Apresentacao 2

TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS

Prof. Eduardo G. Peralta

TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS

MOSSORÓ/RN Fevereiro-2012

JUNTAS DE EXPANSÃO



JUNTAS DE EXPANSÃO

JUNTAS DE EXPANSÃO

� As juntas de expansão são peças deformáveisque se intercalam nas tubulações com a finalidadede absorver total ou parcialmente as dilataçõesprovenientes das variações de temperatura etambém, em alguns casos, com a finalidade deimpedir a propagação de vibrações ou de esforçosimpedir a propagação de vibrações ou de esforçosmecânicos.

� São peças pouco empregadas, pois na maioriados casos é preferível fazer o controle dasdilatações térmicas simplesmente com um traçadoconveniente dado à tubulação.

JUNTAS DE EXPANSÃO

� São os seguintes casos em que se justifica oemprego da juntas de expansão:

� Insuficiência de espaço para se ter trajeto detubulação com flexibilidade.

� Em tubulações de baixa responsabilidade(condensado etc.).(condensado etc.).

� Em tubulações de diâmetro muito grande (acimade 20”).

� Em tubulações que por exigência de serviçodevam ter trajetos diretos retilíneos.

� Em tubulações sujeitas a vibrações de grandeamplitude.

JUNTAS DE EXPANSÃOTIPOS DE MOVIMENTOS NAS JUNTAS DE EXPANSÃO

JUNTAS DE EXPANSÃOJUNTAS DE TELESCÓPIO

� Consistem basicamente em dois pedaços detubos concêntricos, que deslizam um sobre outro,cada um ligado a um dos extremos da junta.

� Só podem absorver movimentos axiais dastubulações.tubulações.

� Devem ser adotadas medidas convenientes paraimpedir esforços laterais ou momentos de rotaçãosobre as juntas.

� São empregadas principalmente para tubulaçõesde vapor de baixa pressão, de condensado ou águaquente.

JUNTAS DE EXPANSÃOJUNTAS DE TELESCÓPIO

JUNTAS DE EXPANSÃOJUNTAS DE FOLE

� Consistem basicamente em um fole com uma série degomos feitos de chapa fina flexível.

� Como não possuem gaxetas não há o risco devazamentos, e a sua manutenção é bem menor emrelação às juntas de telescópio.relação às juntas de telescópio.

� As juntas de fole são pontos fracos na tubulação,devido fole de chapa fina, cuja resistência mecânica émuito menor do que dos tubos.

� O fole deve ser de material resistência à corrosão econstruído a partir de uma tubo sem costura.

� As juntas de fole podem permitir qualquer tipo oucombinação de movimentos.

JUNTAS DE EXPANSÃOJUNTAS DE FOLE

JUNTAS DE EXPANSÃOTIPOS DE JUNTAS DE EXPANSÃO DE FOLE

� São os seguintes os tipos mais importantes dejuntas dessa classe:

� Juntas simples.

� Juntas com anéis de equalização.

� Juntas articuladas.

� Juntas duplas.

JUNTAS DE EXPANSÃOTIPOS DE JUNTAS DE EXPANSÃO DE FOLE

JUNTAS DE EXPANSÃOJUNTAS DE EXPANSÃO DE TECIDO

� São constituídas de um elemento flexível capaz deabsorver os movimentos impostos pela tubulação comum mínimo de esforço.

� Nessas juntas, o elemento flexível é uma peçatubular feita de um tecido não-metálico, resinas,tubular feita de um tecido não-metálico, resinas,mantas de fibras sintéticas etc.

� O emprego dessas juntas é restrito aos casos debaixíssimas (até 0,2 kgf/cm²) pressões e temperaturasmoderadas (até 200°C).

� A grande vantagem dessas juntas é o baixo custo esão capazes de absorver grandes movimentos emquaisquer direções.

