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11.   VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO                                      32411.1. INTRODUÇÃO                              ...
1. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS FERROSOSAs ligas ferrosas são, em princípio, divididas em dois grupos:•     Aços, com teore...
1.2. AÇO LIGASão aços que recebem a adição de um ou mais elementos de liga no processode fabricação, conforme a finalidade...
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3. EFEITOS DA TEMPERATURA3.1. FLUÊNCIADefini-se como fluência (creep) ao fenômeno de deformação permanente, lentae progres...
•   Distribuição de tensões na peça: quanto mais irregular forem as tensões    menor será a resistência da peça;•   Compos...
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6. MEIOS DE LIGAÇÃO6.1. MEIOS DE LIGAÇÃOExistem diversos meios de ligação utilizados para fazer a união de tubos,conexões,...
As mais utilizadas são as ligações com solda de topo, encaixe e solda e abrasagem.Solda de topo (Butt welding)            ...
6.4.1. Tipos de flangesFlange sobreposto (SO – Slip-on)                        É o tipo mais comum e o de instalação mais ...
Face com junta de anel                         Este tipo de faceamento é usado para serviços severos em altas             ...
Tubulação 1
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  1. 1. DEDICATÓRIAÉ com muito amor e carinho que dedico inteiramente esta obra aos meusalunos da FATEC-SP, a causa primeira deste trabalho.Também desejo dedicá-la a minha esposa Cleuza e às minhas filhas. “Amarás o Senhor teu Deus, com todo teu coração, com toda tua alma e com toda tua mente.” Mateus 22,37 i
  2. 2. AGRADECIMENTOSAgradeço a minha filha Íris Cristina que na época da implantação da disciplinasuplementar “Materiais para Tubulação” executou todo o trabalho de digitação,xerocopiou catálogos, recortou e colou figuras no sentido de viabilizar a ediçãodaquela apostila que foi a precursora deste trabalho.Agradeço a auxiliar de docente e minha ex-aluna Lis Eulália Cabrini que muitocontribuiu com a digitação e principalmente com a formatação de textos etabelas.Agradeço ainda a todos, professores e funcionários do Departamento deHidráulica pelo incentivo.E finalmente agradeço ao Senhor meu Deus por esta oportunidade decompartilhar meus parcos conhecimentos. ii
  3. 3. PREFÁCIODesde o início de meus trabalhos com projetos de tubulação já me interesseide uma maneira muito especial pela especificação técnica. Esse fascínio peladisciplina me levava à procura de maiores conhecimentos desses materiais eao estudo de procedimentos e das normas técnicas pertinentes.Como muitos tive grandes dificuldades neste sentido pois o maior obstáculo eraa carência de bibliografia da disciplina.Fui adquirindo meus conhecimentos com a aquisição dos poucos livrosexistentes no mercado sobre o assunto e, principalmente, na vida prática, emempresas de engenharia consultiva e no chamado “chão de fábrica”.No início da década de 1990 fui animado pelo Departamento de Hidráulica aimplantar a disciplina suplementar “Materiais para Tubulação” sobre estefascinante assunto. Desde o início esta disciplina suplementar foi muitoprocurada pelos alunos da FATEC das modalidades de civil, de mecânica e desoldagem e não demorou muito para este curso se tornar muito conhecido naFATEC a ponto de se tornar uma disciplina “obrigatória” para os alunos cominteresse na área de tubulação.De início foi elaborada uma pequena apostila para acompanhamento dadisciplina suplementar que ainda hoje alguns ex-alunos a conservam em suavida profissional.Com a implantação do curso de Hidráulica e Saneamento Ambiental adisciplina Materiais para Tubulação passou a ser curricular e então nasceu aidéia de se elaborar um manual técnico para acompanhamento da disciplinaque em princípio deveria se chamar “Manual Técnico de Válvulas Manuais eComponentes para Tubulação em Materiais Ferrosos” mas em homenagem àdisciplina o manual passou a se chamar simplesmente “Materiais paraTubulação” como também era conhecida a nossa primeira apostila.Este manual técnico tem como objetivo principal o estudo da aplicação demateriais para tubulação no âmbito acadêmico, como acompanhamento dadisciplina Materiais para Tubulação e deverá, por si só, ser suficiente em todosos sentidos, ter a teoria básica, a aplicação, a especificação do material, as iii
  4. 4. dimensões, as fotos e os principais fabricantes para que o aluno tenha tudo àmão, sem ter que recorrer a catálogos ou normas técnicos no momento deexecutar um trabalho acadêmico.Os fabricantes e os produtos aqui mencionados são aqueles existentes nomercado na época da elaboração deste manual técnico e, portanto, para umareferência profissional, haverá a necessidade da confirmação de todos osdados do produto em um catálogo atualizado visto que melhorias emodificações acontecem de uma forma dinâmica.O Manual Técnico atualmente está dividido em três volumes; o primeiro volumefaz um apanhado sobre os materiais metálicos, o segundo volume é sobretubos e conexões e o terceiro volume sobre válvulas e acessórios. O quartovolume, sobre exercícios, em breve deverá fazer parte deste trabalho. Professor Célio Carlos Zattoni Julho de 2005 iv
  5. 5. ÍNDICE ANALÍTICO VOLUME 11. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS FERROSOS 11.1. AÇO CARBONO 11.2. AÇO LIGA 21.3. AÇO INOXIDÁVEL 21.4. FERRO FUNDIDO 22. EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA 42.1. INTRODUÇÃO 43. EFEITOS DA TEMPERATURA 53.1. FLUÊNCIA 53.2. MÓDULO DE ELASTICIDADE (MÓDULO DE YOUNG) 53.3. LIMITE DE RESISTÊNCIA 53.4. FRATURA FRÁGIL 54. CORROSÃO 74.1. CORROSÃO 74.2. CORROSÃO ELETROQUÍMICA 74.2.1. CAUSAS DA CORROSÃO 74.2.2. TIPOS DE CORROSÃO 84.3. PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO 104.3.1. FATORES QUE INFLUENCIAM A CORROSÃO 104.3.2. PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO 114.3.3. COMO EVITAR A CORROSÃO 115. NORMAS 145.1. INTRODUÇÃO 145.2. EXEMPLOS DE NORMAS NBR / ABNT 175.3. EXEMPLOS DE NORMAS ASME / ANSI 185.4. EXEMPLOS DE NORMAS MERCOSUL 185.5. EXEMPLOS DE NORMAS DIN 185.6. EXEMPLOS DE NORMAS ASTM 195.7. EXEMPLOS DE NORMAS API 196. MEIOS DE LIGAÇÃO 206.1. MEIOS DE LIGAÇÃO 206.2. LIGAÇÕES ROSCADAS 206.3. LIGAÇÕES SOLDADAS 206.4. LIGAÇÕES FLANGEADAS 216.4.1. TIPOS DE FLANGES 226.4.2. FACEAMENTO DOS FLANGES 226.4.3. ACABAMENTO DA FACE DOS FLANGES 23 I
  6. 6. 6.4.4. CLASSES DE PRESSÃO 236.4.5. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 236.5. LIGAÇÕES DO TIPO PONTA E BOLSA 246.5.1. PONTA E BOLSA COM JUNTA ELÁSTICA 246.5.2. PONTA E BOLSA COM JUNTA MECÂNICA 246.5.3. PONTA E BOLSA COM JUNTA TRAVADA 256.6. OUTROS TIPOS DE LIGAÇÃO 256.6.1 LIGAÇÕES SANITÁRIAS 256.6.2. ENGATES 276.6.3. DERIVAÇÕES SOLDADAS TIPO “BOCA-DE-LOBO” 276.6.4. PEQUENAS DERIVAÇÕES COM USO DE MEIA -LUVA 276.6.5. DERIVAÇÕES COM USO DE COLARES E SELAS 286.6.6. SUGESTÃO PARA A ESCOLHA DO TIPO DE DERIVAÇÃO 287. TUBOS 307.1. INTRODUÇÃO 307.2. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À APLICAÇÃO 307.3. CLASSIFICAÇÃO QUANTO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 307.4. CÁLCULO DA ESPESSURA DA PAREDE DE TUBOS 317.4.1. REQUISITOS SEGUNDO A NORMA ASME / ANSI B31.3 317.4.2. SELEÇÃO DA ESPESSURA NORMALIZADA 317.4.3. RELAÇÃO ENTRE O DIÂMETRO NOMINAL E A ESPESSURA 327.4.4. LIMPEZA NAS TUBULAÇÕES 327.4.5. PRESSÃO DE TESTE 327.5. EMPREGO DE CORES PARA IDENTIFICAÇÃO DE TUBULAÇÕES – NBR 6493 338. ISOLAMENTO TÉRMICO 348.1. INTRODUÇÃO 348.2. ISOLAMENTO TÉRMICO A FRIO 348.3. NORMAS A CONSULTAR 348.4. MATERIAIS 348.5. ISOLAMENTO TÉRMICO A QUENTE 358.6. NORMAS DA ABNT A CONSULTAR 358.7. MATERIAIS 368.8. APLICAÇÃO DE ISOLANTES TÉRMICOS (FRIO OU QUENTE) 379. TABELAS TÉCNICAS 389.1. COMPARAÇÃO ENTRE DIVERSOS TIPOS DE AÇO INOX 389.2. FORMAS DE APRESENTAÇÃO DE DIVERSOS TIPOS DE AÇO 389.3. PROPRIEDADES DOS AÇOS-LIGA EM FUNÇÃO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA E SUAS APLICAÇÕES INDUSTRIAIS 399.4. TABELAS DE DIMENSÕES DE TUBOS CONFORME ABNT NBR 5580 409.5. TABELAS DE DIMENSÕES DE TUBOS CONFORME ABNT NBR 5590 419.6. NORMA ASME / ANSI B36.10 – AÇO CARBONO E AÇO LIGA 429.7. NORMA ASME / ANSI B36.19 – AÇO INOX 479.8. DIMENSÕES E PESOS PARA TUBOS DE AÇO INOX COM E SEM COSTURA – PADRÃO OD 499.9. COMPOSIÇÃO QUÍMICA PARA TUBOS DE AÇO INOX COM E SEM COSTURA 509.10. TENSÃO ADMISSÍVEL PARA AÇOS DE TUBOS DE AÇO CARBONO 519.11. TENSÃO ADMISSÍVEL PARA TUBOS DE AÇO INOX 529.12. TENSÃO ADMISSÍVEL EM FLANGES DE AÇO – CONFORME ASME / ANSI B16.5 549.13. TUBOS DE AÇO CARBONO – CARACTERÍSTICAS GERAIS 559.14. TUBOS DE AÇO INOX – CARACTERÍSTICAS GERAIS 569.15. MÓDULO DE ELÁSTICIDADE 579.16. LIMITES MÁXIMOS DE TEMPERATURA 579.17. PRINCIPAIS ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS PARA TUBOS 58 II
