Tubulação Industrial

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2012

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Tubos

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Utilizao

Armazenagem

Gerao

Produo Tubulao e / ou

Tubulaes Industriais

Utilizao

Lquidos

Gases

Pastosos

Com suspenso

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Conduto rgido tubos;

Conduto flexvel tubo fexvel, mangeira, mangote.

Normas Americanas

Pipe (conduzir fluidos)

Tubing (trocar calor, conduzir sinais, etc)


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Os tubos utilizados em instalaes industriais, so definidos e classificados pela ANSI B36.10 (Aos Carbono e Aos Liga) e

B36.19 (Aos Inoxidveis);

So designados por um nmero chamado DN - Dimetro Nominal (referencial da linha neutra), qual vai de 1/8 at 12 no correspondendo a nenhuma dimenso fsica do tubo. J nos casos

de 14 e 36, correspondem ao dimetro da circunscrio da linha neutra da espessura do material (centro da parede interna x

externa).

Para cada nominal fabricam-se tubos com vrias espessuras, o dimetro externo conservado, variando-se ento apenas o

dimetro interno.


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Espessura STD e Sch 40 so as mesmas para dimetros at NPS 10 (DN 250);

Espessura STD 3/8 (9,52mm) para dimetros NPS 12 (DN 300) e maiores;

Espessura XS e Sch 80 so as mesmas para dimetros at NPS 8 (DN 200);

Espessura XS (12,7mm) para dimetros NPS 8 (DN 200) e maiores.


Os tubos eram fabricados em 3 (trs) espessuras conhecidas, como:

S Standard; XS Extraforte ; XXS Duplo Extraforte.

A ANSI B36.10 adotou as sries Schedule Number para designar a espessura dos tubos (10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160)

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Os tubos de >36 no so padronizados, fabricando-se apenas por encomenda e com costura.

Os tubos de ao carbono, s/ costura, variam entre 6 e 10m podendo chegar a 16m, dependendo do peso do lingote.

Os tubos c/ costura podem ser fabricados em comprimentos pr-determinados.

No geral, os comprimentos variam de 3, 6 e 12 metros;

Os tubos so fabricados em com trs extremidades (pontas), de acordo com o meio de ligao a ser usado: Lisa, Chanfrada e

Rosqueada.


Tubos Industriais

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Tubos de FoFo

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Tubos de PVC

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Tubos de PVC

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Tubos de Cobre e Suas Ligas

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Laminao

Extruso

Fundio

Tubos com costura

Tubos sem costura

Laminao + Soldagem


Processos de Fabricao

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Laminao (Parte I)

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Laminao (Parte II)


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Extruso


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Fabricao de Tubos c/ Costura (FRW)


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Fabricao de Tubos c/ Costura (SAW)


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Fabricao de Tubos c/ Costura (ERW)


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Fabricao de Tubos c/ Costura Helicoidal (SAW)


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Quantidade (peso ou comprimento);

Dimetro nominal;

Espessura/srie;

Norma dimensional;

Material;

Processo de fabricao (tipo);

Extremidade;

Acabamento/revestimento.

Dados para Pedido/Aquisio


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Meios de Ligao dos

Tubos

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Ligaes rosqueadas;

Ligaes soldadas;

Ligaes flangeadas;

Ligaes ponta e bolsa;

Ligaes de compresso;

Ligaes patenteadas.

Principais sistemas de

ligao/fixao

Escolha depende de: material, dimetro, finalidade, segurana,

custo, presso e temperatura, fluido, necessidade de desmontagem.

Conectar tubos entre si;

Ligar tubos s vlvulas, acessrios e equipamentos.

Meios de Ligao


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LIGAES CORRENTES

AO LONGO DA

TUBULAO

SERVIOS NO-

SEVEROS

DIMETROS AT 4 LIGAES ROSQUEADAS

COM LUVAS

DIMETRO DE 6 OU MAIORES

SOLDA DE TOPO

SERVIOS SEVEROS

DIMETRO AT 1 LIGAES DE SOLDA DE

ENCAIXE COM LUVAS

DIMETROS DE 2 OU MAIORES

SOLDA DE TOPO

LIGAES NOS

EXTREMOS DA

TUBULAO, OU ONDE

FOR EXIGIDA

FACILIDADE DE

DESMONTAR

SERVIOS NO-

SEVEROS

DIMETROS DE 4 LIGAES ROSQUEADAS

COM UNIES

DIMETRO DE 6 OU MAIORES

LIGAES FLANGEADAS

(FLANGES ROSQUEADOS OU

SOBREPOSTOS)

