Tubulações industriais senai rj

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  • Obrigado peço presente! Já sou especialista no ramo de fabricação, montagem e manutenção de Piping of shore. Entretanto este material é maravilhoso pra quem quer crescer na área. Sucesso aos interessados!
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  • poxa não consigo baixar essa apostila de tubulação industrial senai rj,e preciso muito dela quem poder me ajudar pode deixar um recado no meu email enc.industrial@hotmail.com
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  • Muito bom mesmo, ajuda muito no aprendizado e serve para consulta, obrigado a equipe do slideshare e as pessoas que disponibilizaram esse trabalho...
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  • MUITO BOM, AGRADECO POR TODOS OS PARTICIPANTES DA ELABORAÇAO , POIS A APOSTILA ESTÁ BEM COMPLETA .PARABENS
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Tubulações industriais senai rj

  1. 1. FIRJAN CIRJ SESI SENAI IELTUBULAÇÕESINDUSTRIAIS CONTROLE DIMENSIONAL Caldeiraria e tubulação versão preliminar SENAI-RJ • Metrologia
  2. 2. TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS CONTROLE DIMENSIONAL Caldeiraria e tubulaçãoReferente à norma PETROBRAS N-2109, set./98
  3. 3. FIRJAN−Federação das Indústrias do Estado do Rio de JaneiroEduardo Eugenio Gouvêa VieiraPresidenteDiretoria Operacional CorporativaAugusto Cesar Franco de AlencarDiretorDiretoria Regional do SENAI-RJFernando Sampaio Alves GuimarãesDiretorDiretoria de EducaçãoAndréa Marinho de Souza FrancoDiretora
  4. 4. TUBULAÇÕESINDUSTRIAIS CONTROLE DIMENSIONAL Caldeiraria e tubulação SENAI-RJ 2004
  5. 5. Tubulações Industriais2004SENAI – Rio de JaneiroDiretoria de EducaçãoFicha TécnicaGerência de Educação Luís Roberto ArrudaGerência de Produto Newton MartinsProdução editorial Vera Regina Costa AbreuPesquisa de Conteúdo e Redação Nilo de Souza e SilvaRevisão Pedagógica Maria Leonor de Macedo Soares LealRevisão Gramatical Alexandre Rodrigues AlvesRevisão Editorial Maria Angela Calvão da SilvaColaboração Marcelo Oliveira Gaspar de CarvalhoProjeto Gráfico Artae Design & CriaçãoEdição revista do material Desenho para Curso Técnico de Instrumentação, publicado peloSENAI-DN, 1988.SENAI – Rio de JaneiroGEP – Gerência de Educação ProfissionalRua Mariz e Barros, 678 – Tijuca20270-903 – Rio de Janeiro – RJTel.: (21) 2587-1116Fax: (21) 2254-2884E-mail: GEP@rj.senai.brhttp://www.rj.senai.br
  6. 6. Sumário APRESENTAÇÃO ............................................................................11 UMA PALAVRA INICIAL ................................................................131 TUBOS, ACESSÓRIOS E VÁLVULAS ...........................................17 Tubos............................................................................................................................. 19 Acessórios de tubulações ........................................................................................ 34 Válvula .......................................................................................................................... 66 Praticando .................................................................................................................... 792 DESENHO ISOMÉTRICO DE TUBULAÇÕES ...........................81 Isométricos.................................................................................................................. 83 Simbologia de tubulações para desenhos isométricos ...................................... 88 Exemplos de desenhos isométricos ..................................................................... 101 Identificação dos elementos da tubulação em desenhos isométricos ......... 103 Praticando .................................................................................................................. 105 ANEXOS ........................................................................................ 1133 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................ 129
  7. 7. Prezado aluno, Quando você resolveu fazer um curso em nossa instituição, talvez não soubesse que, desse momentoem diante, estaria fazendo parte do maior sistema de educação profissional do país: o SENAI. Hámais de sessenta anos, estamos construindo uma história de educação voltada para o desenvolvimentotecnológico da indústria brasileira e da formação profissional de jovens e adultos. Devido às mudanças ocorridas no modelo produtivo, o trabalhador não pode continuar com umavisão restrita dos postos de trabalho. Hoje, o mercado exigirá de você, além do domínio do conteúdotécnico de sua profissão, competências que lhe permitam decidir com autonomia, proatividade,capacidade de análise, solução de problemas, avaliação de resultados e propostas de mudanças noprocesso do trabalho. Você deverá estar preparado para o exercício de papéis flexíveis e polivalentes,assim como para a cooperação e a interação, o trabalho em equipe e o comprometimento com osresultados. Soma-se, ainda, que a produção constante de novos conhecimentos e tecnologias exigirá de você aatualização contínua de seus conhecimentos profissionais, evidenciando a necessidade de uma formaçãoconsistente que lhe proporcione maior adaptabilidade e instrumentos essenciais à auto-aprendizagem. Essa nova dinâmica do mercado de trabalho vem requerendo que os sistemas de educação seorganizem de forma flexível e ágil, motivos esses que levaram o SENAI a criar uma estruturaeducacional, com o propósito de atender às novas necessidades da indústria, estabelecendo umaformação flexível e modularizada. Essa formação flexível tornará possível a você, aluno do sistema, voltar e dar continuidade à suaeducação, criando seu próprio percurso. Além de toda a infra-estrutura necessária ao seudesenvolvimento, você poderá contar com o apoio técnico-pedagógico da equipe de educação dessaescola do SENAI para orientá-lo em seu trajeto. Mais do que formar um profissional, estamos buscando formar cidadãos. Seja bem-vindo! Andréa Marinho de Souza Franco Diretora de Educação
  8. 8. Tubulações Industriais – Apresentação Apresentação A dinâmica social dos tempos de globalização exige dos profissionais atualização constante. Mesmoas áreas tecnológicas de ponta ficam obsoletas em ciclos cada vez mais curtos, trazendo desafiosrenovados a cada dia, e tendo como conseqüência para a educação a necessidade de encontrar novase rápidas respostas. Nesse cenário, impõe-se a educação continuada, exigindo que os profissionais busquem atualizaçãoconstante durante toda a sua vida - e os docentes e alunos do SENAI/-RJ incluem-se nessas novasdemandas sociais. É preciso, pois, promover, tanto para os docentes como para os alunos da educação profissional, ascondições que propiciem o desenvolvimento de novas formas de ensinar e aprender, favorecendo otrabalho de equipe, a pesquisa, a iniciativa e a criatividade, entre outros aspectos, ampliando suaspossibilidades de atuar com autonomia, de forma competente. A partir dessa perspectiva é que também elaboramos mais este material didático do conjuntoespecialmente destinado a você, aluno do Curso de Controle Dimensional. Assim como os demais, eletem o objetivo primordial de apoiar seus estudos e favorecer a sua participação nas aulas. O estudo dos conteúdos tratados no primeiro bloco do material e a realização dos exercícios propostosvão capacitar você para classificar e interpretar corretamente tubos, acessórios e válvulas. E osassuntos abordados no segundo bloco irão prepará-lo para elaborar esboços de planta baixa e fazerdesenhos isométricos de tubulações. Esperamos, desse modo, que o material contribua efetivamente para o enriquecimento de sua formaçãoprofissional, tornando-o mais capacitado para enfrentar o seu dia-a-dia de trabalho com desembaraço e SENAI/RJ - 11