  7. 7. ÍNDICE ANALÍTICO VOLUME 21. CONEXÕES DE FERRO MALEÁVEL 591.1. INTRODUÇÃO 591.2. PRINCIPAIS FABRICANTES 591.3. CONEXÕES DE FERRO MALEÁVEL CLASSE 10 – ROSCA BSP 601.3.1. TABELA DE PRESSÃO 621.3.2. ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 601.3.3. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 601.3.4. APLICAÇÃO 601.4. TABELA DIMENSIONAL 612. CONEXÕES DE FERRO MALEÁVEL CLASSE 150 – ROSCA NPT 722.1. TABELA DE PRESSÃO 722.1.1. ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 722.1.2. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 722.1.3. APLICAÇÃO 722.2. TABELA DIMENSIONAL 733. CONEXÕES DE FERRO MALEÁVEL CLASSE 20 – ROSCA NPT 783.1. PRESSÃO DE SERVIÇO – ASME / ANSI B16.3 783.2. PRESSÃO DE SERVIÇO – ASME / ANSI B16.39 783.3. PRESSÃO DE SERVIÇO – NBR 6925 783.4. ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 793.5. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 793.6. APLICAÇÃO 793.7. TABELA DIMENSIONAL 793.8. EXEMPLO DE LISTA DE MATERIAL 834. CONEXÕES DE AÇO FORJADO 854.1. INTRODUÇÃO 854.2. PRINCIPAIS FABRICANTES 854.3. NORMAS DE FABRICAÇÃO 864.4. CORRELAÇÃO ENTRE TUBO E CONEXÃO 864.5. TABELA DIMENSIONAL - CLASSE 2000# - ROSCADO 864.5.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 874.6. TABELA DIMENSIONAL - CLASSE 3000# - ROSCADO 874.6.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 884.7. TABELA DIMENSIONAL - CLASSE 6000# - ROSCADO 884.7.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 884.8. BUCHA DE REDUÇÃO E BUJÃO 894.8.1. EXEMPLO DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 894.9. UNIÃO ROSCADO - CLASSES 2000# E 3000# 904.9.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 904.10. UNIÃO ROSCADO - CLASSE 6000# 904.10.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 914.11. TABELA DIMENSIONAL - CLASSE 3000# - ENCAIXE E SOLDA 914.11.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 924.12. TABELA DIMENSIONAL - CLASSE 6000# - ENCAIXE E SOLDA 924.12.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 924.13. UNIÃO ENCAIXE E SOLDA - CLASSE 3000# 93 III
  8. 8. 4.13.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 934.14. UNIÃO ENCAIXE E SOLDA - CLASSE 6000# 934.14.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 944.15. REDUÇÃO DE ENCAIXE 944.15.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 944.16. COLAR DE TOPO - STANDARD E EXTRA-FORTE 944.16.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 954.17. COLAR ROSCADO - CLASSES 3000# E 6000# 954.17.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 954.18. COLAR DE ENCAIXE E SOLDA - STANDARD E SCH 160 954.18.1. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 964.19. COLAR DE TOPO DE REDUÇÃO - STANDARD E EXTRA-FORTE 964.20. COLAR ROSCADO DE REDUÇÃO - CLASSE 3000# 964.21. COLAR ROSCADO DE REDUÇÃO - CLASSE 6000# 974.22. COLAR ENCAIXE E SOLDA DE REDUÇÃO - STANDARD E EXTRA-FORTE 974.23. COLAR ENCAIXE E SOLDA DE REDUÇÃO - SCH 160 974.24. EXEMPLOS DE LISTA DE MATERIAL 985. CONEXÕES TUBULARES DE AÇO FORJADO 1005.1. INTRODUÇÃO 1005.2. PRINCIPAIS FABRICANTES 1005.3. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 1005.4. APLICAÇÕES 1015.5. DIMENSÕES CONFORME ASME / ANSI B16.9 E B16.28 1015.6. EXEMPLO DE LISTA DE MATERIAL 1106. CONEXÕES DE AÇO INOXIDÁVEL 1126.1. DIMENSÕES CONFORME ASME / ANSI B16.9 E B16.28 1126.2. PESTANAS - MSS-SP 43 1196.2.1. EXEMPLO DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 1196.3. PESTANAS - ASME /ANSI B16.9 1206.3.1. EXEMPLO DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 1216.4. EXEMPLO DE LISTA DE MATERIAL 1217. TUBOS E CONEXÕES DE FERRO FUNDIDO 1227.1. INTRODUÇÃO 1227.2. TABELA DE PRESSÃO – TUBOS PONTA E BOLSA 1227.3. TABELA DE PRESSÃO – TUBOS COM FLANGES 1237.4. ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 1237.5. APLICAÇÃO 1237.6. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 1237.7. TUBOS DE SÉRIE K7 1247.8. TUBOS DA SÉRIE K9 1257.9. TUBOS E CONEXÕES DE FERRO FUNDIDO 1257.10. EXEMPLO DE LISTA DE MATERIAL 1388. FLANGES 1398.1. INTRODUÇÃO 1398.2. PRINCIPAIS FABRICANTES 1398.3. FLANGES CONFORME A NORMA ANSI 1398.4. AÇO CARBONO PARA FLANGES 1408.5. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 140 IV
  9. 9. 8.6. TABELA DE DIMENSÕES - CLASSES 125# E 150# 1418.7. TABELA DE DIMENSÕES - CLASSES 250# E 300# 1428.8. TABELA DE DIMENSÕES - FLANGES DE REDUÇÃO 1438.9. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 1438.10. FLANGES CONFORME NORMA DIN 1438.11. DIMENSÕES DOS FLANGES CONFORME NORMA DIN PN10 1448.12. DIMENSÕES DOS FLANGES CONFORME NORMA DIN PN16 1458.13. DIMENSÕES DOS FLANGES CONFORME NORMA DIN PN25 1468.14. DIMENSÕES DOS FLANGES CONFORME NORMA DIN PN40 1478.15. EXEMPLO DE LISTA DE MATERIAL 1489. CONEXÕES GOMADAS DE AÇO CARBONO 1499.1. INTRODUÇÃO 1499.2. PRINCIPAIS FABRICANTES 1499.3. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 1499.4. APLICAÇÕES 1499.5. TABELA DE DIMENSÕES CONFORME AWWA C208 1499.6. EXEMPLO DE APLICAÇÃO 1759.7. EXEMPLO DE LISTA DE MATERIAL 17610. OUTRAS CONEXÕES 17810.1. INTRODUÇÃO 17810.2. ENGATES RÁPIDOS 17810.3. PRINCIPAIS FABRICANTES 17810.4. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 17810.5. BICO ESCALONADO OU BICO ESPIGÃO 17910.6. PRINCIPAIS FABRICANTES 17910.7. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 18010.8. TERMINAIS PARA MANGUEIRAS 18010.9. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 18110.10. CONEXÕES COM ANEL DE CRAVAÇÃO 18110.11. LIGAÇÕES RECOMENDADAS 18110.12. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 18110.13. PRINCIPAIS FABRICANTES 18110.14. ACOPLAMENTOS AWWA C 606 18210.15. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 18210.16. PRINCIPAIS FABRICANTES 182 V
  10. 10. ÍNDICE ANALÍTICO VOLUME 31. VÁLVULAS 1831.1. INTRODUÇÃO 1841.2. UMA BREVE HISTÓRIA DA INDÚSTRIA DE VÁLVULAS 1841.3. A INDÚSTRIA DA VÁLVULA 1861.4. TIPOS DE VÁLVULAS 1861.5. FUNÇÕES 1861.6. ESPECIFICAÇÃO 1861.7. SISTEMA CONSTRUTIVO DAS VÁLVULAS 1871.8. CLASSES DE PRESSÃO 1961.9. CONCEITOS SOBRE TIPOS DE VÁLVULAS 1971.10. FABRICANTES DE VÁLVULAS 1982. VÁLVULAS DE GAVETA 2022.1. INTRODUÇÃO 2032.2. APLICAÇÃO 2032.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 2032.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 2032.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE GAVETA 2032.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 2042.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO 2092.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 2092.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 2112.10. CLASSES DE PRESSÃO 2132.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 2132.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 2152.13. TABELAS TÉCNICAS 2162.14. FABRICANTES 2213. VÁLVULAS DE ESFERA 2223.1. INTRODUÇÃO 2233.2. APLICAÇÃO 2233.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 2233.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 2233.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE ESFERA 2233.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 2243.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO DA SEDE 2273.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 2273.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 2283.10. CLASSES DE PRESSÃO 2283.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 2293.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 2303.13. TABELAS TÉCNICAS 2313.14. FABRICANTES 234 VI
  11. 11. 4. VÁLVULAS DE MACHO 2354.1. INTRODUÇÃO 2364.2. APLICAÇÃO 2364.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 2364.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 2364.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE MACHO 2364.6. MEIOS DE LIGAÇÃO 2374.7. CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS 2374.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 2374.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 2374.10. CLASSES DE PRESSÃO 2374.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 2374.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 2394.13. TABELAS TÉCNICAS 2404.14. FABRICANTES 2435. VÁLVULAS DE GUILHOTINA 2445.1. INTRODUÇÃO 2455.2. APLICAÇÃO 2455.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 2455.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 2455.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE GUILHOTINA 2455.6. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 2465.7. MEIOS DE LIGAÇÃO 2465.8. CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS 2465.9. CLASSES DE PRESSÃO 2465.10. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 2465.11. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 2475.12. TABELAS TÉCNICAS 2485.13. FABRICANTES 2506. VÁLVULAS DE GLOBO 2516.1. INTRODUÇÃO 2526.2. APLICAÇÃO 2526.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 2526.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 2536.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE GLOBO 2536.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 2546.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO 2596.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 2596.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 2606.10. CLASSES DE PRESSÃO 2616.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 2626.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 2656.13. TABELAS TÉCNICAS 2666.14. FABRICANTES DE VÁLVULAS GLOBO 2716.15. FABRICANTES DE VÁLVULAS DE AGULHA 2717. VÁLVULAS BORBOLETA 2727.1. INTRODUÇÃO 2737.2. APLICAÇÃO 2737.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 2737.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 273 VII