SERVIOS SEVEROS

DIMETROS AT 1 LIGAES DE SOLDA DE

ENCAIXE COM FLANGES DE

ENCAIXE

DIMETROS DE 2 OU MAIORES

LIGAES FLANGEADAS

(FLANGES DE PESCOO)

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Domiciliares/Comerciais

Industriais, em ramos secundrios;

Vantagens

Rosca em tubos: Sch 30 a 100 (preferencialmente)

ANSI/ASME B1.20.1

Ligaes Rosqueadas


Custos

Fcil execuo;

Fcil desmontagem

D 4

Vazamentos;

Resistncia mecnica

Desvantagens

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Solda de topo Solda de encaixe ou soquete Solda por fuso

Resistncia

Estanqueidade

Aparncia

Manuteno

Fcil de pintar e isolar

Vantagens

Desmontagem Mo de obra

Desvantagens

Ligaes Soldadas


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Solda de topo para tudo com dimetro acima de 2.

ASME B16.25


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Solda de topo para tudo com dimetro inferior a 1 1/2


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Vlvulas;

Equipamentos e instrumentos;

Desmontagem (quando tubulao no flangeada);

Tubos entre si (quando no pode soldar);

Vazamento

Pesadas

Volumosas

Caras

Desvantagens:

Ligaes Flangeadas


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ANSI/ASME B16.5 as 7 classes abrangem todos os tipos de flanges, de a 24,com as seguintes excees:

2500# s at 12;

Flanges de encaixe s nas classes de 150# e 600#;

1500# flanges rosqueados at 12;

< 3 os da classe 400# so iguais aos 600#;

< 2 1/2 os da classe 900# so iguais aos 1500#.

Ligaes Flangeadas


Obs:

# = psi = lbf/pol.

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Forjados < 20; >20 Anel rolado laminado a quente ou feitos de chapas ou barra calandrada

Principais Especificaes ASTM p/ forjados: A-181: ao carbono uso geral A-105: ao carbono acalmado c/ Si, p/ temperaturas elevadas A-182: ao-liga Mo, Cr-Mo e de aos inoxidveis A-351: ao carbono e ao-liga Ni p/ baixas temperatura

ANSI B16.5 define 7 classes de flanges cujas presses nominais so (#): 150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500. Estas presses so as admissveis de

trabalho p/ uma determinada temperatura. P/ o A/C so 260C p/ 150# em

455C p/ as demais. P/ os de aos-liga e inox variam conforme o material

sendo mais altas do que as correspondentes ao A/C.

O nmero da presso nominal no significa a presso admissvel de trabalho do

flange, esta depende da temperatura de trabalho.

Tipos de Flanges


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A) Integral Equipamentos

Ferro fundido

+ Resistente

Uso geral

Resistncia Aperto Tenses residuais Montagem:

- Tubo chanfrado

- Comprimento certo

B) Pescoo

Menos custo

Facilidade de montagem

Aperto Tenses residuais

C) Sobreposto

Tipos de Flanges


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E) Encaixe 1 + Facilidade na montagem

F) Lap-joint Soltos,virola

Sem contato

G) cego Bocais de equipamentos

Extremidade

Futura expanso

D) Rosqueado Aperto tenses residuais Rosca: tenses, vazamentos

Tubos No soldveis No - metlicos

Tipos de Flanges


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Tipos de Flanges


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C/ ressalto: mais comum, p/ qualquer temperatura e presso, 1/16 de altura p/ classes de presso 150 e 300#) e p/ classes mais elevadas, superfcie lisa ou ranhurada (espiralada ou concntricas). Ranhuras devem ter

profundidade de at 0,15mm, e o ressalto liso pode ter vrios graus de

acabamento de acordo c/ o servio ou tipo da junta.

Plana: usual p/ Fofo e materiais frgeis; aperto da junta inferior ao do face c/ ressalto. S acoplar face plana c/ face plana.

