 – Todas as soldas, roscas e quaisquer outras ligações da tubulação devem ser deixadas expostas.

9 – Todas as emendas em tubos enterrados devem ficar expostas.

1 – Testar preliminarmente com uma pressão máxima de 0,18 MPa (≅ 1,8 kgf/cm2)

2 – Subir vagarosamente a pressão a até 50% do valor final e verificar com água e sabão se há vazamentos nas juntas.

3 – Repete-se o mesmo procedimento para 75% e para 100% da pressão de teste.

4 – Toda a área em volta da tubulação deve ser interditada e os teste devem ser acompanhados de longe sem que ninguém se aproxime das tubulações.

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- Trabalho único ou feito em série. - Trabalho na oficina ou no campo.

- Competência dos profissionais e qualidade da supervisão.

- Ferramentas e equipamentos adequados em qualidade e em quantidade.

- Facilidade de obtenção dos materiais e de transporte.

- Serviço feito de dia ou a noite, em horário normal ou em horas extras.

- Serviço feito em local abrigado ou sujeito a sol, chuva e vento.

- Instalação nova ou já em operação.

- Local de fácil ou de difícil acesso. O SERVIÇO DE CAMPO

INFUENCIADO POR: - Maior ou menor grau de insalubridade e periculosidade.

Tubo corrido por m Soldas de topo Ligações flangeadas Válvulas flangeadas Diâmetro Nominal Série 40 Série 80 Série 40 Série 80 150 # 300 # 150 # 300 #

Ligações rosqueadas

2 0,39 0,45 1,3 1,5 1,7 2,0 0,6 0,8 1,2 3 0,61 0,75 2,0 2,2 2,0 2,3 0,8 1,0 -

Os dados desta tabela baseia-se em valores médios, onde o serviço é feito no campo, em local de acesso razoável e onde existem recursos adequados de mão de obra, transporte e materiais de almoxarifado.A tabela aplica-se somente a serviços diurnos e em horário normal

AULA 7 Referente aos Capítulos 1,12 e 15 do Livro Texto

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