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2012

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Tubos

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Utilização

Armazenagem

Geração

Produção Tubulação e / ou

Tubulações Industriais

Utilização

Líquidos

Gases

Pastosos

Com suspensão

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Conduto rígido – tubos;

Conduto flexível – tubo fexível, mangeira, mangote.

Normas Americanas

Pipe (conduzir fluidos)

Tubing (trocar calor, conduzir sinais, etc)


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Os tubos utilizados em instalações industriais, são definidos e

classificados pela ANSI B36.10 (Aços Carbono e Aços Liga) e

B36.19 (Aços Inoxidáveis);

São designados por um número chamado DN - Diâmetro Nominal

(referencial da linha neutra), qual vai de 1/8” até 12” não

correspondendo a nenhuma dimensão física do tubo. Já nos casos

de 14” e 36”, correspondem ao diâmetro da circunscrição da linha

neutra da espessura do material (centro da parede interna x

externa).

Para cada Ø nominal fabricam-se tubos com várias espessuras, o

diâmetro externo é conservado, variando-se então apenas o

diâmetro interno.


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Espessura STD e Sch 40 são as mesmas para diâmetros até NPS 10 (DN

250);

Espessura STD é 3/8” (9,52mm) para diâmetros NPS 12 (DN 300) e

maiores;

Espessura XS e Sch 80 são as mesmas para diâmetros até NPS 8 (DN

200);

Espessura XS é ½” (12,7mm) para diâmetros NPS 8 (DN 200) e maiores.


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

S – Standard;

XS – Extraforte ;

XXS – Duplo Extraforte.

A ANSI B36.10 adotou as séries “Schedule Number” para designar a espessura

dos tubos (10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160)

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Os tubos de Ø >36” não são padronizados, fabricando-se apenas por

encomenda e com costura.

Os tubos de aço carbono, s/ costura, variam entre 6 e 10m podendo

chegar a 16m, dependendo do peso do lingote.

Os tubos c/ costura podem ser fabricados em comprimentos pré-

determinados.

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

Os tubos são fabricados em com três extremidades (pontas), de

acordo com o meio de ligação a ser usado: Lisa, Chanfrada e

Rosqueada.


Tubos Industriais

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Tubos de FoFo

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Tubos de PVC

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Tubos de PVC

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Tubos de Cobre e Suas Ligas

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Laminação

Extrusão

Fundição

Tubos com costura

Tubos sem costura

Laminação + Soldagem


Processos de Fabricação

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Laminação (Parte I)

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Laminação (Parte II)


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Extrusão


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Fabricação de Tubos c/ Costura (FRW)


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Fabricação de Tubos c/ Costura (SAW)


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Fabricação de Tubos c/ Costura (ERW)


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Fabricação de Tubos c/ Costura Helicoidal (SAW)


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Quantidade (peso ou comprimento);

Diâmetro nominal;

Espessura/série;

Norma dimensional;

Material;

Processo de fabricação (tipo);

Extremidade;

Acabamento/revestimento.

Dados para Pedido/Aquisição


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Meios de Ligação dos

Tubos

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Ligações rosqueadas;

Ligações soldadas;

Ligações flangeadas;

Ligações ponta e bolsa;

Ligações de compressão;

Ligações patenteadas.

Principais sistemas de

ligação/fixação

Escolha depende de: material, diâmetro, finalidade, segurança,

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

Conectar tubos entre si;

Ligar tubos às válvulas, acessórios e equipamentos.

Meios de Ligação


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LIGAÇÕES CORRENTES

AO LONGO DA

TUBULAÇÃO

SERVIÇOS NÃO-

SEVEROS

DIÂMETROS ATÉ 4” LIGAÇÕES ROSQUEADAS

COM LUVAS

DIÂMETRO DE 6” OU

MAIORES SOLDA DE TOPO

SERVIÇOS SEVEROS

DIÂMETRO ATÉ 1½” LIGAÇÕES DE SOLDA DE

ENCAIXE COM LUVAS

DIÂMETROS DE 2” OU

MAIORES SOLDA DE TOPO

LIGAÇÕES NOS

EXTREMOS DA

TUBULAÇÃO, OU ONDE

FOR EXIGIDA

FACILIDADE DE

DESMONTAR

SERVIÇOS NÃO-

SEVEROS

DIÂMETROS DE 4” LIGAÇÕES ROSQUEADAS

COM UNIÕES

DIÂMETRO DE 6” OU

MAIORES

LIGAÇÕES FLANGEADAS

(FLANGES ROSQUEADOS OU

SOBREPOSTOS)