Para junta c/ Anel: usado p/ servios severos, altas presses e temperaturas (vapor >600#, hidrocarbonetos > 900#), fluidos perigosos, txicos etc. Rasgo

circular profundo p/ encaixe do anel. Vedao pela ao de cunha do anel e

pela dilatao deste devido a presso interna. Dureza da face maior que o anel

(A/C 120 HB, Inox 304, 316, 347 e 321160HB e 120HB p/ 304L e 316L

Macho e Fmea: face de lingueta e ranhura, mais raros, usados p/ servios especiais; junta fica confinada no tendo contato com o fluido circulante.


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Compresso aperto

Cisalhamento presso Interna

Deformvel

Elstico

Resistente fluido, t

Material

Acomodao

P, t

Juntas para Flanges


Elemento de vedao, submetida a forte compresso pelo aperto dos parafusos, e a esforo de cisalhamento pelo fluido circulante.

Deve ser suficientemente deformvel e elstica, p/ amoldar nas irregularidades da superfcie dos flanges, e dura e resistente quanto

maior for a presso do fluido.

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Dureza

Acabamento das faces P. Interna pode

Inicial - p/ acomodar o material da junta sem presso; Residual - p/ compensar a presso Interna; A quente - p/ compensar a dilatao dos parafusos .

Aperto

Dureza

Juntas para Flanges


Espessura

P a (espess. ) F = P x A

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No metlicas: juntas planas, p/ FFR e FFP, espessuras de 0,7 a 3mm, sendo 1,5mm mais comum. Borracha natural, sinttica, materiais plsticos e papelo

hidrulico (material aglutinante c/ amianto comprimido.

Semi-metlicas em espiral: lmina metlica (geralmente inox), torcida em espiral, c/ enchimento de amianto em volta. P/ FFR, servios acima dos p/

Junta papelo hidrulico, e classes > 600#. Acabamento dos flanges deve ser

liso.

Metlicas foleadas: possuem; espessura da junta: 2 a 3mm. Mesmo emprego das semi-metlicas espiral; Flange com acabamento liso ou ranhura

concntrica.

Metlicas macias: faces planas ou ranhuradas, p/ FFR (altas presses), e FF Macho-Fmea.

Metlicas de anel (JTA): anis metlicos macios de seo octogonal ou ovalada (mais comum). Empregadas em vapor e hidrognio (>600#) e

hidrocarbonetos (>900#). Usadas em temperaturas acima de 550C

Juntas para Flanges


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Borracha natural (EPDM);

Borrachas sintticas (PTFE, Silicone, PVA, PU);

Papeles hidrulicos;

Materiais plsticos (PVC, PEAD, PEBD);

Juntas metlicas folheadas ou em espiral;

Juntas metlicas simples.

Materiais para Juntas


07/12/2012 55 OVAL

ENCHIMENTO NO METLICO

Juntas Planas (ANSI/ ASME B 16.21)

Juntas de Anel (ANSI/ ASME B 16.20)


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(AC)

(AL)

APERTO

AC 10.000 psi AL 60.000 psi

Parafusos e Estojos


A-193 Gr B7 (1%Cr 0,2% Mo) at 480C A-193 Gr B5 (5%Cr 1/2% Mo) at 600C A-320 (ao-liga Ni) temperaturas abaixo de 0C Aos Inox, devido a baixa resistncia mecnica, no devem ser usados em

servios severos. ANSI B31 limita a FLG at 400#.

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Parafusos e Estojos


APERTO INICIAL Tem a finalidade de adaptar as juntas s faces do flange, amoldando-a s imperfeies.

Valores do Aperto Inicial:

Juntas de Borracha de 2,5 a 4 MPa Juntas de Papelo Hidrulico de 8 a 12 MPa Juntas Metlicas de 20 a 40 Mpa

APERTO RESIDUAL Tem o objetivo de combater o efeito da presso interna (Pi) na tubulao tendendo a separar os flanges.

Valor do Aperto Residual :1,5 a 2 vezes Pi

APERTO FINAL Para compensar os efeitos de dilataes devido a variaes de temperatura

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Parafuso

Cabea integral sextavada ou quadrada, rosca nuca abrange todo o corpo. ANSI B18.2 padroniza dimenses, ANSI B1.1 padroniza dimenses dos filetes.