  12. 12. 7.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA BORBOLETA 2747.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 2747.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO 2757.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 2757.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 2777.10. CLASSES DE PRESSÃO 2797.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 2797.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 2817.13. TABELAS TÉCNICAS 2827.14. FABRICANTES 2848. VÁLVULAS DIAFRAGMA 2858.1. INTRODUÇÃO 2868.2. APLICAÇÃO 2868.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 2868.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 2878.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DIAFRAGMA 2878.6. MATERIAIS CONSTRUTIVOS 2888.7. MEIOS DE LIGAÇÃO 2898.8. FORMATO DO CORPO 2898.9. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 2908.10. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 2908.11. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 2928.12. TABELAS TÉCNICAS 2938.13. FABRICANTES 2959. VÁLVULAS DE MANGOTE 2969.1. INTRODUÇÃO 2979.2. APLICAÇÃO 2979.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 2979.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 2979.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE MANGOTE 2979.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 2989.7. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 2999.8. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 3009.9. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 3029.10. TABELAS TÉCNICAS 3039.11. FABRICANTES 30510. VÁLVULAS DE RETENÇÃO 30610.1. INTRODUÇÃO 30710.2. APLICAÇÃO 30710.3. O EMPREGO DO BY-PASS 30810.4. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO DISCO INTEGRAL 30810.5. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO FLAP 30910.6. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO PORTINHOLA SIMPLES 31010.7. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO PISTÃO 31110.8. VÁLVULA DE RETENÇÃO VERTICAL TIPO DISCO 31210.9. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO DISCO DUPLO OU DUPLEX 31310.10. VÁLVULA DE RETENÇÃO DE PÉ 31410.11. EXEMPLO DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DE VÁLVULA DE RETENÇÃO 31510.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 31710.13. TABELAS TÉCNICAS 31810.14. FABRICANTES 323 VIII
  13. 13. 11. VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO 32411.1. INTRODUÇÃO 32511.2. APLICAÇÃO 32511.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 32511.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 32511.5.IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA REDUTORA DE PRESSÃO 32611.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 32611.7. MATERIAIS CONSTRUTIVOS 32711.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 32711.9. INSTALAÇÃO DAS VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO 32711.10. ACESSÓRIOS PARA AS VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO AUTO -OPERADAS 32811.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 32911.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 33111.13. TABELAS TÉCNICAS 33311.14. FABRICANTES DE VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO 33511.15. FABRICANTES DE VÁLVULAS DE CONTROLE AUTO-OPERADAS 33512. VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO 33612.1. INTRODUÇÃO 33712.2. APLICAÇÃO 33712.3.IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE SEGURANÇA E ALÍVIO 33712.4. INSTALAÇÃO 33812.5. SISTEMA CONSTRUTIVO 33812.6. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 32912.7. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 33112.8. TABELAS TÉCNICAS 33312.9. FABRICANTES 33513. ACESSÓRIOS 34413.1. INTRODUÇÃO 34513.2. APLICAÇÃO 34513.3. FILTROS 34513.4. VISORES DE FLUXO 34713.5. VENTOSAS 34713.6. SEPARADOR DE UMIDADE 34813.7. PURGADORES 34913.8. MANÔMETROS 35013.9. TERMÔMETROS 35114. GLOSSÁRIO 35315. BIBLIOGRAFIA 35916. REFERÊNCIA BILBLIOGRÁFICA 359 IX
  14. 14. 1. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS FERROSOSAs ligas ferrosas são, em princípio, divididas em dois grupos:• Aços, com teores de carbono (C) até 2,0%;• Ferros fundidos, com teores de carbono (C) acima de 2,0% e raramente superior a 4,0%.1.1. AÇO CARBONOLiga ferro-carbono contendo geralmente de 0,05% até cerca de 2,0% decarbono (C), além de certos elementos residuais, como o manganês (Mn), osilício (Si), o fósforo (P) e o enxofre (S) resultantes dos processos defabricação.CARACTERÍSTICAS PRINCIPAISCor Acinzentada 3Peso Específico 7,8 Kgf/dmFusão 1350 A 1400°CMaleabilidade BoaDuctibilidade BoaTenacidade BoaUsinagem ÓtimaSoldabilidade ÓtimaA tabela apresenta os usos gerais dos aços em função de seus teores decarbono (C), bem como a maleabilidade e soldabilidade dos mesmos. TEOR DE MALEABILIDADE E APLICAÇÕESCARBONO (C) SOLDABILIDADE Chapas, fios, parafusos, tubos, estirados, Grande maleabilidade.0,05 a 0,15% produtos de caldeiraria. Fácil soldagem. Barras laminadas e perfiladas, tubos, peças Maleável.0,15 a 0,30% comuns de mecânica. Soldável. Peças especiais de máquinas e motores.0,30 a 0,40% Difícil soldagem. Ferramentas para a agricultura. Peças de grande dureza, ferramentas de corte,0,40 a 0,60% Muito difícil soldagem molas, trilhos. Peças de grande dureza e resistência, molas,0,60 a 1,50% Não se solda. cabos, cutelaria. 1
  15. 15. 1.2. AÇO LIGASão aços que recebem a adição de um ou mais elementos de liga no processode fabricação, conforme a finalidade a que se destinam. Os elementos de ligamais usuais são: níquel (Ni), cromo (Cr), vanádio (V), cobalto (Co), silício (Si),manganês (Mn), tungstênio (W), molibdênio (Mo) e alumínio (Al).No capítulo 2 o assunto será abordado com mais detalhes. TABELA DOS AÇOS LIGADOS Baixa Liga Até 5% de elementos de liga Média Liga de 5% a 10% de elementos de liga Alta Liga acima de 10% de elementos de liga1.3. AÇO INOXIDÁVELCaracterizam-se, fundamentalmente, por resistirem à corrosão atmosférica,embora possam igualmente resistir à ação de outros meios gasosos oulíquidos.Os aços adquirem passividade quando ligados com alguns outros elementosmetálicos, entre os quais os mais importantes são o cromo (Cr) e o níquel (Ni)e, em menor grau, o cobre (Cu), o silício (Si), o molibdênio (Mo) e o alumínio(Al). O cromo (Cr) é, de fato, o elemento mais importante, pois é o maiseficiente de todos, quando empregado em teores acima de 10%.Os aços inoxidáveis são, portanto, aços de alta liga, contendo de 12% a 26%de cromo (Cr), até 22% de níquel (Ni) e freqüentemente pequenas quantidadesde outros elementos de liga.1.4. FERRO FUNDIDOOs ferros fundidos são ligas de ferro (Fe) e carbono (C) com alto teor decarbono. Em média, possuem de 3% a 4% de carbono em sua composição. Atemperatura de fusão dos ferros fundidos é de cerca de 1200ºC. Suaresistência à tração é da ordem de 10 a 20 kgf/mm².Na fabricação, as impurezas do minério de ferro e do carvão (coque), deixamno ferro fundido pequenas porcentagens de silício (Si), manganês (Mn),enxofre (S) e fósforo (P). 2
  16. 16. O silício (Si) favorece a formação de Ferro Fundido Cinzento. Os ferrosfundidos classificam-se, segundo o estado do carbono no ferro fundido, nasseguintes categorias:Ferro fundido cinzento ou lamelarLiga ferro-carbono-silício, com teor de carbono acimade 2,0% e silício presente em teores de 1,20% a3,00%; a quantidade de carbono é superior à quepode ser retida em solução sólida na austenita; esseteor de carbono e mais a quantidade elevada desilício promovem a formação parcial de carbono livre,na forma de lamelas ou “veios” de grafita. Nessascondições, o ferro fundido cinzento apresenta fraturacom coloração escura, de onde provém a suadenominação. Microestrutura do ferro fundido cinzento, grafita em forma de lamelas.Ferro fundido nodular ou ductilLiga ferro-carbono-silício caracterizada porapresentar grafita na forma esferoidal, resultante deum tratamento realizado no material ainda em estadolíquido (“nodulização”). Microestrutura do ferro fundido nodular, grafita em forma esferoidal.Ferro fundido maleável ou brancoFerro fundido temperadoFerro fundido especialApesar de apresentarem em geral propriedades mecânicas inferiores às dosaços, elas podem ser consideravelmente modificadas pela adição deelementos de liga e tratamentos térmicos adequados. Os ferros fundidospodem substituir os aços e até serem mais adequados, em muitas aplicações.Por exemplo: estruturas e elementos deslizantes de máquinas são construídosquase sempre em ferro fundido, devido à maior capacidade de amortecervibrações, melhor estabilidade dimensional e menor resistência aodeslizamento, em razão do poder lubrificante do carbono livre em forma degrafita. 3