  9. 9. Tubulações Industriais – Uma Palavra Inicial Uma palavra inicialcompetência. Meio ambiente... Saúde e segurança no trabalho... O que é que nós temos a ver com isso? Antes de iniciarmos o estudo deste material, há dois pontos que merecem destaque: a relação entreo processo produtivo e o meio ambiente; e a questão da saúde e segurança no trabalho. As indústrias e os negócios são a base da economia moderna. Produzem os bens e serviçosnecessários, e dão acesso a emprego e renda; mas, para atender a essas necessidades, precisam usarrecursos e matérias-primas. Os impactos no meio ambiente muito freqüentemente decorrem do tipode indústria existente no local, do que ela produz e, principalmente, de como produz. É preciso entender que todas as atividades humanas transformam o ambiente. Estamos sempreretirando materiais da natureza, transformando-os e depois jogando o que “sobra” de volta ao ambientenatural. Ao retirar do meio ambiente os materiais necessários para produzir bens, altera-se o equilíbriodos ecossistemas e arrisca-se ao esgotamento de diversos recursos naturais que não são renováveisou, quando o são, têm sua renovação prejudicada pela velocidade da extração, superior à capacidadeda natureza para se recompor. É necessário fazer planos de curto e longo prazo, para diminuir osimpactos que o processo produtivo causa na natureza. Além disso, as indústrias precisam se preocuparcom a recomposição da paisagem e ter em mente a saúde dos seus trabalhadores e da população quevive ao redor delas. Com o crescimento da industrialização e a sua concentração em determinadas áreas, o problemada poluição aumentou e se intensificou. A questão da poluição do ar e da água é bastante complexa,pois as emissões poluentes se espalham de um ponto fixo para uma grande região, dependendo dosventos, do curso da água e das demais condições ambientais, tornando difícil localizar, com precisão, aorigem do problema. No entanto, é importante repetir que, quando as indústrias depositam no solo osresíduos, quando lançam efluentes sem tratamento em rios, lagoas e demais corpos hídricos, causamdanos ao meio ambiente. O uso indiscriminado dos recursos naturais e a contínua acumulação de lixo mostram a falha básica SENAI/RJ - 13
  10. 10. Tubulações Industriais – Uma Palavra Inicialde nosso sistema produtivo: ele opera em linha reta. Extraem-se as matérias-primas através de processosde produção desperdiçadores e que produzem subprodutos tóxicos. Fabricam-se produtos de utilidadelimitada que, finalmente, viram lixo, o qual se acumula nos aterros. Produzir, consumir e dispensar bensdessa forma, obviamente, não é sustentável. Enquanto os resíduos naturais (que não podem, propriamente, ser chamados de “lixo”) são absorvidose reaproveitados pela natureza, a maioria dos resíduos deixados pelas indústrias não tem aproveitamentopara qualquer espécie de organismo vivo e, para alguns, pode até ser fatal. O meio ambiente podeabsorver resíduos, redistribuí-los e transformá-los. Mas, da mesma forma que a Terra possui umacapacidade limitada de produzir recursos renováveis, sua capacidade de receber resíduos também érestrita, e a de receber resíduos tóxicos praticamente não existe. Ganha força, atualmente, a idéia de que as empresas devem ter procedimentos éticos que considerema preservação do ambiente como uma parte de sua missão. Isso quer dizer que se devem adotarpráticas que incluam tal preocupação, introduzindo processos que reduzam o uso de matérias-primase energia, diminuam os resíduos e impeçam a poluição. Cada indústria tem suas próprias características. Mas já sabemos que a conservação de recursosé importante. Deve haver crescente preocupação com a qualidade, durabilidade, possibilidade deconserto e vida útil dos produtos. As empresas precisam não só continuar reduzindo a poluição, como também buscar novas formasde economizar energia, melhorar os efluentes, reduzir a poluição, o lixo, o uso de matérias-primas.Reciclar e conservar energia são atitudes essenciais no mundo contemporâneo. É difícil ter uma visão única que seja útil para todas as empresas. Cada uma enfrenta desafiosdiferentes e pode se beneficiar de sua própria visão de futuro. Ao olhar para o futuro, nós (o público,as empresas, as cidades e as nações) podemos decidir quais alternativas são mais desejáveis e trabalharcom elas. Infelizmente, tanto os indivíduos quanto as instituições só mudarão as suas práticas quandoacreditarem que seu novo comportamento lhes trará benefícios - sejam estes financeiros, para suareputação ou para sua segurança. A mudança nos hábitos não é uma coisa que possa ser imposta. Deve ser uma escolha de pessoasbem-informadas a favor de bens e serviços sustentáveis. A tarefa é criar condições que melhorem acapacidade de as pessoas escolherem, usarem e disporem de bens e serviços de forma sustentável. Além dos impactos causados na natureza, diversos são os malefícios à saúde humana provocadospela poluição do ar, dos rios e mares, assim como são inerentes aos processos produtivos alguns riscosà saúde e segurança do trabalhador. Atualmente, acidente do trabalho é uma questão que preocupa osempregadores, empregados e governantes, e as conseqüências acabam afetando a todos. De um lado, é necessário que os trabalhadores adotem um comportamento seguro no trabalho,usando os equipamentos de proteção individual e coletiva; de outro, cabe aos empregadores prover aempresa com esses equipamentos, orientar quanto ao seu uso, fiscalizar as condições da cadeia produtivae a adequação dos equipamentos de proteção. A redução do número de acidentes só será possível à medida que cada um - trabalhador, patrão e governo14 - SENAI/RJ
  11. 11. Tubulações Industriais – Uma Palavra Inicial- assuma, em todas as situações, atitudes preventivas, capazes de resguardar a segurança de todos. Deve-se considerar, também, que cada indústria possui um sistema produtivo próprio, e, portanto, énecessário analisá-lo em sua especificidade, para determinar seu impacto sobre o meio ambiente,sobre a saúde e os riscos que o sistema oferece à segurança dos trabalhadores, propondo alternativasque possam levar à melhoria de condições de vida para todos. Da conscientização, partimos para a ação: cresce, cada vez mais, o número de países, empresas eindivíduos que, já estando conscientizados acerca dessas questões, vêm desenvolvendo ações quecontribuem para proteger o meio ambiente e cuidar da nossa saúde. Mas isso ainda não é suficiente...faz-se preciso ampliar tais ações, e a educação é um valioso recurso que pode e deve ser usado em taldireção. Assim, iniciamos este material conversando com você sobre meio ambiente, saúde e segurançano trabalho, lembrando que, no seu exercício profissional diário, você deve agir de forma harmoniosacom o ambiente, zelando também pela segurança e saúde de todos no trabalho. Tente responder à pergunta que inicia este texto: meio ambiente, saúde e segurança no trabalho - oque é que eu tenho a ver com isso? Depois, é partir para a ação. Cada um de nós é responsável.Vamos fazer a nossa parte? SENAI/RJ - 15
  12. 12. Tubos, acessórios e válvulas Nesta Seção... Tubos Acessórios de tubulações Válvula Praticando 1
  13. 13. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasTubulação É o nome dado ao conjunto de tubos, acessórios, válvulas e dispositivos que participam de umprocesso em uma área ou unidade, constituindo uma de suas partes mais importantes. Eles compõem,juntamente com os equipamentos como torres, permutadores, tanques e bombas, um complexonecessário ao funcionamento de uma unidade de processo. Este é, pois, o assunto de que trataremos neste primeiro bloco de estudos. Lembramos que, devidoà grande variedade dos acessórios, aqui apresentaremos apenas aqueles necessários para você teruma visão geral desses elementos, tanto de modo isolado como em conjunto com o restante dosequipamentos.Tubos Os tubos são elementos vazados, normalmente de forma cilíndrica e seção constante, utilizados notransporte de fluidos, os quais podem ser líquidos, gasosos ou mistos. Observe. Fig. 1 SENAI/RJ - 19