JUNTAS DE EXPANSÃOJUNTAS DE EXPANSÃO DE TECIDO

PURGADORES DE VAPOR, SEPARADORES E FILTROS



SEPARADORES E FILTROS

PURGADORES DE VAPORDEFINIÇÕES

� São dispositivos automáticos que separam eeliminam o condensado formado nas tubulações devapor e nos aparelhos de aquecimento.

� São também conhecidos como purgadores decondensado.condensado.

� A maioria dos purgadores, além de remover ocondensado, eliminam também o ar e outros gasesincondensáveis presentes.

� São dispositivos de separação de grandeaplicabilidade e bastante comum em plantas detubulações industriais.

PURGADORES DE VAPORCAUSAS DE APARECIMENTO DE CONDENSADO

� Precipitação da própria umidade em tubulaçõesde vapor úmido.

� Em tubulações de vapor saturado, em função dasperdas de calor por irradiação ao longo da linha.

� Conseqüência do arraste de água, proveniente da� Conseqüência do arraste de água, proveniente dacaldeira, em tubulações de vapor saturado ousuperaquecido.

� Em quaisquer tubulações de vapor, sempre seforma no período de entrada de operação, quandotodo o sistema está frio, e quando o sistema éretirado de operação.

PURGADORES DE VAPORMOTIVOS PARA REMOÇÃO DO CONDENSADO

� Conservar a energia do vapor. A permanência docondensado diminui a eficiência dos equipamentos.

� Evitar vibrações e golpes de aríete nas tubulaçõescausados pelo condensado, quando empurrado pelovapor em alta velocidade.

� Evitar a erosão rápida das palhetas das turbinas,causada pelo impacto das gotas de condensado.

� Reduzir os efeitos da corrosão.

� Evitar a redução da seção transversal útil deescoamento de vapor.

� Evitar o resfriamento do vapor em conseqüência damistura com o ar e outros gases.

PURGADORES DE VAPOREMPREGO E INSTALAÇÃO

a) Para eliminação do condensado formado nastubulações de vapor em geral.


b) Para reter o vapor nos equipamentos de aquecimentoa vapor, deixando sair apenas o condensado.


� Devem ser colocados obrigatoriamente purgadorespara drenagem de condensado:

� Todos os pontos baixos e todos os pontos deaumento de elevação.

� Nos trechos de tubulação em nível deve ser� Nos trechos de tubulação em nível deve sercolocado um purgador em cada 100 a 250m.

� Todos os pontos extremos fechados com tampões,flanges cegos, bujões etc.

� Imediatamente antes de todas as válvulas debloqueio, retenção, controle e redutoras de pressão.

� Próximo à entrada de qualquer máquina a vapor.


� Quando o purgador tem por finalidade reter o vapor em umequipamento de aquecimento, ele deve ser instalado naprópria tubulação de vapor, e colocado o mais próximopossível da saída do equipamento.

PURGADORES DE VAPORDETALHES DE INSTALAÇÃO1. Os purgadores devem de preferência ser colocados

abaixo da geratriz inferior do tubo a drenar.

2. Recomenda-se a colocação de um filtroimediatamente antes de cada purgador. Sãoobrigatórios antes dos purgadores de bóia outermostáticos.termostáticos.

3. A descarga dos purgadores pode ser feita de doismodos: livre e para uma rede de tubulações.

4. As tubulações de entrada e saída do purgadordevem ter o menor comprimento possível.

5. Os purgadores devem ser sempre instalados emlocais de fácil acesso para inspeção e manutenção.

PURGADORES DE VAPORDETALHES DE INSTALAÇÃO

PURGADORES DE VAPORPRINCIPAIS TIPOS

� Os purgadores de vapor podem ser classificadosem três categorias gerais:

� Purgadores mecânicos: agem por diferençade densidades (bóia, de panela invertida, depanela aberta).panela aberta).

� Purgadores termostáticos: agem pordiferença de temperatura (de expansãometálica, de expansão líquida, de expansãobalanceada).