  17. 17. 2. EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA2.1. INTRODUÇÃO:Devido às necessidades industriais, a pesquisa e a experiência levaram àdescoberta de aços especiais, mediante a adição e a dosagem de certoselementos ao aço carbono.Conseguiram-se assim Aços-Liga com características tais como resistência àtração e à corrosão, elasticidade, dureza, etc. bem melhores do que as do açocarbono comum.A seguir serão apresentados os elementos de liga comumente empregadospela indústria e seus efeitos. ELEMENTOS EFEITOS Desoxida o aço. No processo de tratamento termo-químico chamado nitretação,Alumínio (Al) combina-se com o nitrogênio, favorecendo a formação de uma camada superficial duríssima.Carbono (C) A quantidade de carbono influi na dureza, no limite de resistência e na soldabilidade.Cobalto (Co) Influi favoravelmente nas propriedades magnéticas dos aços. Além disso, o cobalto, em associação com o tungstênio, aumenta a resistência dos aços ao calor.Cromo (Cr) O cromo confere ao aço alta resistência, dureza, elevado limite de elasticidade e boa resistência à corrosão em altas temperaturas. É um elemento prejudicial ao aço. Torna-o granuloso e áspero, devido aos gases queEnxofre (S) produz na massa metálica. Enfraquece a resistência do aço. Considerado como uma impureza. Em teores elevados torna o aço frágil e quebradiço, motivo pelo qual deve-se reduzirFósforo (P) ao mínimo possível sua quantidade, já que não se pode eliminá-lo integralmente. Considerado como uma impureza.Manganês (Mn) O manganês, quando adicionado em quantidade conveniente, aumenta a resistência do aço ao desgaste e aos choques, mantendo-o dúctil. Sua ação nos aços é semelhante à do tungstênio. Emprega-se, em geral, adicionadoMolibdênio (Mo) com cromo, produzindo os aços cromo-molibdênio, de grande resistência, principalmente a esforços repetidos. Foi um dos primeiros metais utilizados com sucesso para dar determinadasNíquel (Ni) qualidades ao aço. O níquel aumenta a resistência e a tenacidade do mesmo, eleva o limite de elasticidade, dá boa ductilidade e boa resistência à corrosão. Torna o aço mais duro e tenaz. Previne a porosidade e concorre para a remoção dosSilício (Si) gases e dos óxidos. Influi para que não apareçam falhas ou vazios na massa do aço. É um elemento purificador e tem o efeito de isolar ou suprimir o magnetismo. Os aços-silício contêm de 1 a 2% de silício.Tungstênio (W) É geralmente adicionado aos aços com outros elementos. O tungstênio aumenta a resistência ao calor, a dureza, a resistência à ruptura e o limite de elasticidade.Vanádio (V) Melhora, nos aços, a resistência à tração, sem perda de ductilidade, e eleva os limites de elasticidade e de fadiga. 4
  18. 18. 3. EFEITOS DA TEMPERATURA3.1. FLUÊNCIADefini-se como fluência (creep) ao fenômeno de deformação permanente, lentae progressiva, que se observa nos materiais metálicos, ao longo do tempo,quando submetidos à tração sob alta temperatura.Denomina-se “faixa de fluência” (creep range) à faixa de temperatura em que ofenômeno passa a ser significativo.3.2. MÓDULO DE ELASTICIDADE (Módulo de Young)O módulo de elasticidade diminui com o aumento da temperatura. Essadiminuição é pouco acentuada no intervalo 0-250°C e mais acentuada paratemperaturas superiores a 250°C.3.3. LIMITE DE RESISTÊNCIAO limite de resistência diminui com o aumento da temperatura de um modogeral (para T > 200°C). O limite de resistência deverá ser tomado na curvacaracterística de cada material.3.4. FRATURA FRÁGILDenomina-se fratura frágil à ruptura repentina do material a um nível de tensãobem inferior ao limite de resistência (LR) ou mesmo ao limite de escoamento(LE) do material.Essas fraturas são caracterizadas pela propagação rápida, em várias direçõese a perda total da peça atingida.Para acontecer a fratura frágil são necessárias as três condições abaixo,simultaneamente:• Elevada tensão de tração, da ordem da tensão de escoamento do material;• Existência de entalhe;• Temperatura na zona de comportamento frágil ou na zona de transição.As fraturas frágeis são ainda influenciadas por:• Forte tensão de tração, em geral, próxima do limite de escoamento;• Espessura da peça: a resistência à fratura frágil é inversamente proporcional à espessura da peça; 5
  19. 19. • Distribuição de tensões na peça: quanto mais irregular forem as tensões menor será a resistência da peça;• Composição química: a presença de níquel (Ni) e manganês (Mn) é benéfica e a presença de fósforo (P), enxofre (S), molibdênio (Mo), nitrogênio (N) e cromo (Cr) é prejudicial, isto é, favorece o aparecimento da fratura frágil.• Tratamento térmico: a ausência do tratamento térmico de alívio de tensões favorece o aparecimento de altas concentrações de tensão onde favorece o aparecimento da fratura frágil.• Outros fatores de menor importância tais como: forma, laminação, fabricação, etc. 6
  20. 20. 4. CORROSÃO4.1. CORROSÃODefini-se como corrosão a deterioração sofrida por um material emconseqüência da ação química ou eletroquímica do meio, aliada ou não aesforços mecânicos.A corrosão mais comum é a corrosão eletroquímica, caracterizada pelotransporte de cargas elétricas por meio de um eletrólito em um meio favorável,geralmente aquoso.A corrosão química é devida ao ataque de produtos químicos sobre osmateriais metálicos, provocando a sua oxidação.4.2. CORROSÃO ELETROQUÍMICA4.2.1. Causas da corrosãoPara que se inicie a corrosão, é necessário que o sistema seja constituído dosquatro componentes a seguir: (cumpre lembrar que a falta de pelo menos umdos componentes bloqueia o processo de corrosão)• Anodo e catodo: duas peças metálicas de materiais diferentes ou do mesmo material ou ainda duas regiões distintas da mesma peça metálica, próximas ou distantes uma da outra.• Eletrólito: qualquer condutor elétrico tal como umidade, soluções aquosas ácidas ou alcalinas.• Circuito metálico: é a continuidade metálica unindo o anodo ao catodo.A diferença de potencial entre o anodo e o catodo pode se originar de inúmerascausas, tais como: metais diferentes, ligas metálicas diferentes, diferençasentre partes deformadas a frio, diferença entre estados de tensões, diferençasde tratamento térmico, irregularidades microscópicas, etc.A corrosão mais freqüente é aquela devido às irregularidades microscópicas,que são as diferenças que existem entre os grãos que constituem o material.Essas diferenças podem ser quanto a forma, natureza, tamanho, orientação,etc. Assim a corrosão eletroquímica é muito acentuada porque este material é 7
  21. 21. constituído basicamente de grãos de ferrita (ferro alfa) e cementita (carbonetode ferro) que são grãos de diferentes naturezas.Nos materiais puros ou ligas monofásicas (solução sólida) não existem grãosde natureza diferente, razão pela qual são mais resistentes à corrosãoeletroquímica.4.2.2. Tipos de corrosãoA corrosão eletroquímica pode se apresentar numa grande variedade deformas.Pode-se classificar a corrosão em uniforme e localizada.A corrosão localizada pode ser classificada em localizada macroscópica emicroscópica.• Corrosão uniformeTambém conhecida como corrosão generalizada, é aquela que se apresentaem toda a peça de uma forma geral, causando uma perda constante daespessura.Pode ser facilmente controlada e prevista. As causas são as diferenças pelasirregularidades microscópicas dos grãos.• Corrosão localizada macroscópicaAlveolar (Pitting)É a corrosão que se apresenta em forma de “alvéolos” ou “pites” que são pequenos pontosonde a concentração da corrosão é muito intensa. A causa principal é a ocorrência de pontosfortemente anódicos em relação à área adjacente.GalvânicaÉ a corrosão que se origina do contato entre dois metais ou ligas metálicas diferentes em ummeio eletrolítico. A corrosão é tanto mais intensa quanto mais distanciados estiverem os doismetais ou ligas metálicas na série galvânica é tanto maior de acordo com as proporções entre oanodo e o catodo. A região corroída sempre será a região anódica. De um modo geral deve-seevitar o contato entre metais com grande diferença de potencial. Na impossibilidade de seevitar esse contato é necessário ter uma grande quantidade de material catódico para que acorrosão não ataque uma pequena área.Quando os dois metais tiverem uma pequena diferença de potencial, a corrosão galvânica épraticamente insignificante. Pode-se controlar este tipo de corrosão com a colocação deanodos de sacrifício, que consiste de elementos fortemente anódicos para serem corroídos. 8