  14. 14. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas Para auxiliar o deslocamento dos fluidos entre os equipamentos (vasos, torres, permutadores etc.) epara os tanques de armazenamento, ao final do processo, são utilizadas máquinas como bombas ecompressores.Entidades normalizadoras Os métodos e o processo de fabricação de tubos, assim como os materiais empregados, as dimensõesa serem observadas e as possíveis aplicações estão normalizados por entidades como as seguintes: ASA - American Standard Association ANSI - American National Steel Institute MSS - Manufacture Standartization Society ASME - American Society Mechanical of Engenier DIN - Dentsh Industrie Normen ASTM - American Society for Testing Material ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas API - American Petroleum Institute ISA - Instrumentation Standard of American Os principais objetivos das normas elaboradas por essas entidades são: - orientar os executores dos projetos mediante a criação de especificação e serviços adequados; - trabalhar pela criação de métodos e padrões de fabricação; - delimitar as responsabilidades e fixar tolerâncias de fabricação; - estabelecer materiais e especificações de aplicações de determinadas matérias na fabricação detubos e seus acessórios.Tipos de materiais dos tubos Embora a fabricação de tubos empregue mais de 200 tipos de materiais, somente uns 40 tipos sãoutilizados na produção comercial. Os tubos mais usados são os de materiais ferrosos como o aço-carbono, o aço-liga e o aço inoxidável.Os tubos de ferro fundido são restritos às instalações de utilidade como de água, de esgoto etc.20 - SENAI/RJ
  15. 15. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas O aço-carbono é uma liga de ferro de carbono. A percentagem de carbono, que pode variar de 0,15a 0,5%, determina o grau de dureza do aço. Quanto maior a percentagem de carbono na liga, maiorserá a dureza e também maior a dificuldade de soldagem do aço. E a soldagem é um dos processos demaior utilização na união de tubos a acessórios. Nas indústrias de processamento, principalmente nas petroquímicas e petrolíferas, os tubos de aço-carbono são os mais utilizados, devido às suas excelentes qualidades mecânicas, à boa soldabilidade eao baixo custo. Além disso, eles podem trabalhar com água, vapor condensado, gás e óleo a pressõese temperaturas elevadas. Mas o aço-carbono também apresenta algumas restrições. Em temperaturas abaixo de -30°C, elese torna quebradiço. E, acima de 500°C, está sujeito a deformações lentas. Outras desvantagens sãoa baixa resistência a fluidos e à corrosão, quando exposto a ambiente úmido. Quando é necessária autilização de tubulações nessas situações, o projeto estabelece a utilização de aços-ligas ou inoxidáveis. Os aços-ligas e os inoxidáveis podem conter cromo, níquel, molibdênio ou titânio, dificultando aação dos agentes que atacam o aço. Outra modalidade de defesa contra esses agentes é a utilizaçãode tubos galvanizados, desde que os projetistas assim o determinem. Outros materiais empregados na fabricação dos tubos são, por exemplo: - cobre e suas ligas; - alumínio; - chumbo; - materiais plásticos (PVC, Teflon, polietileno, epoxi, etc.); - vidros, cerâmicas, barro, concreto; - borracha. O cobre e suas ligas trabalham numa faixa de temperatura de 180°C até 200°C, sendo materiais deótima resistência à oxidação e a inúmeros fluidos corrosivos. Os tubos fabricados com esses materiaissão empregados na indústria em feixes tubulares, serpentinas para refrigeração e serpentinas paraaquecimento a vapor de baixa pressão. Já na instrumentação, os tubos de cobre ou de ligas de cobre são aplicados em ar comprimido epara sinais de instrumentos. SENAI/RJ - 21
  16. 16. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas A figura 2 mostra a aplicação de tubos de cobre em instrumentos. instrumento tubulação para instrumentação tubulação de processo Fig. 2 No caso do alumínio, os tubos produzidos com esse material são empregados para troca de calor eos tubos de chumbo são utilizados em tubulações de esgoto sem pressão. Já os tubos de plástico têm utilização em casos de baixa temperatura e pressão, uma vez queapresentam a vantagem de serem de baixo peso, baixo custo e de grande resistência a muitos produtoscorrosivos, quando comparados a materiais metálicos. Dizemos que, em geral, os plásticos substituemos metais onde eles são fortemente atacados. Os ácidos diluídos, por exemplo, não atacam os plásticos, mas afetam fortemente os metais. Já osálcalis concentrados, no entanto, atacam os plásticos mas não afetam muitos os metais. No caso doscomponentes de produtos do petróleo, por exemplo, eles podem ser conduzidos por tubos metálicos,mas nem todos por tubos plásticos. A escolha do material empregado nos tubos está diretamente relacionada ao projeto e àscaracterísticas das variáveis do processo como: pressão, temperatura, vazão, viscosidade e outros. Osfatores que também influenciam na escolha dos materiais dos tubos são a segurança, as cargasmecânicas, a corrosão e os custos, entre outros.22 - SENAI/RJ
  17. 17. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasMétodos de fabricação de tubos Há duas grandes classes de fabricação de tubos: a sem costura e a com costura. Vejamos, então,o que caracteriza cada um desses métodos.Fabricação de tubos sem costura Diz-se que um tubo é sem costura quando ele é fabricado sem emendas longitudinais ou transversais. Os processos industriais de fabricação dos tubos sem costura são em número de quatro: fundição,forjamento, extrusão e laminação, que descreveremos a seguir. Por meio desses processos, ostubos tomam-se de qualidade superior e próprios para juntarem pressões elevadas. • Fundição O tubo é fabricado em um molde no qual o material é despejado em estado líquido. Ao se solidificar,o tubo estará com sua forma definida. Por esse processo são fabricados tubos de ferro fundido, debarro, borrachas, concretos etc. • Forjamento É um processo de pouca aplicação, em que um lingote de aço aquecido ao rubro é martelado contraum mandril central, até que a forma e a espessura desejada sejam obtidas. Durante a martelagem, olingote vai aumentando o comprimento. • Extrusão O material em estado pastoso é pressionado por êmbolo através de um furo de uma matriz e porfora do mandril. Ao sair, ele já tem a forma de tubo. Após essa operação o tubo, ainda curto, passa porlaminadores que vão dando as formas e dimensões definitivas. Por extrusão fabricam-se tubos depequenos diâmetros, como os de alumínio, cobre, chumbo e plástico. • Laminação É o processo de fabricação mais importante dos tubos sem costura, que consiste em passar umlingote de aço aquecido a 1200°C num laminador. O lingote, ao passar entre os rolos do laminador, éprensado fortemente, ao mesmo tempo que um mandril abre um furo, transformando-o em tubo.Fabricação de tubos com costura Os tubos com costura são fabricados pelos processos de soldagem, a partir de chapas enroladas.Esses tipos de tubos, apesar de possuírem menor resistência que os sem costura, são de uso maisfreqüente, pelo fato de terem um custo mais baixo, devido à facilidade do processo de soldagem. Por meio da soldagem os tubos podem ser fabricados de dois modos distintos: SENAI/RJ - 23