SERVIÇOS SEVEROS

DIÂMETROS ATÉ 1½”

LIGAÇÕES DE SOLDA DE

ENCAIXE COM FLANGES DE

ENCAIXE

DIÂMETROS DE 2” OU

MAIORES

LIGAÇÕES FLANGEADAS

(FLANGES DE PESCOÇO)

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Domiciliares/Comerciais

Industriais, em ramos secundários;

Vantagens

Rosca em tubos: Sch 30 a 100 (preferencialmente)

ANSI/ASME B1.20.1

Ligações Rosqueadas


Custos

Fácil execução;

Fácil desmontagem

D 4”

Vazamentos;

Resistência mecânica

Desvantagens

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Solda de topo

Solda de encaixe ou soquete Solda por fusão

Resistência

Estanqueidade

Aparência

Manutenção

Fácil de pintar e isolar

Vantagens

Desmontagem

Mão de obra Desvantagens

Ligações Soldadas


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Solda de topo – para tudo com diâmetro acima de 2”.

ASME B16.25


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Solda de topo – para tudo com diâmetro inferior a 1 1/2”


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Válvulas;

Equipamentos e instrumentos;

Desmontagem (quando tubulação não flangeada);

Tubos entre si (quando não pode soldar);

Vazamento

Pesadas

Volumosas

Caras

Desvantagens:

Ligações Flangeadas


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ANSI/ASME B16.5 as 7 classes abrangem todos os tipos de flanges, Ø de ½”

a 24”,com as seguintes exceções:

2500# só até ø 12”;

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

1500# flanges rosqueados até ø 12”;

Ø < 3” os da classe 400# são iguais aos 600#;

Ø < 2 1/2” os da classe 900# são iguais aos 1500#.

Ligações Flangeadas


Obs:

# = psi = lbf/pol².

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

barra calandrada

Principais Especificações ASTM p/ forjados:

A-181: aço carbono uso geral.

A-105: aço carbono acalmado c/ Si, p/ temperaturas elevadas.

A-182: aço-liga Mo, Cr-Mo e de aços inoxidáveis.

A-351: aço carbono e aço-liga Ni p/ baixas temperatura.

ANSI B16.5 define 7 classes de flanges cujas pressões nominais são (#):

150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500. Estas pressões são as admissíveis de

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

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

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

O número da pressão nominal não significa a pressão admissível de trabalho do

flange, esta depende da temperatura de trabalho.

Tipos de Flanges


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A) Integral Equipamentos

Ferro fundido

+ Resistente

Uso geral

Resistência

Aperto

Tensões residuais

Montagem:

- Tubo chanfrado

- Comprimento certo

B) Pescoço

Menos custo

Facilidade de montagem

Aperto

Tensões residuais

C) Sobreposto

Tipos de Flanges


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E) Encaixe 1½”

+ Facilidade na montagem

F) Lap-joint Soltos,virola

Sem contato

G) cego Bocais de equipamentos

Extremidade

Futura expansão

D) Rosqueado Aperto

tensões residuais

Rosca: tensões, vazamentos

Tubos Não – soldáveis

Não - metálicos

Tipos de Flanges


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Tipos de Flanges


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C/ ressalto: mais comum, p/ qualquer temperatura e pressão, 1/16” de altura

p/ classes de pressão 150 e 300#) e ¼” p/ classes mais elevadas, superfície

lisa ou ranhurada (espiralada ou concêntricas). Ranhuras devem ter

profundidade de até 0,15mm, e o ressalto liso pode ter vários graus de

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

Plana: usual p/ Fofo e materiais frágeis; aperto da junta é inferior ao do face

c/ ressalto. Só acoplar face plana c/ face plana.