� Purgadores especiais (termodinâmicos, deimpulso).

PURGADORES DE VAPORPURGADOR TIPO BÓIA

� Consiste em uma caixa com uma entrada de vapore uma saída de condensado.

� Não permite a saída de ar e de outros gases, é,porém, praticamente insensível às flutuações depressão e de vazão de vapor.pressão e de vazão de vapor.

� Dependendo da quantidade de condensado, adescarga pode ser contínua ou intermitente.

� Devido à possibilidade de terem descarga contínua,são muito empregados para reter o vapor na saídade equipamentos de aquecimento.

� Não podem trabalhar com pressões muito elevadas,que tenderiam a achatar a bóia.

PURGADORES DE VAPORPURGADOR TIPO BÓIA

PURGADORES DE VAPORPURGADOR DE PANELA INVERTIDA

� Utilizado para drenagem de tubulações de vapor.

� Consiste em uma caixa com entrada de vapor e saídade condensado, dentro da qual existe uma panela com ofundo para cima, comandando a válvula que fecha asaída do condensado.

� Este tipo precisa estar escorvado (cheio de água) parainício do funcionamento.

� Empregam-se para quaisquer valores de pressão etemperatura, quando o volume de ar a eliminar émoderado e quando não, há necessidade de saída decondensado ser contínuo ou intermitente.

� Seu mecanismo interno completo é sempre de açoinoxidável.

PURGADORES DE VAPORPURGADOR DE PANELA INVERTIDA

PURGADORES DE VAPORPURGADOR DE EXPANSÃO METÁLICA

� A parte atuante desse purgador consiste em umconjunto de lâminas bimetálicas, que se curvam como aquecimento, devido à diferença de coeficientes dedilatação dos dois metais.

� Quando no purgador só existe condensado (ou ar),que são mais frios do que o vapor, as lâminasque são mais frios do que o vapor, as lâminaspermanecem planas, e a válvula do purgador ficatotalmente aberta, empurrando para baixo pelaprópria pressão do condensado que escapa para fora.

� Com o aumento de temperatura do condensado aslâminas se curvam iniciando o fechamento da válvula,que se completa com a chegada do vapor quente.

PURGADORES DE VAPORPURGADOR DE EXPANSÃO METÁLICA

PURGADORES DE VAPORPURGADOR TERMODINÂMICO

� É um aparelho de construção simples, cuja únicapeça móvel é um disco que trabalha dentro deuma pequena câmara abrindo ou fechandosimultaneamente as passagens que dão para aentrada e saída do condensado.

� É pequeno, simples e de baixa manutenção, éempregado para linhas de vapor e para linhas deaquecimento, desde que a quantidade decondensado não seja muito grande.

� Por serem peças pequenas e sujeitas a severascondições de corrosão e erosão, são construídosintegralmente de aço inoxidável.

PURGADORES DE VAPORPURGADOR TERMODINÂMICO

PURGADORES DE VAPORSELEÇÃO E DIMENSIONAMENTO - FATORES

� Natureza da instalação e finalidade do purgador.

� Pressão e temperatura do vapor na entrada dopurgador (flutuações da P e T).

� Descarga do condensado para a atmosfera oupara linha de retorno.para linha de retorno.

� Quantidade de condensado a ser eliminada porhora ou por dia.

� Necessidade ou não de descarga contínua e dedescarga rápida.

� Perda admitida de vapor vivo.

PURGADORES DE VAPORSELEÇÃO E DIMENSIONAMENTO - FATORES

� Quantidade de ar e de outros gases presentes novapor.

� Ocorrência de golpes de aríete ou de vibraçõesna tubulação.

� Ação corrosiva ou erosiva do vapor ou do� Ação corrosiva ou erosiva do vapor ou docondensado.

� Facilidades disponíveis de manutenção.

� Custo inicial.