  18. 18. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas - enrolando uma chapa em espiral e soldando a emenda (em espiral); - enrolando (por calandragem) a chapa no sentido longitudinal e soldando a emenda (longitudinal). Dentre os processos de fabricação dos tubos soldados, a soldagem a arco elétrico é a maisutilizada. Por esse processo, o calor para produzir a fusão do metal de base (tubo) é gerado por arcoelétrico produzido entre dois eletrodos, ou entre um eletrodo e a peça que está sendo soldada. A soldagem é utilizada na fabricação dos tubos e também na montagem das tubulações. Os processos de soldagem industrial são automatizados ou semi-automatizados, sendo a soldamanual raramente utilizada. Dentre esses processos, os mais importantes são: - soldagem com eletrodo revestido; - soldagem com arco submerso; - soldagem com gás inerte e eletrodo de tungstênio - TIG e MIG/MAG.Significado das normas ASTM para identificação domaterial As normas ASTM são as mais utilizadas em relação aos materiais empregados na fabricação detubos, embora as normas DIN e as normas ABNT também apresentem especificações a esse respeito. Vamos entender o que significa cada elemento que aparece na especificação de uma norma,analisando esses dois exemplos: ASTM A-161 gr. A ASTM B-247 Os elementos que aparecem nessas duas especificações e seus respectivos significados são osseguintes: • ASTM Indica as iniciais da entidade normalizadora: American Society Testing of Material.24 - SENAI/RJ
  19. 19. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas • A ou B Essas são as letras que aparecem nos exemplos, logo depois das iniciais da entidade, e que indicamo tipo de material. São quatro letras possíveis, sendo cada uma para um material diferente, comoespecificado a seguir: A → indica material aço (aço-carbono baixo ou alto, aço-liga, aço forjado, inox ou outros); B → indica genericamente o material cobre, ligas, latão, alumínio, níquel e outros; C → indica genericamente o material cerâmica ou fibrocimento; D → indica genericamente o material plástico (PVC, acetato de celulose e outros). • 161 ou 247 Esses são os números que, nos exemplos dados, vêm logo depois da letra que indica o tipo dematerial. Os números sinalizam as características de construção (por exemplo: se é com costura ousem costura), as faixas de temperaturas de trabalho e ainda, em alguns casos, a indicação específicapara determinada espécie de trabalho (por exemplo: para caldeiras, para produtos petrolíferos etc.).Nos exemplos dados, os números significam o seguinte: 161 → significa tubos de aço-carbono e molibdênio sem costura para emprego em refinarias, nasinstalações do cracking; 247 → significa tubo de alumínio forjado em matriz. • gr. A ou gr. B Essa anotação que aparece em seguida ao número caracteriza pequenas variações nas aplicaçõespara um mesmo material.Dimensões de tubos De acordo com a Normas ANSI B.36.10, todo tubo de aço, qualquer que seja seu processo defabricação, é designado por um número denominado diâmetro nominal. Esse diâmetro nominal nãotem dimensões físicas assinaladas no tubo, sendo usado somente como indicação. SENAI/RJ - 25
  20. 20. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas Veja, nessa figura, as dimensões de um tubo. de di e Fig. 3 onde: di → diâmetro interno de → diâmetro externo e → espessura da parede Na especificação dos tubos, é muito importante que a sua espessura seja indicada porque essaindicação, aliada ao tipo de material empregado na fabricação, permite que o profissional calcule adimensão adequada para resistir às cargas mecânicas previstas em projeto. A espessura dos tubos, segundo a Norma ANSI B.36.10, é estabelecida em séries denominadasschedule, que é abreviado por SCH. A série de schedules é apresentada pelos seguintes números: SCH - 5, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160. Para um mesmo diâmetro nominal existem várias schedules diferentes. No exemplo ilustrado nessafigura, em que o diâmetro (Ø) nominal é de 10" (dez polegadas), observamos que quanto maior onúmero do SCH, maior é a espessura do tubo.de=273 e=18,2 e=12,7 e=7,7 sch:100 sch:60 sch:30 Fig. 4 Conheça agora a tabela de dimensões de tubos de aço-laminado ou soldados, segundo a NormaANSI B.36.1026 - SENAI/RJ
  21. 21. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasTabela de tubos de aço e carbono, segundo a norma ANSI B.36.10 T = Espessura das partes dos tubos Tabela 1Extremidades dos tubos Numa unidade de processo, em decorrência do posicionamento dos equipamentos, os tubosnecessitam se interligar, mudar de direção e de nível ou, ainda, se conectar à válvula e aos própriosequipamentos. Prevendo essa necessidade, os fabricantes fornecem tubos com 4 tipos de extremidades.Vejamos quais são eles. • Extremidade lisa Ou simplesmente esquadrejada, permite uniões com bolsa, flanges sobrepostos ou de encaixe e debolsa. Fig. 5 SENAI/RJ - 27
  22. 22. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas • Extremidade biselada É freqüentemente usada em uniões com solda de topo. Fig. 6 • Extremidade rosqueada É muito usada em tubos galvanizados de ferro forjado e de aço. É limitada até o diâmetro nominalde 4", nos schedules 80 a 160. As roscas utilizadas são normalmente cônicas NPT (National PipeThead) ou roscas de gás BS (Whitworh). Esses tipos de extremidades não são recomendadas paratemperaturas elevadas. Fig. 7 • Extremidade com bolsas É restrita a condutos de água, esgoto e alguns produtos corrosivos, sendo raramente utilizada emprocesso. Fig. 8 A escolha de uma dessas extremidades é feita de acordo com o tipo de ligação estabelecida noprojeto e é determinada em função das dimensões dos tubos, da pressão de trabalho, da temperaturaetc. Maiores detalhes sobre os tipos de uniões citados aqui você encontrará no item relativo aosacessórios.28 - SENAI/RJ
  23. 23. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasIdentificação das tubulações no projeto Todos os projetos industriais adotam um sistema de identificação para todas as tubulações, vasos,tanques, máquinas e instrumentos. No caso das tubulações, elas são identificadas por siglas que englobam: - o diâmetro nominal da linha, que geralmente é fornecido em polegadas; - a abreviatura do tipo de fluido que circula na linha (água, vapor, gás etc.); - o número da unidade de processo; - o número da linha; - a especificação da linha quanto aos materiais de sua composição (característica da firma); - o tipo de isolamento, se houver. Veja este exemplo. 6” – A. 320 – B diam. nominal da linha tipo de fluido número da linha e da área especificação do material Vamos agora comentar sobre cada um desses elementos que compõem a identificação da tubulaçãono projeto. • Diâmetro nominal É geralmente fornecido em polegadas. No exemplo apresentado ele é de 6". • Tipo de fluido A letra indicativa dos fluidos é estabelecida pela empresa executora dos projetos. Essa letra podevir sozinha ou acompanhada de outra, para melhor definição do tipo de fluido. SENAI/RJ - 29
  24. 24. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas Dentre as várias letras utilizadas e os fluidos que elas indicam, destacamos alguns exemplos: C - combustível G - gases V - vapor O - óleo SW - água salgada H - ácido N - cáustico W - água Ai - ar de instrumentos HW - água quente • Número da linha Nesse número, o primeiro ou os primeiros algarismos indicam a área em que a tubulação se encontra.E os últimos indicam o número de ordem da linha. Por exemplo: o número 243 indica área 2 e tubulaçõesno 043. • Especificação do material Essa especificação é feita de acordo com as normas, sendo apresentada no projeto executadoexclusivamente para cada classe de serviço e para cada projeto ou instalação. A letra especifica omaterial, como vimos no exemplo anterior. Finalmente vale lembrar que, assim como ocorre com as tubulações, os equipamentos também sãoindicados por siglas, como podemos ver nesses exemplos: B – 304 T – 401 ↓ ↓ Bomba Torre P - 405 V - 302 ↓ ↓ Permutador Vaso30 - SENAI/RJ