  22. 22. Série galvânica para a água do mar:MagnésioZincoAlumínio ANODOLigas de alumínioAço carbonoAço carbono com cobreFerro fundidoAço liga Cr e Cr-MoAço inox 12 CrAço inox 17 Cr AtivosAço inox 27 CrAço liga NiAço inox 18 Cr – 8 Ni AtivosAço inox 25 Cr – 20 NiChumboNíquel AtivosLigas de NíquelLatãoCobreCobre níquelMetal monelNíquel PassivosLigas de níquelAço inox 12 CrAço inox 17 CrAço inox 18 Cr – 8 Ni PassivosAço inox 27 CrAço inox 25 Cr – 20 NiTitânioPrataOuro CATODOPlatinaSeletivaÉ uma forma de corrosão onde á atacado apenas um elemento da liga metálica resultando umaestrutura esponjosa sem resistência mecânica. Um exemplo de corrosão seletiva é a corrosãografítica que ocorre no ferro fundido cinzento em contato com meios ácidos ou água salgada,onde o ferro á atacado resultando uma estrutura esponjosa composta de carbono livre ecarbonetos.Outro exemplo é a desincificação que consiste na migração do zinco, ficando o latão reduzido auma estrutura esponjosa de cobre puro, sem resistência mecânica.Corrosão sob contatoTambém chamada de corrosão intersticial e corrosão em frestas, por ser uma corrosão queacontece em locais onde pequena quantidade de um fluido permanece estagnado emcavidades ou espaços confinados. Um exemplo é a folga entre a peça e a arruela ou a porca eoutro seria nas conexões do tipo encaixe/solda, o espaço entre o tubo e o encaixe.Corrosão–erosãoÉ a corrosão que aparece com a velocidade relativa do fluido em relação à peça corroída.Cumpre lembrar, que um fluido pode não corroer uma peça em velocidades baixas, mas sercorrosivo em altas velocidades , com o efeito se tornando máximo quando o ângulo deincidência está entre 20 e 30°C. Como exemplo é citado a corrosão em peças de movimentorápido como pás, hélices, rotores e em curvas e conexões com redução. 9
  23. 23. BiológicaÉ a corrosão devido à ação de micro-organismos que atacam os metais produzindo ácidos,destruindo a camada apassivadora, destruindo revestimentos, despolarizando áreas catódicas.Pode aparecer em águas paradas, principalmente em equipamentos que ficam por longoperíodo ao tempo, a espera de utilização.• Corrosão localizada microscópicaSob tensão (stress-corrosion)É provocada pela tensão e um meio corrosivo. Se manifesta pelo aparecimento de trincasperpendiculares ao sentido do esforço. Esse esforço pode ser de causas externas, tensãoresidual, tensões devido ao trabalho frio, soldagem, etc. Muito perigosa pois pode inutilizar umapeça em pouco tempo.IntergranularÉ a corrosão formada por trincas ao longo da periferia dos grãos do metal. Essas trincas apósatingirem determinada dimensão destacam partes do material por ação de pequenas tensões.IncisivaÉ a corrosão que se forma ao longo de soldas e recebe o nome de “fio de faca”. É uma varianteda corrosão intergranular.4.3. PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO4.3.1. Fatores que influenciam a corrosãoAntes de se falar em proteção dos materiais deve-se primeiramente estudar osfatores aceleradores da corrosão para se decidir sobre o melhor antídoto. Entreos fatores que influenciam a corrosão são citados:TemperaturaCom o aumento da temperatura tem-se o aumento da atividade química o que acelera acorrosão. Cumpre lembrar que um equipamento ou tubulação que trabalha permanentementequente e por algum motivo permanecer parado e frio por algum tempo sofrerá uma corrosãomais intensa neste período inativo.VelocidadeComo já foi visto as altas velocidades e o turbilhonamento pode ocasionar a corrosão-erosão.UmidadeA umidade promove uma gama maior de tipos de corrosão como a corrosão sob tensão,alveolar e sob-contato além de reagir com ácidos formando ácidos diluídos altamentecorrosivos e aumentar a condutividade elétrica.Esforços cíclicosHavendo a possibilidade do aparecimento da corrosão sob tensão os esforços cíclicos serão osresponsáveis pelo agravamento da corrosão e nestes pontos poderá haver a intensificação dastensões de fadiga. 10
  24. 24. Superfície do metalCumpre lembrar que quanto mais perfeita for a superfície do material melhor será a resistênciacontra a corrosão alveolar.AtmosferaQuando tem-se uma atmosfera muito agressiva, como por exemplo a temperatura associada àacidez, é possível ter um processo de corrosão muito intenso, sendo muitas vezes maissignificativo que a corrosão interna dos equipamentos e tubulações.Interface molhado/secoNos equipamentos que trabalham parcialmente cheios a interface molhado/seco podefavorecer a corrosão devido à dissolução de gases no líquido e consequentemente a variaçãoda concentração do fluido e também devido a diferença de potencial entre região molhada eseca.4.3.2. Proteção contra corrosãoNa tentativa de proteger tubulações e equipamentos contra a corrosão épossível observar dois aspectos diferentes ou mesmo um enfoqueintermediário.Em primeiro lugar pode-se atacar o problema logo no início do projeto pelaescolha do material, detalhes de projeto, revestimentos de proteção, proteçãocatódica, tratamento térmico, etc. Todos esses métodos e princípios são meiosde controle da corrosão, isto é evitar o início do processo ou ter um controleeficaz no caso da corrosão uniforme.Em segundo lugar pode-se aceitar a corrosão como inevitável e adotar umsistema de controle com o emprego da “sobre-espessura para corrosão”.Cumpre lembrar, que esta sobre-espessura é destinada à corrosão e portantonão deverá ser considerada para efeito de cálculos mecânicos como adeterminação da distância entre suportes, por exemplo.4.3.3. Como evitar a corrosão Tipo de corrosão Meio de proteção Escolha do material adequadoUniforme Tratamento superficial Detalhes de projeto Escolha do material adequadoAlveolar Tratamento superficial Detalhes de projeto Escolha do material Alívio de tensõesSob tensão Detalhes de projeto MartelamentoSeletiva Escolha do material 11
  25. 25. Evitar contato de materiais diferentesGalvânica Anodos de sacrifício Proteção galvânica Escolha dos materiaisSob contato Detalhes de projetoIncisiva Escolha dos materiaisIntergranular Escolha dos materiais Escolha dos materiaisCorrosão-erosão Sobre-espessura Revestimento com materiais adequadosa. Tratamento superficialExistem dois tipos de tratamento superficial: o tratamento com revestimentospermanentes (galvanização, argamassa de cimento, plásticos, borrachas, etc.)e o tratamento com revestimentos não permanentes (tintas). Ambos servempara impedir o contato da tubulação ou do equipamento com o meio agressivo,promovendo dessa forma sua proteção. Revestimentos Aplicação Utilização Normas Revestimento internoPoliuretano Líquido sem Revestimento externo DIN 30671 Adutoras ANO 1987solvente Instalação aérea, enterrada e submersaPoliuretano-Tar sem Esgoto DIN 30671 Revestimento interno ANO 1987solvente EmissárioEpoxi-Tar sem solvente Esgoto Revestimento interno NBR 12309Epoxi puro sem solvente Adutoras Revestimento interno NBR 12309Argamassa de cimento Adutoras Revestimento interno NBR 10515 EsgotoFitas de Polietileno Adutoras Revestimento externo AWWA C209 / C214aplicadas a frio Esgoto Instalação enterradaEpoxi líquido Gás Revestimento interno API RP 5L2 Revestimento externoEpoxi Mastic Alumínio Instalação aérea Adutoras PETROBRÁS N-2288 Ambiente não agressivoRevestimento Gás AWWA C203 Óleo BSI – BS 4164Coal Tar Enamel Tipo I Revestimento externo PETROBRÁS N-1207 Derivados de Petróleo PETROBRÁS N-650 Instalação enterradaCoal Tar Enamel Tipo II Mineroduto NBR 12780 Água SABESP E - 45 Gás ÓleoFusion Bonded Epoxi Revestimento externo Derivados de Petróleo AWWA C213 Instalação enterrada Mineroduto Água GásGalvanização Revestimento interno Óleo ASTM A153 Revestimento externo Água 12
  26. 26. b. Sobre-espessuraQuando não podemos evitar a corrosão por completo devemos adotar umasobre-espessura para corrosão. Note que esta sobre-espessura tem porobjetivo adicionar uma certa quantidade de material para o sacrifício dacorrosão. Portanto um valor que se acrescenta ao valor da espessura calculadada tubulação.A sobre-espessura para corrosão é destinada a controlar a corrosão uniforme eoutras formas tais como as que atacam a espessura mas de nada vale paracorrosão localizada microscópica.Para tubulações em geral são adotados os seguintes valores para a sobre-espessura para corrosão:• Até 1,5mm para serviços de baixa corrosão• Até 2,0mm para serviços de média corrosão• Até 3,5mm para serviços de alta corrosão 13