Designados pelo comprimento e nominal da rosca. ANSI B21 permite o uso de A/C p/ FLG at 300#, juntas no metlicas e at 260C. S costumam ser empregados at 150#.

Estojo

Barras cilndricas rosqueadas (pode ou no abranger todo o comprimento) c/ porcas e contra porcas independentes. Melhor aperto; filetes devem ser obtidos

por rolamente e no por corte (usinagem).

ANSI B18.2 padroniza dimenses, ANSI B1.1 padroniza dimenses dos filetes.

ANSI B31.3 possui tabelas indicando as tenses admissvies e temperatura de trabalho p/ os diversos materiais de uso p/ os estojos.


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Ligao de Compresso

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Ligao de Ponta e Bolsa


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Ligao de Ponta e Bolsa


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Ligaes Patenteadas

Junta Dresser Junta Vitaulic Junta Gibault

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Conexes

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Para solda de topo

Para solda de encaixe

Rosqueados

Flangeados

De ponta e bolsa

De compresso

Sistemas de Conexes


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2. Para derivaes

Ts normais (de 90) Ts de 45 Ts de reduo Peas em y Cruzetas Cruzetas de reduo Selas Colares

1. Para mudanas de

direo

Curvas de raio longo Curvas de raio curto Curvas de reduo Joelhos Joelhos de reduo

De 22 , 45,

90 e 180


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3. Para mudanas de

dimetro

Redues concntricas

Redues excntricas

Luvas

Unies

Flanges

Niples

Virolas

4. Para ligao

Tampes

Bujes

Flanges cegos

5. Para fechar extremidades


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Conexes Flangeadas (ANSI/ASME B 16.5)

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Conexes Flangeadas Sanitrias (ASME BPE 2002)

07/12/2012 72

Conexes para Solda de Encaixe (ANSI/ASME B16.11)


07/12/2012 73

Conexes Rosqueadas (ANSI/ ASME B 16.11, B 2.1)


07/12/2012 74

07/12/2012 75

Para Tubo Reforados c/ Fibra de Vidro (FRP)


07/12/2012 76


Conexes Para Ligao De Compresso (Fittings)

07/12/2012 77


Conexes Para Ligao De Compresso

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07/12/2012 79


Conexes Para Solda De Topo (ANSI/ ASME B 16.9)

07/12/2012 80

Curva em gomos em tubo de grande

dimetro

Boca de lobo

Acessrios para solda de topo soldados

diretamente um ao outro

Derivao com colar

Derivao com luva

Acessrios para solda de encaixe (ou com

rosca) com niples intermedirios

Emprego das Conexes de Grande Porte


07/12/2012 81

Curvas em Gomo: Usadas exclusivamente em tubulaes de ao; so feitas de

pedaos de tubos e soldados de topo; podem ter 2, 3 ou 4 gomos.

So usadas em acima de 20, presses e temperaturas moderadas.

Derivaes soldadas: Para ramais pequenos, at 2, usual o emprego de uma luva, soldada diretamente no tubo-tronco, desde que este ltimo tenha

pelo menos 4. Os ramais de quais quer , acima de 1, podem ser feitos c/ uso de selas ou colares. Para ramais de 2ou mais, desde que o do tubo-tronco seja maior do que o do ramal, o mais usual a solda direta de um tubo no outro (boca de lobo).

Estas podem ser sobrepostas (menores tenses residuais) ou penetrantes

(maiores tenses residuais). A ANSI B31 aceita esse tipo de derivao

indicando detalhadamente casos onde seja necessrio reforos locais. Estes

reforos consistem em um anel de chapa envolvendo a derivao e soldado no

tubo tronco e na derivao.

Curvas em Gomo e Derivaes Soldadas


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Boca de Lobo (Ramal de 2 ou maior)


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Derivaes Soldadas


07/12/2012 84

Derivaes Soldadas


07/12/2012 85

Derivaes Soldadas


07/12/2012 86

Derivaes Soldadas


07/12/2012 87

Derivaes Soldadas (Weldolet)


07/12/2012 88

07/12/2012 89

Derivaes Soldadas


07/12/2012 90

Curvas em Gomo


07/12/2012 91

07/12/2012 92

Isolamento


07/12/2012 93

07/12/2012 94

07/12/2012 95

Fim!!!

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