PURGADORES DE VAPORSELEÇÃO E DIMENSIONAMENTO

OUTROS DISPOSITIVOS SEPARADORES

a) Separação de água e/ou óleo em tubulações de ar

OPERAÇÕES EFETUADAS

� Além dos purgadores de vapor, vários outrosdispositivos separadores são também utilizadosem tubulações industriais. São as operações maisefetuadas.

a) Separação de água e/ou óleo em tubulações de arcomprimido e outros gases.

b) Separação de poeiras e sólidos em suspensãoem tubulações de ar e de gases diversos.

c) Separação de ar e/ou água em tubulações degasolina e de outros líquidos leves.

d) Separação de ar em tubulações de vapor.


� São os princípios gerais de funcionamento damaioria desses dispositivos:

� Flutuação.

� Inércia.

� Capilaridade.� Capilaridade.

� Absorção.

� Alguns separadores aproveitam-se de formasimultânea de mais de um dos mencionadosfenômenos.

OUTROS DISPOSITIVOS SEPARADORESSEPARADOR POR FLUTUAÇÃO

� Os dispositivos que trabalham por flutuação sãointeiramente semelhantes aos purgadores de bóia.Utilizados para drenagem de água.


� É utilizado nos dispositivos destinados a separarlíquidos e sólidos em suspensão em tubulação degases.

� A corrente de gás, carregadas de partículas líquidasou sólidas separam-se por serem mais pesadas,

SEPARADOR POR INÉRCIA

sendo então recolhidas e eliminadas.

� Em outros tipos as mudanças de direção sãoconseguidas por meio de chicanas, convenientementecolocadas, que também servem para guiar o líquidocoletado.

� Geralmente funcionam conjugados com um purgadorde vapor, instalado no dreno do separador.

OUTROS DISPOSITIVOS SEPARADORESSEPARADOR POR INÉRCIA

FILTROS PARA TUBULAÇÕES

� São dispositivos destinados a reter poeiras,sólidos em suspensão e corpos estranhos, emcorrentes líquidas ou de gases.

a) Filtros provisórios:

� Depois de algum tempo de funcionamento,podem ser dispensados e removidos devido àpodem ser dispensados e removidos devido àperda de carga que causam.

� É obrigatório sua utilização na entrada detodos os equipamentos que possam serdanificados pelam presença de corposestranhos.

FILTROS PARA TUBULAÇÕESFILTRO PROVISÓRIO

� Os mais comuns são cestas de tela com um anelde chapa, fina, introduzidos entre dois flangesquaisquer.

� Devem ter uma área de filtragem de no mínimo 3a 4 vezes a seção transversal útil da tubulação.a 4 vezes a seção transversal útil da tubulação.

FILTROS PARA TUBULAÇÕES

b) Filtros Permanentes: são empregados nosseguintes casos:

� Tubulações para fluidos sujos que semprepossam apresentar corpos estranhos.

� Caso em que seja necessária uma purificaçãorigorosa ou controlada do fluido circulante porrigorosa ou controlada do fluido circulante porexigência do processo.

� Tubulações de entrada de equipamentos quepodem ser gravemente prejudicados pelaentrada de corpos estranhos, tais comobombas, medidores volumétricos, certos tiposde purgadores etc.

FILTROS PARA TUBULAÇÕESFILTRO PERMANENTE

� Consistem geralmente em uma caixa de aço, deferro fundido, ou de bronze, com os bocais paraas tubulações de entrada e saída.

� São os mais comuns:

� Grades metálicas, chapas perfuradas, telas� Grades metálicas, chapas perfuradas, telasmetálicas (filtragem mais grosseira delíquidos).

� Telas finas, feltro, nylon, porcelana, papel(filtragem fina de líquidos).

� Palhas metálicas, feltro, camurça (filtragem degases.