Para junta c/ Anel: usado p/ serviços severos, altas pressões e temperaturas

(vapor >600#, hidrocarbonetos > 900#), fluidos perigosos, tóxicos etc. Rasgo

circular profundo p/ encaixe do anel. Vedação pela ação de cunha do anel e

pela dilatação deste devido a pressão interna. Dureza da face maior que o anel

(A/C –120 HB, Inox –304, 316, 347 e 321–160HB e 120HB p/ 304L e 316L

Macho e Fêmea: face de lingueta e ranhura, mais raros, usados p/ serviços

especiais; junta fica confinada não tendo contato com o fluido circulante.


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Compressão aperto

Cisalhamento pressão Interna

Deformável

Elástico

Resistente fluido, t

Material

Acomodação

P, t

Juntas para Flanges


Elemento de vedação, submetida a forte compressão pelo aperto dos

parafusos, e a esforço de cisalhamento pelo fluido circulante.

Deve ser suficientemente deformável e elástica, p/ amoldar nas

irregularidades da superfície dos flanges, e dura e resistente quanto

maior for a pressão do fluido.

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Dureza

Acabamento das faces P. Interna pode

Inicial - p/ acomodar o material da junta – sem pressão;

Residual - p/ compensar a pressão Interna;

A quente - p/ compensar a dilatação dos parafusos .

Aperto

Dureza

Juntas para Flanges


Espessura

P a (espess. ) F = P x A

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Não metálicas: juntas planas, p/ FFR e FFP, espessuras de 0,7 a 3mm, sendo

1,5mm mais comum. Borracha natural, sintética, materiais plásticos e papelão

hidráulico (material aglutinante c/ amianto comprimido.

Semi-metálicas em espiral: lâmina metálica (geralmente inox), torcida em

espiral, c/ enchimento de amianto em volta. P/ FFR, serviços acima dos p/

Junta papelão hidráulico, e classes > 600#. Acabamento dos flanges deve ser

liso.

Metálicas foleadas: possuem; espessura da junta: 2 a 3mm. Mesmo emprego

das semi-metálicas espiral; Flange com acabamento liso ou ranhura

concêntrica.

Metálicas maciças: faces planas ou ranhuradas, p/ FFR (altas pressões), e

FF Macho-Fêmea.

Metálicas de anel (JTA): anéis metálicos maciços de seção octogonal ou

ovalada (mais comum). Empregadas em vapor e hidrogênio (>600#) e

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

Juntas para Flanges


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Borracha natural (EPDM);

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

Papelões hidráulicos;

Materiais plásticos (PVC, PEAD, PEBD);

Juntas metálicas folheadas ou em espiral;

Juntas metálicas simples.

Materiais para Juntas


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ENCHIMENTO NÃO METÁLICO

Juntas Planas (ANSI/ ASME B 16.21)

Juntas de Anel (ANSI/ ASME B 16.20)


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(AC)

(AL)

APERTO

AC – 10.000 psi

AL – 60.000 psi

Parafusos e Estojos


A-193 Gr B7 (1%Cr 0,2% Mo) – até 480ºC

A-193 Gr B5 (5%Cr 1/2% Mo) – até 600ºC

A-320 (aço-liga Ni) – temperaturas abaixo de 0ºC

Aços Inox, devido a baixa resistência mecânica, não devem ser usados em

serviços severos. ANSI B31 limita a FLG até 400#.

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Parafusos e Estojos


APERTO INICIAL – Tem a finalidade de adaptar as juntas às faces do

flange, amoldando-a às imperfeições.

Valores do Aperto Inicial:

• Juntas de Borracha de 2,5 a 4 MPa

• Juntas de Papelão Hidráulico de 8 a 12 MPa

• Juntas Metálicas de 20 a 40 Mpa

APERTO RESIDUAL – Tem o objetivo de combater o efeito da pressão

interna (Pi) na tubulação tendendo a separar os flanges.