  25. 25. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasRepresentação gráfica dos tubos nos desenhos detubulações Nos desenhos de tubulações, os tubos devem ser representados de modo específico, comodeterminam suas respectivas normas. Essa representação pode ser relativa a tubos de processo ou atubos para instrumentação. Vejamos cada caso.Representação dos tubos de processo A norma NB-59 rev.C - set.99 da Petrobras estabelece duas formas de representação dos tubos deprocesso, que variam em função do diâmetro desses tubos. • Para tubos de φ a ≥ 12" Observe, nas figuras que seguem, a vista frontal e a vista de perfil, respectivamente, da representaçãode um tubo de processo. sinal de interrupção vista frontal vista de topo ou lateral Fig. 9 • Para tubos acima de 12" Nesse caso, a representação é feita com linha dupla, num pequeno trecho somente, como vemosna figura 10. Veja os sinais que aparecem nas extremidades das linhas e que indicam a interrupção nodesenho. vista frontal vista de topo ou lateral Fig. 10 SENAI/RJ - 31
  26. 26. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasRepresentação dos tubos para instrumentação A representação dos tubos para instrumentação também é feita de acordo com a simbologia dasnormas ISA, para instrumentação, como mostrado a seguir. • Ar para instrumentação (geral) • Sinal pneumático • Sinal hidráulico • Linha de vapor É importante lembrar que, no desenho, a espessura das linhas dos tubos para instrumentação deveser mais fina do que a utilizada para os tubos de processo.Anotação da identificação da tubulação no desenho A indicação que individualiza cada trecho da tubulação é utilizada em plantas de tubulações,isométricos e fluxogramas, sendo anotada na parte superior da linha do tubo. Na parte inferior do tubo é anotada a altura ou elevação (EL.) em que está localizado o tubo em relaçãoao grade da planta. Essa altura pode ser expressa em unidades do sistema métrico ou do sistema inglês. A figura 11 mostra as anotações de identificação que são feitas nas linhas do desenho. Observe comatenção.32 - SENAI/RJ
  27. 27. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas 2” O 415 – A EL 104.000 4” O 401 – BV EL 104.000 EL 10.000 Fig. 11 Agora analise alguns exemplos de anotações que são feitas para identificação da tubulação emplanta, isométrico e fluxograma. • Representação em planta 4” – A – 302 – B EL 102.000 3” – A – 302 – A EL 101.000 B32 Fig. 12 • Representação em isométrico B 2– – 30 0 A A .00 – 4”– 102 302 EL – 00 – A 1.0 3” 10 EL 2 B3 Fig. 13 SENAI/RJ - 33
  28. 28. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas • Representação em fluxograma 3” O 304 - B 3” O 305 - B 4” O 302 - B 4” O 303 - B 2” 302 - B B - 31 - B B - 31 - A 4”- V301 - BV 4” - F301 - A Fig. 14Acessórios de tubulações Acessórios de tubulações são peças utilizadas nas tubulações de modo a permitir mudanças dedireção, de nível, derivações, redução ou ampliação do diâmetro da tubulação. Os materiais das conexões são os mesmos utilizados na fabricação dos tubos. E as normas queregulam a fabricação desses acessórios são as seguintes: - para dimensões e especificação → Norma ANSI 3.31, B 16.9, B 10.11, B 16.5 - para fabricação → Norma ASTM A-232, A105, A.197, A-126 - para especificação de materiais → Norma ASTM P.B 15, PB 15, PB.PB 157 - para símbolos gráficos para desenho de tubulação → Norma N-59 rev.C - set.99Tipos de conexões As conexões das tubulações são de diferentes tipos, com diferentes finalidades, como podemos vera seguir.34 - SENAI/RJ
  29. 29. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas • Curvas e joelhos Para mudança de direção. • Tês, cruzetas e Y Para derivações ao mudar de direção da tubulação. • Luvas, niples e uniões Para ligar tubos entre si ou com algum outro acessório. • Tampões, bujões e flanges cegos Para fechamento de extremidades de tubos ou equipamentos. • Reduções Para mudar, seja para maior ou menor, o diâmetro da tubulação. • Flanges Para fazer a ligação entre tubos ou entre tubos e acessórios. • Válvulas Para controlar e interromper o fluxo de uma tubulação. Todos esses acessórios são fabricados de acordo com o tipo de ligação empregada, ou seja, com oprocedimento adotado para unir tubos entre si, ou tubos com algum acessório ou algum equipamento. Os procedimentos para ligação podem ser de seis tipos, a saber: - por solda, de topo ou de encaixe; - rosqueada; - flangeada; - ponta e bolsa; - compressão. Vamos analisar, com mais detalhes, cada uma das conexões aqui apresentadas. SENAI/RJ - 35
  30. 30. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasCurvas e joelhos As finalidades das conexões do tipo curva e joelho, como já vimos anteriormente, é propiciarmudanças de direção da linha. Esses acessórios podem ser dos seguintes tipos: - joelhos; - curvas de raio curto; - curvas de raio longo; - curva em gomos. As figuras que seguem mostram algumas conexões desse tipo. curva de raio longo curva de raio curto 90 o 90 o 45 o 180 o com redução em gomos (90o) Fig. 15 As ligações dessas conexões com os títulos podem ser: - rosqueadas; - por solda de topo; - por solda de encaixe; - flangeadas. Curvas e joelhos rosqueados As curvas e joelhos rosqueados, que vemos nas figuras a seguir, são utilizados para instalações deágua e ar condensado de baixa pressão até 4". rosca joelho tubos joelho de 90o joelho de 45o MONTAGEM Fig. 1636 - SENAI/RJ
  31. 31. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas Os materiais usados na fabricação de curvas e joelhos rosqueados são os seguintes: - aço maleável, como especificado na Norma ASTM-A197; - ferro fundido, latão ou aço-carbono forjado, como determina a Norma ASTM A.105 a 181, nasclasses de pressão de 125, 150, 300, 2000, 3000 e 6000, com variações de diâmetro de 1/4 a 4". As dimensões das roscas das curvas e joelhos são normatizados pela Norma API B.2.1 e NormaAPI 6A. Nos desenhos de tubulação, a representação gráfica das curvas e joelhos rosqueados é feita deacordo com a simbologia do sistema ASA. Vejamos como é feita essa representação em diferentesvistas e, depois, um exemplo de como ela é aplicada em desenhos de tubulação. • Representação por símbolos gráficos de curvas e joelhos rosqueados ou solda de encaixapara plantas de tubulação VISTAS a - vista frontal (elevação) b e c - vistas laterais (perfil) b d - vista superior (planta) a c d Fig. 17 • Aplicação dos símbolos de curvas e joelhos rosqueados ou solda de encaixe em plantas detubulações tubo joelho vista frontal (elevação) vista lateral (perfil) vista superior (planta) Fig. 18 SENAI/RJ - 37
  32. 32. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas Curvas e joelhos para solda de encaixe Esses acessórios são utilizados para tubulações que variam de 1/8" a 4", nas classes 200, 3000,4000 e 6000. Observe as duas figuras. encaixe Fig. 19 joelho ou curva solda de encaixe solda de encaixe tubos Fig. 20 Os materiais empregados nos joelhos e curvas para solda de encaixe são normalizados pela NormaASTM A.105 e A-181 (referente a aços-liga, inox e aço-carbono forjado). A representação gráfica desse tipo de acessório, para emprego em desenhos de tubulações, é amesma empregada para os joelhos rosqueados. Curvas e joelhos flangeados As curvas e joelhos flangeados são acessórios bem mais raros do que os de outros tipos, sendofabricados com diâmetro de 1" a 24" em ferro fundido e em aço fundido. As duas figuras exemplificamesse tipo de acessório.38 - SENAI/RJ