  27. 27. 5. NORMAS5.1. Introdução:Normas técnicas são códigos elaborados por entidades, que têm por finalidadea promoção da normalização entre as mais diversas atividades doconhecimento humano no sentido de promover a facilidade da prestação deserviços, da indústria, do comércio, da educação, da saúde, enfim de todas asatividades de cunho intelectual, científico, tecnológico e econômico.Existem muitos códigos e normas, regulando projetos, fabricação, montagem eutilização de tubos e acessórios para as mais diversas finalidades, detalhandomateriais, condições de trabalho, procedimentos de cálculo, bem comopadronizando suas dimensões.Os aços, em geral, são classificados em grau, tipo e classe. O graunormalmente identifica a faixa de composição química do aço. O tipo identificao processo de desoxidação utilizado, enquanto que a classe é utilizada paradescrever outros atributos, como nível de resistência e acabamento superficial.A designação do grau, tipo e classe utiliza uma letra, número, símbolo ounome.Existem associações de normalização nacionais, regionais e internacionais.Dentre as nacionais podemos citar a ABNT – Associação Brasileira de NormasTécnicas – que tem a finalidade de normalização em nosso país.A seguir é apresentada uma breve descrição dessas organizações: Fundada em 1940, a ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas – é o órgão responsável pela normalização técnica no Brasil, fornecendo a base necessária ao desenvolvimento tecnológico nacional. É uma entidade privada, sem fins lucrativos, reconhecida como Fórum Nacional de Normalização – ÚNICO – através da Resolução n.º 07 do CONMETRO, de 24.08.1992. É membro fundador da ISO (International Organization for Standardization), da COPANT (Comissão Pan-americana de Normas Técnicas) e da AMN (Associação Mercosul de Normalização). Fundada em 1918, A ANSI – American National Standards Institute, é uma organização privada sem fins lucrativos que administra e coordena a normalização voluntária e o sistema de avaliação de conformidade norte- americano. A Missão da ANSI é aumentar a competitividade dos negócios e a qualidade de vida norte-americana promovendo a elaboração de normas consensuais voluntárias e os sistemas de avaliação de conformidade. 14
  28. 28. A American Welding Society (AWS) foi fundada em 1919 como uma entidadesem fins lucrativos, tendo como objetivo o desenvolvimento de normasvoltadas para a aplicação de soldas e matérias correlatas. Do chão de fábricaao mais alto edifício, de armamento militar a produtos de casa, a AWScontinua dando suporte a educação e tecnologia da solda, para assegurar ofortalecimento e competitividade na vida de todos os americanos.DIN - Deutsches Institut für Normung (Instituto alemão para Normalização), éuma associação registrada, fundada em 1917. Sua matriz está em Berlim.Desde 1975 é reconhecido pelo governo alemão como entidade nacional denormalização, sendo o representante dos interesses alemães a nívelinternacional e europeu. A DIN oferece um foro no qual os representantes dasindústrias, organizações de consumidores, comércio, prestadores de serviço,ciência, laboratórios técnicos, governo, em resumo qualquer um com uminteresse na normalização, pode se encontrar de forma ordenada para discutire definir as exigências de padrões específicos e registrar os resultados comoNormas Alemãs.A BSI - British Standards Institution, se tornou o primeiro Instituto nacional denormas do mundo depois que foi fundado em 1901 como Comitê de Normaspara Engenharia. Este Instituto estabeleceu um legado de serviço àcomunidade empresarial que tem sido mantido por mais que um século.O grupo AFNOR é composto por uma associação e duas subsidiárias voltadaspara a área comercial. A AFNOR – Association Française de Normalisation, foicriada em 1926; É reconhecida como órgão de utilidade pública e está sob atutela do ministério da indústria. A AFNOR trabalha em colaboração comorganizações profissionais e muitos sócios nacionais e regionais. A AFNORatua num sistema central de normalização combinado diversos comitêssetoriais de normalização dos poderes públicos e mais de 20.000 peritos. AAFNOR é o representante francês do CEN e da ISO e representa essesorganismos na França.A Internacional Organization for Standardization (ISO) é uma federaçãomundial, composta por aproximadamente 140 países através de suasEntidades Nacionais de Normalização, sendo uma de cada país. A ISO é umaorganização não-governamental fundada em 1947. Sua missão é promover odesenvolvimento da normalização e atividades relacionadas no mundo, com afinalidade de facilitar o comércio internacional de bens e serviços, e paradesenvolver a cooperação nas esferas intelectual, atividade científica,tecnológica e econômica. O trabalho de ISO resulta em acordos internacionaisque são publicados como Normas Internacionais.Fundada em 1880 como American Society of Mechanical Engineers, hojeASME International é uma organização educacional e técnica sem finslucrativos que atende a mais de 125.000 associados em todo o mundo Otrabalho da sociedade é executado por sua diretoria eleita e por seus cincoconselhos, 44 seções e centenas de comitês em 13 regiões ao redor domundo.Fundada em 1898, a ASTM International é uma das maiores organizações dedesenvolvimento de normas voluntárias do mundo. A ASTM International éuma organização sem fins lucrativos, foro para o desenvolvimento epublicação de normas consensuais voluntárias para materiais, produtos,sistemas, e serviços. Possui mais de 20.000 sócios representantes deprodutores, usuários, consumidores finais e representantes de governodesenvolvendo documentos que servem como uma base para fabricação,procedimentos e atividades regulamentadas. 15
  29. 29. O Comitê Mercosul de Normalização (CMN) é uma associação civil, sem fins lucrativos, não governamental, reconhecido pelo Grupo Mercado Comum – GMC, através da Resolução n° 2/92, de 01.11.1991. A partir de 04.04.2000 através de um convênio firmado com o Grupo Mercado Comum, o comitê passou a se chamar Asociación Mercosur de Normalización e passou a ser o único organismo responsável pela gestão da normalização voluntária no âmbito do Mercosul. A Asociación é formada pelos organismos nacionais de normalização dos países membros, que são: Argentina: IRAM Instituto Argentino de Normalización – Brasil: ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas – Paraguai: INTN Instituto Nacional de Tecnologia y Normalización – Uruguai: UNIT Instituto Uruguayo de Normas Técnicas. A missão do CEN - Comitê Europeu de Normalização, é promover harmonização técnica voluntária na Europa juntamente com seus membros mundiais e seus associados na Europa. Harmonização diminui barreiras de comércio, promove segurança, facilita a troca de produtos, sistemas e serviços, e promovendo compreensão técnica comum. Na Europa o CEN trabalha em sociedade com CENELEC - o Comitê europeu para Normalização Electrotécnica e ETSI - o Instituto Europeu de Normalização das Telecomunicações. A Comissão Pan-americana de Normas Técnicas, conhecida como COPANT, é uma associação civil, sem fins lucrativos. Tem autonomia operacional completa e é de duração ilimitada. Os objetivos básicos da COPANT são promover o desenvolvimento da normalização técnica e atividades relacionadas em seus países membros com o objetivo de promover o desenvolvimento industrial, científico e tecnológico, beneficiando a troca de bens e serviços, bem como facilitando a cooperação nos campos intelectual, científico e social. Fundada em 1906, a Internacional Electrotechnical Commission (IEC) é a organização mundial que elabora e publica normas internacionais para as áreas da eletricidade, eletrônica e tecnologias relacionadas. A IEC foi fundada como resultado de uma resolução do Congresso Elétrico Internacional realizado em St. A Louis (USA) em 1904. A associação reúne mais de 60 países, incluindo as maiores e mais desenvolvidas nações do mundo e um número crescente de países em desenvolvimento. O IEEE (I - 3E) - Institute of Electrical and Eletronics Engineers, é uma associação profissional técnica, sem fins lucrativos, com mais de 375.000 sócios individuais em 150 países. O nome completo é o Instituto de Elétrico e Eletrônica Cria, Inc., embora a organização seja popularmente conhecida simplesmente como I-E-E-E. Através de seus membros, o IEEE é a principal autoridade nas áreas técnicas que variam de engenharia da computação, tecnologia biomédica e telecomunicações, até energia elétrica, aeroespacial e eletrônica popular, entre outros. A American Water Works Association é uma sociedade educacional e científica internacional, sem fins lucrativos, dedicada ao estudo da qualidade da água. Fundada em 1881, a AWWA possui mais de 55.500 membros que trabalham em diversos setores que envolvem a água. A AWWA possui centenas de normas e procedimentos. Tópicos que inclui recursos hídricos, tratamento de água, tubulação e acessórios, desinfecção, entre outros.A seguir é apresentado algumas das normas mais usadas em tubulaçõesindustriais, hidráulica, saneamento e de interesse geral. 16