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

APERTO FINAL – Para compensar os efeitos de dilatações devido a

variações de temperatura

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Parafuso

Cabeça integral sextavada ou quadrada, rosca nuca abrange todo o corpo.

ANSI B18.2 padroniza dimensões, ANSI B1.1 padroniza dimensões dos

filetes.

Designados pelo comprimento e Ø nominal da rosca.

ANSI B21 permite o uso de A/C p/ FLG até 300#, juntas não metálicas e até

260ºC. Só costumam ser empregados até 150#.

Estojo

Barras cilíndricas rosqueadas (pode ou não abranger todo o comprimento) c/

porcas e contra porcas independentes. Melhor aperto; filetes devem ser obtidos

por rolamente e não por corte (usinagem).

ANSI B18.2 padroniza dimensões, ANSI B1.1 padroniza dimensões dos

filetes.

ANSI B31.3 possui tabelas indicando as tensões admissívies e temperatura

de trabalho p/ os diversos materiais de uso p/ os estojos.


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Ligação de Compressão

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Ligação de Ponta e Bolsa


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Ligação de Ponta e Bolsa


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Ligações Patenteadas

Junta Dresser ® Junta Vitaulic ® Junta Gibault®

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Conexões

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Para solda de topo

Para solda de encaixe

Rosqueados

Flangeados

De ponta e bolsa

De compressão

Sistemas de Conexões


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2. Para derivações

• Tês normais (de 90º)

• Tês de 45º

• Tês de redução

• Peças em “y”

• Cruzetas

• Cruzetas de redução

• Selas

• Colares

1. Para mudanças de

direção

• Curvas de raio longo

• Curvas de raio curto

• Curvas de redução

• Joelhos

• Joelhos de redução

De 22 ½º, 45º,

90º e 180º


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3. Para mudanças de

diâmetro

• Reduções concêntricas

• Reduções excêntricas

• Luvas

• Uniões

• Flanges

• Niples

• Virolas

4. Para ligação

• Tampões

• Bujões

• Flanges cegos

5. Para fechar extremidades


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Conexões Flangeadas (ANSI/ASME B 16.5)

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Conexões Flangeadas Sanitárias (ASME BPE 2002)

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


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


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Para Tubo Reforçados c/ Fibra de Vidro (FRP)


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Conexões Para Ligação De Compressão (Fittings)

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Conexões Para Ligação De Compressão

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Conexões Para Solda de Topo (ANSI/ ASME B 16.9)

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① Curva em gomos em tubo de grande

diâmetro

② Boca de lobo

③ Acessórios para solda de topo soldados

diretamente um ao outro

④ Derivação com colar

⑤ Derivação com luva

⑥ Acessórios para solda de encaixe (ou com

rosca) com niples intermediários

Emprego das Conexões de Grande Porte


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Curvas em Gomo: Usadas exclusivamente em tubulações de aço; são feitas de

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

São usadas em Ø acima de 20”, pressões e temperaturas moderadas.

Derivações soldadas: Para ramais pequenos, até Ø 2”, é usual o emprego de

uma luva, soldada diretamente no tubo-tronco, desde que este último tenha

pelo menos Ø 4”.

Os ramais de quais quer Ø, acima de 1”, podem ser feitos c/ uso de “selas” ou

“colares”.

Para ramais de 2”ou mais, desde que o Ø do tubo-tronco seja maior do que o Ø

do ramal, o mais usual é a solda direta de um tubo no outro (boca de lobo).

Estas podem ser sobrepostas (menores tensões residuais) ou penetrantes

(maiores tensões residuais). A ANSI B31 aceita esse tipo de derivação

indicando detalhadamente casos onde seja necessário reforços locais. Estes

reforços consistem em um anel de chapa envolvendo a derivação e soldado no

tubo tronco e na derivação.

Curvas em Gomo e Derivações Soldadas


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Boca de Lobo (Ramal de 2” ou maior)


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Derivações Soldadas


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Derivações Soldadas (Weldolet)


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Curvas em Gomo


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06/03/2013 92

Isolamento


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06/03/2013 94

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Fim!!!

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