  33. 33. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas furos para colocação dos parafusos ou estojos flange Fig. 21 estojos ou parafusos com porca tubo tubo Fig. 22 As curvas e joelhos flangeados devem obedecer às determinações da Norma ABNT P-PB-15 eda Norma 16.5, que normalizam esses acessórios em dimensões, pressões e temperaturas de trabalho. De acordo com a simbologia da Norma N-59 rev.C - set.99 da Petrobras, a representação gráficadas curvas e joelhos flangeados é feita como ilustramos a seguir. Veja depois um exemplo de desenhode tubulação, em que essa representação é empregada. • Representação gráfica para desenho de tubulações VISTAS a - vista frontal (elevação) b a c b e c - vistas laterais (perfil) d - vista superior (planta) d Fig. 23 SENAI/RJ - 39
  34. 34. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas • Aplicação dos símbolos gráficos de curvas e joelhos flangeados para desenho de tubulações vista frontal vista lateral Fig. 24 Curvas e joelhos para solda de topo Esses acessórios são empregados em tubulações acima de 2" e fabricadas em aço-carbono, aço-liga e aço inox forjado, sendo de 30°, 45°, 180°. A Norma ANSI B.16.9 identifica esse tipo de acessório. E os materiais com que eles são fabricadossão normalizados pela Norma ASTM. A-234, no caso do aço-carbono. Observe as curvas e joelhos para solda de topo nessas duas figuras. biséis tubo Fig. 25 solda tubo joelho tubo solda Fig. 2640 - SENAI/RJ
  35. 35. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas Como você pode ver, as extremidades dessas conexões já são preparadas com um chanfro própriopara solda de topo, como também a extremidade dos tubos. Veja agora a representação gráfica das curvas e joelhos para solda de topo e respectiva aplicação emdesenhos de tubulações. • Representação dos símbolos gráficos de curvas e joelhos para solda de topo para desenhode tubulações VISTAS a - vista frontal (elevação) b e c - vistas laterais (perfil) (b) (a) (c) d - vista superior (planta) (d) Fig. 27 • Aplicação dos símbolos de curvas e joelhos para solda de topo em desenho de tubulações Fig. 28 Tês, cruzetas e Y Observe as figuras que mostram, respectivamente, um tê, uma cruzeta e um Y em 45º, acessóriosde tubulações que têm a finalidade de fazer derivações, vínculos e mudar direções. SENAI/RJ - 41
  36. 36. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas Fig. 29 Fig. 30 Fig. 31 Os tês, cruzetas e Y admitem diferentes tipos de ligações, que podem ser rosqueadas, solda detopo, solda de soquete e flangeada. Veja exemplos desses tipos de ligações nas figuras que seguem. • Tê rosqueado tubo tubo Fig. 32 • Cruzeta para solda de encaixe tubo solda solda tubo Fig. 3342 - SENAI/RJ
  37. 37. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas • Tê ou Y 45º flangeado flange tubo tubo Fig. 34 As normas para cada um desses acessórios e de seus tipos de ligações são as mesmas dos acessóriosjá trabalhados até aqui. A representação gráfica dos tês, cruzetas e Y, de acordo com a simbologia da norma N-59rev.C - set.99 da Petrobras, é mostrada nas figuras que seguem. Observe com atenção. • Representação dos símbolos gráficos de tês, cruzetas e Y para desenho de tubulações tês cruzetas “Y” a 45o solda de encaixe rosqueado e solda de topo flangeadas Fig. 35 SENAI/RJ - 43
  38. 38. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas • Aplicação dos símbolos gráficos de tês, cruzetas e Y para desenhos de tubulações cruzeta com rosca ou solda de encaixe “Y” com solda do topo cruzeta flangeada tê com solda do topo Fig. 36Luvas, niples e uniões As luvas, niples e uniões têm a finalidade de fazer a ligação de tubos entre si ou com algumequipamento. Esses acessórios, quanto ao tipo de ligação, podem ser: rosqueados, solda de encaixe, esolda de topo (só acima de 2"). Veja alguns exemplos nas figuras que seguem. • Luva rosqueada tubo luva tubo Fig. 3744 - SENAI/RJ
  39. 39. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas• Luva para solda de encaixe tubo solda luva tubo Fig. 38• Meia-luva Fig. 39• Niple tubo niple tubo Fig. 40 SENAI/RJ - 45
  40. 40. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas • União montada tubo tubo união Fig. 41 • União desmontada tubo união tubo Fig. 42 Agora observe alguns exemplos de montagem de instrumentos com o emprego de luvas, niples euniões, entre outros acessórios. bucha de red. φ 2” x 3/4” material de acordo com especificação da tubulação luva de redução niple φ 2” x 50mm tubo tê φ 2” tubo φ 2” x 100mm Fig. 4346 - SENAI/RJ
  41. 41. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas redução concêntrica ou excêntrica conforme luva φ 3/4 x 300 conveniência da tubulação curva φ 3” Fig. 44 luva φ 3/4 3000 (pela tubulação) tubo φ 4” redução concêntrica ou excêntrica conforme conveniência da tubulação Fig. 45 Também no caso das luvas e das uniões, a representação gráfica a ser empregada nos desenhos detubulações é feita de acordo com a simbologia da norma N-59 rev.C de set.99 da Petrobras.Lembramos que não há uma representação isolada para os niples, mas somente em planta. Então vejamos a representação gráfica das luvas e das uniões e, também, alguns exemplos em queessa representação é aplicada. SENAI/RJ - 47
  42. 42. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas • Representação dos símbolos gráficos de luvas e uniões para desenhos de tubulações luva união tubo rosqueado e solda de encaixe tubo planta e elevação meia luva soldada solda de topo não é aplicável planta e elevação Fig. 46 • Aplicação dos símbolos de luvas, niples e uniões em desenhos de tubulações tubo meia luva soldada luva niple válvula Fig. 47 plug união luva Fig. 4848 - SENAI/RJ
  43. 43. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas união Fig. 49Tampão (ou caps) e bujões ou plugs Os tampões, também chamados de caps, e os bujões, conhecidos por plugs, têm a finalidade defechar as extremidades de tubos, válvulas, instrumentos ou equipamentos. O tipo de ligação dessesacessórios pode ser rosqueado, por solda de encaixe e solda de topo. Veja alguns tampões com diferentes tipos de ligação. Fig. 50 Agora observe um bujão. bujão tubo tubo Fig. 51 Os bujões podem ser de diferentes tipos, de acordo com o tipo de cabeça, como mostrado nestaoutra figura. SENAI/RJ - 49
  44. 44. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas cabeça cilíndrica cabeça sextavada cabeça quadrada Fig. 52 A representação dos tampões e dos bujões, em conformidade com a norma N-59 rev.C daPetrobras, bem como a sua aplicação em desenhos de tubulações é o que veremos a seguir. • Representação dos símbolos gráficos dos tampões e bujões para desenho de tubulações tampões ou caps bujões ou plugs solda de encaixe rosqueado ou plugs solda de topo não é aplicável Fig. 53 • Aplicação dos símbolos gráficos dos tampões e bujões para desenho de tubulações tampão plug redução – 4” x 3” 3 – 0 – 32 luva soldada niple válvula plug Fig. 5450 - SENAI/RJ
  45. 45. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasExemplos de desenhos típicos para montagem de instrumentos instrumento (P1) niple união luva niple tê p/instr. tubo niple p/tub válvula bujão p/tub p/instr. Fig. 55Reduções As reduções têm a finalidade de mudar, para maior ou para menor, o diâmetro de uma tubulação,podendo utilizar os seguintes tipos de ligações: rosqueadas, soldas de encaixe, solda de topo e flangeada. São vários os tipos de redução, dentre os quais destacamos: tês, curvas ou joelhos de 90°e de 45°,luvas, reduções concêntricas e excêntricas, niples e buchas.Tê de redução Essas reduções são fabricadas para ligações com rosca, com solda de topo, solda de encaixe eflange. Os materiais mais utilizados nos tês de redução são o aço-carbono ASTM A.234 e o açoforjado. A Norma ANSI B.16.9 e a Norma ANSI B.31 estabelecem a faixa de pressão até 2000. Na figura que segue podemos ver alguns tês de redução, cada qual com um tipo distinto de ligação.Observe com atenção. SENAI/RJ - 51