  30. 30. 5.2. Exemplos de normas da ABNT:NORMAS NBR / ABNT TUBO DE COBRE E SUAS LIGAS, SEM COSTURA, PARA CONDENSADORES, EVAPORADORESNBR 5029 E TROCADORES DE CALORNBR 5443 TUBO DE AÇO DE PAREDE DUPLA PARA CONDUÇÃO DE FLUIDOS TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA, NAS SÉRIES LEVE, MÉDIA ENBR 5580 PESADA. PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA NBR 6414 (BSP) (COM OU SEM LUVA). TUBOS DE AÇO DE BAIXO CARBONO E CARBONO-MOLIBDENIO-SILÍCIO PARA AQUECIMENTONBR 5581 EM REFINARIAS TUBOS DE AÇO CROMO-MOLIBDÊNIO E CROMO-MOLIBDÊNIO-SILÍCIO PARA AQUECIMENONBR 5582 EM REFINARIAS TUBOS DE BAIXO CARBONO, DEFORMADOS A FRIO, PARA CONDENSADORES ENBR 5583 TROCADORES DE CALOR TUBOS DE AÇO CROMO-MOLIBDÊNIO-SILÍCIO PARA CONDENSADORES E TROCADORES DENBR 5584 CALOR TUBOS DE AÇO CARBONO, COM ROSCA ANSI, PARA CONDUÇÃO DE FLUIDOS EMNBR 5885 INSTALAÇÕES COMUNS TUBOS DE CONDUÇÃO NOS GRAUS A E B, COM COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES MECÂNICAS DEFINIDAS. SENDO O DE GRAU A APTO A SER DOBRADO, FLANGEADO E SERPENTINADO; E O GRAU B PODENDO SOFRER DOBRAMENTO E FLANGEAMENTONBR 5590 LIMITADOS. SÃO FORNECIDOS NORMALMENTE NAS SÉRIE 40 E SÉRIE 80. PODE SER FORNECIDO COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA NBR 12912 (NPT) (COM OU SEM LUVA).NBR 5592 TUBOS DE AÇO MÉDIO CARBONO, PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORESNBR 5593 TUBOS DE AÇO CARBONO-MOLIBDÊNIO PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORESNBR 5594 TUBOS DE AÇO CARBONO PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES DE ALTA PRESSÃONBR 5595 TUBO DE AÇO-CARBONO SOLDADO POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA PARA CALDEIRASNBR 5597 ELETRODUTOS RÍGIDOS DE AÇO CARBONO, TIPO PESADO, COM ROSCA ELETRODUTOS RÍGIDOS DE AÇO CARBONO, COM REVESTIMENTO PROTETOR, TIPO MÉDIONBR 5598 E PESADO, COM ROSCANBR 5599 TUBOS DE AÇO DE PRECISÃO, COM COSTURA TUBOS DE AÇO, COM E SEM COSTURA, PARA CONDUÇÃO, UTILIZADOS EM BAIXANBR 5602 TEMPERATURA TUBOS DE AÇO FERRÍTICO, SEM COSTURA, PARA CONDUÇÃO, UTILIZADOS EM ALTASNBR 5603 TEMPERATURAS TUBO DE AÇO-CARBONO COM COSTURA HELICOIDAL PARA USO EM ÁGUA, AR E VAPOR DENBR 5622 BAIXA PRESSÃO EM INSTALAÇÕES INDUSTRIAISNBR 5645 TUBO CERÂMICO PARA CANALIZAÇÕESNBR 5647 TUBOS DE PVC RÍGIDO PARA ADUTORAS E REDES DE ÁGUANBR 5648 TUBO DE PVC RÍGIDO PARA INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIANBR 5688 TUBO E CONEXÃO DE PVC RÍGIDO PARA ESGOTO PREDIAL E VENTILAÇÃONBR 5922 TUBOS DE AÇO CARBONO PARA INJEÇÃO DE COMBUSTÍVEL EM MOTORES DIESELNBR 6321 TUBOS DE AÇO CARBONO PARA SERVIÇOS EM ALTAS TEMPERATURASNBR 6358 TUBOS DE AÇO-CARBONO E AÇO LIGA SEM COSTURA PARA TROCA TÉRMICA TUBOS DE AÇO CARBONO, PERFIS REDONDOS, QUADRADOS E RETANGULARES PARA FINSNBR 6591 INDUSTRIAISNBR 7362 TUBO DE PVC RÍGIDO COM JUNTA ELÁSTICA, COLETOR DE ESGOTONBR 7543 TUBOS SEM E COM COSTURA DE AÇO INOXIDÁVEL AUSTENÍTICO, PARA CONDUÇÃO TUBOS DE FERRO FUNDIDO DÚCTIL CENTRIFUGADO COM FLANGES ROSCADOS OUNBR 7560 SOLDADOS TUBO DE FERRO FUNDIDO CENTRIFUGADO, DE PONTA E BOLSA, PARA LÍQUIDOS SOBNBR 7661 PRESSÃO, COM JUNTA NÃO ELÁSTICA TUBO DE FERRO FUNDIDO CENTRIFUGADO PARA LÍQUIDOS SOB PRESSÃO COM JUNTANBR 7662 ELÁSTICANBR 7663 TUBO DE FERRO FUNDIDO DÚCTIL CENTRIFUGADO, PARA CANALIZAÇÕES SOB PRESSÃONBR 7665 TUBO DE PVC RÍGIDO DEFOFO COM JUNTA ELÁSTICA PARA ADUTORAS E REDES DE ÁGUANBR 8161 TUBOS E CONEXÕES DE FERRO FUNDIDO PARA ESGOTO E VENTILAÇÃONBR 8261 TUBOS DE AÇO CARBONO, PARA FINS ESTRUTURAISNBR 8417 TUBO DE POLIETILENO PARA LIGAÇÃO PREDIAL DE ÁGUANBR 8890 TUBO DE CONCRETO ARMADO DE SEÇÃO CIRCULAR PARA ESGOTO SANITÁRIONBR 8910 TUBO DE ALUMÍNIO PARA IRRIGAÇÃONBR 9793 TUBO DE CONCRETO SIMPLES DE SEÇÃO CIRCULAR PARA ÁGUAS PLUVIAISNBR 9794 TUBO DE CONCRETO ARMADO DE SEÇÃO CIRCULAR PARA ÁGUAS PLUVIAISNBR 9809 TUBOS DE ALUMÍNIO PN 80 COM ENGATE RÁPIDO PARA IRRIGAÇÃO 17
  31. 31. ANEL DE VEDAÇÃO DE BORRACHA PARA JUNTA ELÁSTICA DE TUBOS E CONEXÕES DE AÇONBR 9915 PONTA E BOLSA TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICOS E AUSTENÍTICOS SEM COSTURA, PARA CALDEIRAS,NBR 10252 SUPERAQUECEDORES E PERMUTADORESNBR 10564 TUBO DE POLIETILENO PARA IRRIGAÇÃO TUBOS E CONEXÕES DE PVC RÍGIDO COM JUNTA ELÁSTICA PARA COLETOR PREDIAL ENBR 10570 SISTEMA CONDOMINIAL DE ESGOTO SANITÁRIONBR 10843 TUBOS DE PVC RÍGIDO PARA INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUAS PLUVIAISNBR 12016 TUBOS DE AÇO ZINCADO PN 150 COM JUNTA DE ENGATE RÁPIDO PARA IRRIGAÇÃO TUBO DE COBRE LEVE, MÉDIO E PESADO, SEM COSTURA, PARA CONDUÇÃO DE ÁGUA ENBR 13206 OUTROS FLUÍDOSNBR 14228 TUBOS EXTRUDADOS DE ALUMÍNIO PARA IRRIGAÇÃO TUBOS DE PVC RÍGIDO COM JUNTA SOLDÁVEL OU ELÁSTICA PN 40 E PN 80 PARA SISTEMASNBR 14312 PERMANENTES DE IRRIGAÇÃO5.3. Exemplos de normas da ANSI/ASME:NORMAS ASME / ANSIASME / ANSI B16.1 CAST IRON PIPE FLANGES AND FLANGED FITTINGSASME / ANSI B16.3 MALLEABLE IRON THREADED FITTINGSASME / ANSI B16.4 CAST IRON THREADED FITTINGSASME / ANSI B16.5 PIPE FLANGES AND FLANGED FITTINGSASME / ANSI B16.9 FACTORY-MADE WROUGHT STEEL BUTTWELDING FITTINGSASME / ANSI B16.10 FACE-TO-FACE AND END-TO-END DIMENSIONS OF VALVESASME / ANSI B16.11 FORGED STEEL FITTINGS, SOCKET-WELDING AND THREADEDASME / ANSI B16.12 CAST IRON THREADED DRAINAGE FITTINGSASME / ANSI B16.14 FERROUS PIPE PLUGS, BUSHINGS AND LOCKNUTS WITH PIPE THREADSASME / ANSI B16.15 CAST BRONZE THREADED FITTINGSASME / ANSI B16.18 CAST COPPER ALLOY SOLDER JOINT PRESSURE FITTINGS METALLIC GASKETS FOR PIPE FLANGES-RING-JOING, SPIRAL-WOULD,ASME / ANSI B16.20 ANDJACKETEDASME / ANSI B16.21 NONMETALLIC FLAT GASKETS FOR PIPE FLANGESASME / ANSI B16.24 CAST COPPER ALLOY PIPE FLANGES AND FLANGED FITTINGSASME / ANSI B16.25 BUTTWELDING ENDSASME / ANSI B16.28 WROUGHT STEEL BUTTWELDING SHORT RADIUS ELBOWS AND RETURNSASME / ANSI B16.34 VALVES - FLANGED, THREADED, AND WELDING ENDASME / ANSI B16.36 ORIFICE FLANGESASME / ANSI B16.38 LARGE METALLIC VALVES FOR GAS DISTRIBUTIONASME / ANSI B16.39 MALLEABLE IRON THREADED PIPE UNIONSASME / ANSI B16.42 DUCTILE IRON PIPE FLANGES AND FLANGED FITTINGS, CLASSES 150 AND 300ASME / ANSI B16.45 CAST IRON FITTINGS FOR SOLVENT DRAINAGE SYSTEMSASME / ANSI B16.47 LARGE DIAMETER STEEL FLANGES: NPS 26 THROUGH NPS 60ASME / ANSI B36.10 WELDED AND SEAMLESS WROUGHT STEEL PIPEASME / ANSI B36.19 STAINLESS STEEL PIPE5.4. Exemplos de normas Mercosul:NORMAS MERCOSUL TUBOS DE AÇO CARBONO, SOLDADOS POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA, PARA TROCADORES NM 60 DE CALOR E CONDENSADORES TUBOS DE AÇO CARBONO, SOLDADOS POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA PARA USO NA NM 61 CONDUÇÃO TUBOS DE AÇO CARBONO SOLDADOS POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA PARA CALDEIRAS E NM121 SUPERAQUECEDORES PARA SERVIÇOS DE ALTA PRESSÃO TUBOS DE AÇO DE BAIXO CARBONO SEM COSTURA, ACABADOS A FRIO, PARA NM119 TROCADORES DE CALOR E CONDENSADORES5.5. Exemplos de normas da DIN:NORMAS DIN DIN 1615 TUBOS NÃO SUJEITOS A REQUISITOS ESPECIAIS DIN 1626 TUBOS SUJEITOS A REQUISITOS ESPECIAIS QUANTO A PRESSÃO E TEMPERATURA DIN 1628 TUBOS DE ALTA PERFORMANCE QUANTO A PRESSÃO E TEMPERATURA 18
  32. 32. TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA, PARA PRESSÕES DE NO MÁXIMO 25 KGF/CM2 PARA LÍQUIDOS E 10 KGF/CM2 PARA AR E GAZES NÃO PERIGOSOS. DIN 2440 PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA BSP (COM OU SEM LUVA). ESTA NORMA É PRATICAMENTE IGUAL A NORMA BRASILEIRA NBR 5580 CLASSE M. TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA, PARA PRESSÕES DE NO MÁXIMO 25 KGF/CM2 PARA LÍQUIDOS E 10 KGF/CM2 PARA AR E GAZES NÃO PERIGOSOS. DIN 2441 PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA BSP (COM OU SEM LUVA). ESTA NORMA É PRATICAMENTE IGUAL A NORMA BRASILEIRA NBR 5580 CLASSE P.DIN 2442 TUBOS DE AÇO COM ROSCA E LUVAS, COM EXIGÊNCIAS ESPECIAISDIN 2448 TUBOS DE AÇO PARA CALDEIRAS, APARELHOS E OUTROS FINSDIN 17175 TUBOS DE AÇO RESISTENTES AO CALOR5.6. Exemplos de normas da ASTM:NORMAS ASTM TUBOS DE CONDUÇÃO NOS GRAUS A E B, COM COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES MECÂNICAS DEFINIDAS. SENDO O DE GRAU A APTO A SER DOBRADO, FLANGEADO E SERPENTINADO; E O GRAU B PODENDO SOFRER DOBRAMENTO E FLANGEAMENTOASTM A53 LIMITADOS. PODE SER FORNECIDO COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA (COM OU SEM LUVA). ESTA NORMA É PRATICAMENTE IGUAL A NORMA BRASILEIRA NBR 5590.ASTM A106 TUBOS DE AÇO CARBONO, PARA EMPREGO A ALTAS TEMPERATURAS TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA. PODEM SER FORNECIDOSASTM A120 COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA (COM OU SEM LUVA). TUBOS DE CONDUÇÃO NOS GRAUS A E B, COM COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES MECÂNICAS DEFINIDAS. SENDO O DE GRAU A APTO A SER DOBRADO A FRIO. COMASTM A135 DIÂMETRO NOMINAL VARIANDO DE 2” A 30”. PODE SER FORNECIDO COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA (COM OU SEM LUVA).ASTM A161 TUBOS DE AÇO BAIXO CARBONO-MOLIBDÊNIO, PARA EMPREGO EM REFINARIASASTM A178 TUBOS PARA CALDEIRAS, SUPERAQUECEDORES E VASOS DE PRESSÃO TUBOS DE AÇO BAIXO CARBONO, DEFORMADOS A FRIO, PARA TROCADORES DE CALOR EASTM A179 CONDENDADORESASTM A192 TUBOS DE AÇO CARBONO, PARA CALDEIRAS DE ALTA PRESSÃO TUBOS DE AÇO-LIGA, DEFORMADOS A FRIO, PARA TROCADORES DE CALOR EASTM A199 CONDENSADORESASTM A200 TUBOS DE AÇO-LIGA, PARA EMPREGO EM REFINARIASASTM A209 TUBOS DE AÇO-LIGA CARBONO-MOLIBDÊNIO, PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORESASTM A210 TUBOS DE AÇO CARBONO, PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICO E AUSTENÍTICO, PARA CALDEIRAS, SUPERAQUECEDORESASTM A213 E TROCADORES DE CALORASTM A333 TUBOS DE AÇO PARA SERVIÇOS A BAIXA TEMPERATURAASTM A334 TUBOS DE AÇO CARBONO E AÇO-LIGA PARA EMPREGO A BAIXA TEMPERATURAASTM A335 TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICO, PARA EMPREGO A ALTA TEMPERATURA TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICO, COM TRATAMENTO TÉRMICO ESPECIAL, PARA EMPREGO AASTM A406 ALTA TEMPERATURAASTM A423 TUBOS DE AÇO DE BAIXA LIGAASTM A500 TUBOS PARA USO ESTRUTURAL EM GERALASTM A513 TUBOS PARA USO MECÂNICO EM GERALASTM A556 TUBOS DE AÇO CARBONO, DEFORMADOS A FRIO, PARA AQUECEDORES DE ÁGUAASTM A700 PADRÕES PARA EMPACOTAMENTO E CARREGAMENTO DE PRODUTOS TUBULARES5.7. Exemplo de normas da API:NORMAS API API 5A TUBOS DE PERFURAÇÃO, REVESTIMENTO E BOMBEAMENTO PARA POÇOS PETROLÍFEROS TUBOS DE REVESTIMENTO E BOMBEAMENTO PARA POÇOS PETROLÍFEROS COM API 5AC PROPRIEDADES RESTRITAS TUBOS DE PERFURAÇÃO, REVESTIMENTO E BOMBEAMENTO PARA POÇOS PETROLÍFEROS API 5AX COM EXIGÊNCIAS ESPECIAIS ESPECIFICAÇÃO DE ROSCAS, CALIBRES E INSPEÇÃO DE ROSCAS PARA CASING, TUBING E API 5B LINE-PIPE API 5L TUBOS PARA CONDUÇÃO DE PRODUTOS PETROLÍFEROS API 5LX TUBOS PARA CONDUÇAÕ DE PRODUTOS PETROLÍFEROS COM EXIGÊNCIAS ESPECIAIS 19
  33. 33. 6. MEIOS DE LIGAÇÃO6.1. MEIOS DE LIGAÇÃOExistem diversos meios de ligação utilizados para fazer a união de tubos,conexões, válvulas e acessórios.Os mais utilizados são as ligações roscadas, soldadas, flangeadas e as do tipoponta e bolsa.6.2. LIGAÇÕES ROSCADASSão as ligações de baixo custo, de relativa facilidade de execução porém seuemprego está limitado ao diâmetro DN=150 (6”), mas raramente empregadoalém de DN=50 (2”).Rosca BSP (NBR 6414 ou DIN 2999 ou ISO 7/1) É o tipo de rosca utilizado em instalações domiciliares, instalações prediais e em instalações industriais de baixa responsabilidade. A rosca macho apresenta uma inclinação de 1:16 e a rosca fêmea se apresenta paralela. Usada principalmente em tubulações da classe 10 ou classe 150# e os tubos usados devem ter as dimensões conforme a norma NBR 5580 classes L, M ou P ou ainda conforme as normas DIN. A vedação se dá pelo aperto dos filetes e pela adição de um vedante, atualmente o vedante mais usado é a fita de PTFE.Rosca NPT (NBR 12912 ou ASME/ANSI B1.20.1) É o tipo de rosca utilizado primordialmente em instalações industriais. A rosca macho e a fêmea apresentam uma inclinação de 1:16. Usada em tubulações de baixa pressão, classe 150#, de média pressão, classe 300# e nas tubulações de alta pressão das classes 2000#, 3000# e 6000# e os tubos usados devem ter as dimensões conforme a norma NBR 5590 classes N, R ou DR ou ainda com dimensões conforme as normas ASME/ANSI B36.10 e ASME/ANSI B36.19, não sendo permitido a utilização de roscas em tubos das séries SCH 5S e 10S. A vedação se dá pelo aperto dos filetes e pela adição de um vedante, atualmente o vedante mais usado é a fita de PTFE.6.3. LIGAÇÕES SOLDADASSão as principais ligações para tubos de aço carbono, aço liga e aço inox. Sãotambém usadas para tubos metálicos não ferrosos.As ligações soldadas têm sempre uma resistência mecânica equivalente àresistência do tubo, estanqueidade perfeita, boa aparência, sem necessidadede manutenção e grande facilidade para a aplicação de pinturas e isolantestérmicos. 20
  34. 34. As mais utilizadas são as ligações com solda de topo, encaixe e solda e abrasagem.Solda de topo (Butt welding) É o tipo de ligação comumente empregado para tubulação de todos os diâmetros, porém mais empregado para DN≥50 (2”). Para solda de topo em tubos com dimensões conforme ASME/ANSI B36.10 e ASME/ANSI B36.19 as pontas dos tubos devem ser chanfradas conforme a norma ASME/ANSI B16.25 e os tubos com dimensões conforme as normas DIN devem ser chanfradas conforme a norma DIN 2559. ASME/ANSI B16.25Encaixe e solda ou soquetadas (Socket welding) Muito usada em instalações industriais de todas as faixas de pressão e temperatura. Este tipo de ligação está definido na norma ASME/ANSI B16.11 para DN≤100 (4”) mas normalmente utilizado para DN≤50 (2”) para tubos de aço carbono, aço ligado e aço inox para serviços de todos os tipo mas é recomendável que se evite o uso deste tipo de ligação com fluidos de alta corrosão.Brasagem (Brazing)Usada principalmente para tubulações metálicas não ferrosas, tubos de cobre e conexões delatão ou bronze. São soldas executadas com material diferente do material do tubo ou daconexão com baixo ponto de fusão (geralmente o estanho).6.4. LIGAÇÕES FLANGEADASFlanges são peças especiais que se destinam a fazer a ligação entre tubos,conexões, válvulas, acessórios e equipamentos e entre tubos, onde se desejauma montagem/desmontagem rápida ou freqüente.Cada ligação flangeada necessita de um jogo de parafusos e uma junta devedação.São ligações empregadas em todos os diâmetros para tubos de ferro fundido,aço carbono, aço liga, aço inox, plásticos e também em válvulas e acessóriosde materiais não ferrosos.A norma DIN e a norma ASME / ANSI padronizam diversos tipos de flanges,para aço carbono, para aço inox, ferro fundido e materiais metálicos nãoferrosos.Os flanges mais comuns são o flange sobreposto, o flange de pescoço, oflange roscado, o flange de encaixe, o flange solto e o flange cego. 21
  35. 35. 6.4.1. Tipos de flangesFlange sobreposto (SO – Slip-on) É o tipo mais comum e o de instalação mais fácil, pois não necessita de exatidão no corte e a ligação é feita com duas soldas, uma interna e a outra externa. Seu uso deve ser limitado a 400°C e a 20 bar (~20,0kgf/cm2).Flange de pescoço (WN – Welding-neck) Pode ser usado para qualquer combinação de pressão e temperatura. Ligado ao tubo por uma única solda, de topo, dá origem a menores tensões residuais que o tipo sobreposto. Sua montagem exige que o tubo seja cortado na medida exata e biselado para solda de topo.Flange roscado (SCR – Screwed) Especialmente indicado para tubos não soldáveis tais como ferro fundido, aço galvanizado e materiais plásticos.Flange de encaixe (SW – Socket-weld) Muito parecido com o tipo sobreposto porém mais resistente pois tem um encaixe completo para a ponta do tubo e necessita apenas de uma soda externa e por isso desenvolve menor tensão residual que o sobreposto. Não é recomendado para serviços de alta corrosão.Flange solto (LJ – Lap-joint) Este tipo de flange não é fixo à tubulação, podendo deslizar livremente no tubo, só se detendo na extremidade do tubo onde é soldado uma peça denominada de pestana (stub-end). São utilizados em tubulações de materiais nobres, de custo elevado, pois os flanges soltos não entram em contato com o fluido e portanto pode ser de material menos nobre.Flange cego (Blind) São utilizados em finais de linhas e fechamento de bocais proporcionando um tamponamento de fácil remoção.Flange de redução São indicados onde se deseja uma redução diretamente no flange, sem uso de conexões de redução na tubulação. É um tipo de flange pouco usual.6.4.2. Faceamento dos flangesFace plana Este tipo de faceamento é usado para materiais frágeis e quebradiços ou para materiais sujeitos ao amassamento onde devemos ter um contato pleno para propiciar o aperto final.Face com ressalto Este tipo de faceamento é o mais comum e é usado para as mais variadas combinações de pressão e temperatura. 22
  36. 36. Face com junta de anel Este tipo de faceamento é usado para serviços severos em altas pressões ou temperaturas com fluidos inflamáveis ou corrosivos onde se deseja absoluta segurança contra vazamentos.Face do tipo macho-fêmea Este tipo de faceamento do tipo lingüeta e ranhura é de uso mais raro e é usado em serviços mais severos sujeitos a pressões elevadas.6.4.3. Acabamento da face dos flangesO acabamento da face dos flanges pode ser com ranhuras ou liso. Quando seempregam flanges com faces com acabamento ranhurado deve-se usar juntasde amassamento para a vedação e quando se utilizam flanges com face lisadeve-se usar juntas do tipo reação. Espiral contínua Passo de 0,7 a 1,0 mm Ranhura 1 Raio de 1,6 a 2,4 mm Standard Profundidade resultante de 0,026 mm a 0,080 mm Espiral contínua em “V” de 90° Ranhura 2 Passo de 0,6 a 1,0 mm Espiral Raio de 0,00 a 0,4 mm Espiral contínua Ranhura 3 Passo de 0,3 a 0,4 mm Tipo 125rms Raio de 0,3 a 0,4 mm Ranhura concêntrica em “V” de 90° Ranhura Passo de 0,6 a 1,0 mm 4 Concêntrica Raio de 0,00 a 0,4 mm Profundidade de 0,13 a 0,4 mm6.4.4. Classes de pressão NORMA MATERIAL CLASSE DE PRESSÃOASME/ANSI B16.1 Ferro Fundido 125# – 250# 150# – 300# – 400# – 600# – 900# – 1500# –ASME/ANSI B16.5 Aço 2500#ASME/ANSI B16.24 Bronze e Latão 150# – 300#. PN 2,5 – PN 6 – PN 10 – PN 16 – PN 25 – PN 40DIN (DIVERSAS) Diversos – PN 64 PN 100 – PN 160 – PN 250 – PN3206.4.5. Processos de fabricaçãoPode-se classificar em três tipos principais de fabricação de flanges: osforjados, os usinados e os fundidos. 23

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