  46. 46. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas rosqueado flangeado Fig. 56Curvas ou joelhos de redução São fabricados para ligações rosqueadas, com solda de topo ou solda de encaixe, segundo a NormaANSI B 16.9, Norma ANSI B 16.11 e a Norma ASTM A 105 a 181. Nesta figura você pode ver um joelho de redução (90°). redução tubo φ menor solda φ maior tubo φ maior Fig. 5752 - SENAI/RJ
  47. 47. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasLuvas de redução Esse tipo de redução é empregado em ligações rosqueadas e nas ligações com solda de encaixe.São fabricadas com diâmetro de 1/4" a 6" em ferro maleável e em aço forjado, de acordo com asdeterminações da Norma ASTM A. 197, Norma ASTM A - 105 e Norma ANSI B 16.11. Veja, na figura, uma luva de redução rosqueada. Fig. 58 E agora, nessa outra figura, temos uma luva de redução para solda de encaixe. luva de redução tubo φ maior tubo φ menor Fig. 59Reduções concêntricas e excêntricas Essas reduções são fabricadas para ligações de solda de topo segundo a Norma ANSI B 16.9 ea Norma B 16.31, para diâmetros (Ø) de 1/2" a 24". As reduções flangeadas, quando fabricadas em aço fundido de diâmetros compreendidos entre 2"e 24", a pressões de 150° a 1500°, obedecem à Norma ANSI 13.16.5. Quando elas são de ferrofundido, com diâmetro a partir de 1" até 24", a pressões de 125° a 250°, são normatizadas pela NormaABNT P.PB. 15. SENAI/RJ - 53
  48. 48. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas Vamos ver, então, alguns tipos de reduções concêntricas e excêntricas. Nessa primeira figura temosuma redução côncava para solda de topo. Fig. 60 E nessa outra, podemos observar uma redução excêntrica para solda de topo. tubo φ maior redução excêntrica tubo φ menor Fig. 61 Finalmente, nas duas figuras que seguem temos, respectivamente, uma redução flangeada excêntricae, depois, uma redução flangeada concêntrica. Fig. 62 Fig. 6354 - SENAI/RJ
  49. 49. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas A simbologia ASA aplicada na representação gráfica das reduções concêntricas e excêntricaspode ser analisada logo a seguir, como também um exemplo de aplicação dessa representação emdesenhos de tubulações. • Representação dos símbolos gráficos de reduções concêntricas e excêntricas paradesenho de tubulações rosqueado e flangeado solda de topo solda de encaixe concêntricas reduções 6x4 4x2 6x4 excêntricas reduções 6x4 4x2 6x4 Fig. 64 • Aplicação dos símbolos gráficos de reduções concêntricas e excêntricas em desenhosde tubulações V31 redução concêntrica 6”x 4” 4”– A – 405 redução redução excêntrica redução excêntrica 6”x 6”x 4” 6”x 4” 6”x 4” Fig. 65 SENAI/RJ - 55
  50. 50. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasNiples de redução A aplicação mais comum dos niples de redução é para diâmetro de até 4", rosqueados ou com soldade encaixe. De acordo com as extremidades, os niples de redução se diferenciam e recebem diferentes nomes,que vamos ver agora, juntamente com a figura que ilustra cada um deles. • BET (Both End Thread) Para extremidades rosqueadas. Fig. 66 • BEP (Both End Plain) Para extremidades lisas. Fig. 67 • LET-SEP (Lang End Thread - Small And Plain) Para extremidade maior rosqueada e extremidade menor plana. Fig. 6856 - SENAI/RJ
  51. 51. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas • LEP-SET (Lange And Plain - Small And Thred) Para extremidade maior lisa e extremidade menor rosqueada. Fig. 69 Nesta outra figura, você pode observar um exemplo de aplicação de niples de redução e de tê deredução. 2" niple de redução 3" x 2" (LEP-SET)Tê de red. 3" X 2" 3" niple normal 3" niple 3" união 3" válvula 2" válvula união 3" retenção Fig. 70 Os tês, luvas e niples de redução não têm uma simbologia específica para representação gráficaem desenhos de tubulações. Por isso, são utilizados os símbolos normais, porém escrevendo-se asespecificações de reduções próximas aos diâmetros nominais. Veja os símbolos gráficos de tês e luvas de redução para desenhos de tubulação, de acordo com anorma N-59 rev.C set.99 da Petrobras. luva de redução 4" x 3" redução 3" x 3" x 2" Fig. 71 SENAI/RJ - 57
  52. 52. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasBuchas de redução As buchas de redução são geralmente rosqueadas, com dimensões de 1/2" a 4", e de aço forjado,segundo a Norma ASTM A. 105, com classe de pressão de 2000, 3000 a 6000. A título de exemplo, observe uma bucha de redução rosqueada. tubo φ menor tubo φ maior bucha de redução Fig. 72Flanges Os flanges são acessórios destinados a fixar tubos entre si ou tubos com válvulas ou, ainda, combocais de equipamentos como bombas, compressores, permutadores, torres e outros. Eles possibilitammaior facilidade de desmontagem que os demais tipos de ligações. As normas ANSI B.16.5 (American National Standard Institute) padronizam dimensões nominaisde flanges de 1/2" até 24’ de diâmetro. As normas também estabelecem faixas de temperatura, quevariam de 100oC a 1000oC, a pressões de serviço que variam de 1000 a 2500PSI. As pressões sãoagrupadas em 7 classes que são: 150, 300, 400, 600, 1500 e 2500PSI. porca parafusos tubo flange equipamento flange tubo flanges Fig. 7358 - SENAI/RJ
  53. 53. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas Os tipos de flanges mais comum são: - integral; - de pescoço; - rosqueado; - sobreposto; - de encaixe; - solto; - cego; - flange com placa de orifício (para instrumentos). Vamos comentar e ilustrar alguns desses flanges.Flange integral Esse tipo de flange é antigo, bastante resistente, e restrito ao tubo de ferro fundido. Veja um flangeintegral na figura. furos para parafusos e porcas tubo Fig. 74Flange de pescoço (Welding Neck Wn) É o flange mais usado em tubulações industriais, sendo bastante resistente. Ele é ligado ao tubo poruma solda de topo. Os tubos devem ter as extremidades biseladas para permitir a soldagem. Por isso,esse tipo de flange é de custo maior que os demais. SENAI/RJ - 59
  54. 54. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas Observe um flange de pescoço. pescoço pescoço tubo solda Fig. 75 Veja um exemplo de aplicação de flange de pescoço. flange A flange B tubo A tubo B parafusos porcas Fig. 76Flange rosqueado (Screwed Scr) É aplicado principalmente em tubos de materiais não-soldáveis, tais como ferro fundido e algunsaços-ligas não-soldáveis. São bastante empregados em tubulações para água e ar comprimido. Nas duas figuras que seguem observe, primeiramente, um flange rosqueado. E, logo depois, umexemplo de aplicação desse tipo de flange. flange tubo Fig. 7760 - SENAI/RJ
  55. 55. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas flange A flange B tubo A tubo B Fig. 78Flange sobreposto (Slip on - SO) É aplicado em serviço de baixas pressões e temperaturas. Tem custo baixo, sendo de fácil montageme alimento. A figura ilustra um flange sobreposto. solda em ângulo tubo Fig. 79 E nesta outra figura podemos ver um exemplo de aplicação de flange sobreposto. flanges tubo A tubo B solda solda Fig. 80 SENAI/RJ - 61
  56. 56. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasFlange cego É o flange que tem a finalidade de fechar extremidades de tubos. É necessário que haja naextremidade do tubo um flange qualquer, para que possa haver a fixação do flange cego. Veja um flange cego. Fig. 81 Observe também um exemplo de aplicação do flange cego nesta outra figura. flange cego flange tubo junta solda Fig. 82 Vejamos agora como é feita a representação gráfica de flanges, de acordo com a simbologia dosistema ASA; depois observe três exemplos de aplicação dessa representação em desenhos detubulações.62 - SENAI/RJ
  57. 57. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas • Representação dos símbolos gráficos de flanges rosqueado ou sobreposto pescoço virola cegosolda de encaixe flange de pescoço flange cego Fig. 83 • Aplicação da representação dos símbolos gráficos de flanges para desenhos de tubulações flange cego suporte 8” – AJ – 513 – 12 – A 360 8” – AJ – 513 – 12 – A 700 400 Fig. 84 flange sobreposto flange de pescoço Fig. 85 SENAI/RJ - 63
  58. 58. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasFlange com placa de orifício Esse tipo de flange é o flange sobreposto ou o de pescoço ou, ainda, o rosqueado que sofre adaptaçõespara permitir a colocação de uma placa de orifício, de modo a tornar possível a medição de vazão. Emcada flange há 2 furos roscados para tomadas de pressão para os instrumentos. Fazer medição com placas de orifício é o meio mais sensível, barato e mais utilizado em planta deprocesso. A placa com um orifício é inserida na linha, de forma que restringe a seção do fluxo,causando uma variação de pressão que está em relação com o fluxo que circula. O tubo Venturi ou otubo de Pilot são similares em princípio, sendo utilizados quando são especificados pela engenharia deinstrumentação. As placas de orifício são colocadas entre dois flanges apropriados, denominados flanges de orifício,e utilizadas em linha de processo de 2" a 12" de diâmetro. As normas ANSI B 16.20 regulam asdimensões dos diversos tipos de flanges de orifício. A maioria dos materiais de fabricação dos flangesé da norma ASTM A.105 gr.2. Os parafusos e porcas são ASTM A.307 gr.B, com dimensões e tiposdas normas ANSI 13.2.1. As juntas são idênticas às dos flanges comuns. A figura mostra um flange com placas de orifício. placa de orifício flange flange tubo tubulação de impulso (tubing) tubo Fig. 86 A seguir você verá como os flanges com placa de orifício são representados graficamente e, logodepois, vai analisar o exemplo de aplicação dessa simbologia.64 - SENAI/RJ
  59. 59. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas • Representação gráfica de flanges com placa de orifícios para instrumentação placa de orifício conectado placa de orifício com tomada placa de orifício (tomada a um indicador de fluxo via contraída ou no tubo de pressão no próprio) tipo pressão diferencial placa de orifício com tomada tomada de teste em via placa de orifício e na via contraída ou no tubo contraída ou no tubo equipamento de troca rápida conectado a um transp. de sem a placa de orifício fluxo tipo pressão diferencial Fig. 87 A norma ISA S 5.1 – Instrumentation Symbols and Identification é aplicada para simbologia eidentificação dos símbolos para instrumentação. • Flange de orifício (desmontado) parafuso bujão porca arruela juntas tubo tubo placa de orifício flange (de pescoço) Fig. 88 SENAI/RJ - 65
  60. 60. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasExemplo de instalação típica de instrumentação em uma tubulação válvula globo Fig. 89 0 – 210 – 6" – 3BA 0 – 210 – 6" – 3BA 0 – 215 – 3" – 2B 0 – 212 – 2" – 3BA 0 – 212 – 2" – 3BA 1 ½" FE - Elemento primário do fluxo 2" FT - Transmissor ou fluxo FIC - Indicador e controlador de fluxo FC ¾ Fig. 90Válvulas As válvulas são dispositivos que permitem controlar ou interromper o fluxo em uma tubulação,sendo um dos acessórios mais importantes. Neste item vamos mostrar as diversas válvulas e seusrespectivos símbolos gráficos para o desenho de tubulações e fluxogramas, sem entrar em detalhessobre seu funcionamento ou aplicação.66 - SENAI/RJ
  61. 61. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas A inspeção e os testes de válvulas são normatizados pela Norma API-598. Já as dimensões, osmateriais de controle, as condições de trabalho, os testes de aceitação para refinarias de alguns tiposde válvulas devem obedecer às determinações da Norma ABNT EB-141, Norma P-PB-37 e NormaANSI -B-16.10.Classificação das válvulas Considerando a finalidade das válvulas nas tubulações de processo, elas são classificadas em trêsgrandes grupos, a saber: - válvulas que controlam o fluxo em qualquer direção; - válvulas que permitem o fluxo em uma só direção; - válvulas controladoras de pressão. Cada uma dessas válvulas, por sua vez, podem ser de tipos variados, como vemos neste esquema. de gaveta de bloqueio de macho de esfera 1. válvulas que controlam o fluxo em qualquer direção de globo de agulha de regulagem de borboleta de diafragma de controle de retenção de levantamento e de pé 2. válvulas que permitem fluxo de retenção de “portinhola” em uma só direção de retenção de “esfera” de retenção e fechamento redutiva de pressão a jusante reguladora de pressão 3. válvulas controladoras de pressão de segurança e alívio a montante de contrapressão SENAI/RJ - 67
  62. 62. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e VálvulasTipos de ligações das válvulas As extremidades das válvulas devem estar em conformidade com a Norma ANSI 11.31. E asextremidades dos tubos, para aplicação das válvulas, podem ser de diferentes tipos. Extremidade rosqueada É aplicada em válvulas de 4" ou menos, sendo empregada em tubulações em que as ligaçõesrosqueadas são permitidas.Extremidade para solda de encaixe Aplicada em válvulas de aço de menos de 2", e empregada em tubulações por solda de encaixe.Extremidade flangeada Esse tipo de extremidade é aplicada em quase todas as válvulas, de qualquer material, e empregadaem tubulações industriais de 2" ou maiores.Extremidade para solda de topo Aplicadas em válvulas de aço de mais de 2", em serviços com pressões muito altas ou com fluidosem que se exijam absoluta vedação e nenhum risco de vazamento.Tipos de válvulas e respectivas simbologias para desenhos Vejamos agora, por meio de figuras, os diferentes tipos de válvulas que acabamos de analisar e asimbologia empregada para representá-las em desenhos de tubulações. Observe cada caso com atenção.Válvulas que controlam o fluxo em qualquer direção A seguir apresentamos as válvulas que controlam o fluxo em qualquer direção e, logo depois decada uma, você encontrará a simbologia adotada para representar graficamente essas válvulas emdesenhos de tubulações.68 - SENAI/RJ
  63. 63. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas• Válvula de gaveta (de bloqueio) gaveta tubo tubo gaveta Fig. 91 rosqueada ou solda de topo flangeada solda de encaixe planta/elevação Fig. 92 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras• Válvula de macho (de bloqueio) alavanca flange flange macho orifício de passagem macho orifício de passagem Fig. 93 SENAI/RJ - 69
  64. 64. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas rosqueada ou solda de topo flangeada solda de encaixe planta / elevação Fig. 94 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras • Válvula de esfera (de bloqueio) esfera Fig. 95 rosqueada ou solda de topo flangeada solda de encaixe planta / elevação Fig. 96 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras70 - SENAI/RJ
  65. 65. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas• Válvula de globo (de regulagem) globo Fig. 97 rosqueada ou solda de topo flangeada solda de encaixe planta / elevação Fig. 98 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras• Válvula de agulha (de regulagem) agulha Fig. 99 SENAI/RJ - 71
  66. 66. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas rosqueado ou solda de topo flangeada solda de encaixe planta/elevação Fig. 100 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras • Válvula de borboleta (de regulagem) Fig. 101 rosqueada ou solda de topo flangeada solda de encaixe planta/elevação Fig. 102 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras72 - SENAI/RJ
  67. 67. Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas • Válvula de diafragma (de regulagem) diafragma fechado aberto Fig. 103 rosqueada ou solda de topo flangeada solda de encaixe planta /elevação Fig. 104 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras • Válvula de controle (de regulagem) - Norma ISA RP41 (para dimensões); norma S.51(para simbologia) diafragma de ar haste Fig. 105 SENAI/RJ - 73

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