FILTROS PARA TUBULAÇÕESFILTRO PERMANENTE

INSTALAÇÃO INDUSTRIAL DE PROCESSO



PROCESSO

INSTALAÇÃO INDUSTRIAL DE PROCESSODISPOSIÇÃO GERAL DAS ÁREAS

a) Listagens das atividades básicas.

b) Cálculo das áreas para cada atividade.

c) Diagrama de bloco de circulação de materiais.

d) Direções ortogonais básicas.d) Direções ortogonais básicas.

e) Disposição geral das áreas.

f) Traçado de ruas para subdivisão das áreas.

g) Faixas de passagens de tubulações.

h) Fixação dos níveis de projeto.

INSTALAÇÃO INDUSTRIAL DE PROCESSODISPOSIÇÃO GERAL DAS ÁREAS

INSTALAÇÃO INDUSTRIAL DE PROCESSO

� São desenhos feitos em escala que mostram emprojeção horizontal a disposição geral das diversasconstruções e equipamentos em uma instalaçãoindustrial, ou em uma área abrangida por uma rede detubulações.

PLANTAS DE ARRANJO

� Nas plantas de arranjo das áreas de processo devemfigurar sempre detalhes mostrando as tubulações queentram e saem da área, com indicação de diâmetro,cota e elevação de cada uma.

� Em unidades muito complexas, onde existamequipamentos superpostos em várias elevaçõesdiferentes, é comum se fazer mais de uma planta dearranjo.

ARRANJO E DETALHAMENTO

� No arranjo e detalhamento de tubulações industriaisdevem ser sempre levados em consideração osseguintes pontos básicos:

1) Condições de serviço.

2) Flexibilidade.

3) Transmissão de esforços e vibrações.3) Transmissão de esforços e vibrações.

4) Acessibilidade.

5) Construção e manutenção.

6) Segurança.

7) Economia.

8) Aparência.

ARRANJO E DETALHAMENTOARRANJO DE TUBULAÇÕES NÃO SUBTERRÂNEAS

� As tubulações não-subterrâneas são maisseguras e de maior confiabilidade.

� São também geralmente mais econômicas e deconstrução e manutenção mais fáceis.

� Para tubulações com isolamento térmico, ou com� Para tubulações com isolamento térmico, ou comaquecimento, a condição subterrânea, excetopara trechos muito curtos, é praticamente inviável.

� Existem várias regras e recomendações, de usocorrente, para arranjo e detalhamento detubulações não-subterrâneas em instalaçõesindustriais.

ARRANJO E DETALHAMENTOGRUPOS PARALELOS DE MESMA ELEVAÇÃO

� As tubulações devem correr, sempre que possível,formando grupos paralelos e de mesma elevação.

� As tubulações de grande diâmetro (mais de 20”)podem fazer exceção à essa regra.

� O traçado das tubulações deve ser sempre iniciado� O traçado das tubulações deve ser sempre iniciadopelas tubulações de maior diâmetro, pelas linhas –tronco e pelas linha mais congestionadas.

ARRANJO E DETALHAMENTOTUBULAÇÕES EM DIREÇÕES ORTOGONAIS

ARRANJO E DETALHAMENTOFLEXIBILIDADE

� Todas as tubulações devem ter, sempre que possível,um traçado tal que lhes proporcione uma flexibilidadeprópria, de tal forma que sejam capazes de absorverdilatações térmicas por meio de flexões ou torções.

ARRANJO E DETALHAMENTOFLEXIBILIDADE

ARRANJO E DETALHAMENTOESPAÇAMENTO ENTRE TUBOS PARALELOS

� A distância de centro a centro de tubos paralelosadotados nos projetos são geralmente valoresadotados em tabelas.

� Quando existirem flanges ou peças flangeadasem tubos vizinhos, o usual é defasar essas peças,em tubos vizinhos, o usual é defasar essas peças,para manter o espaçamento mínimo entre tubos.

ARRANJO E DETALHAMENTOTUBULAÇÕES EM ÁREAS DE PROCESSO

� Na prática de projetos industriais distinguem-sedois casos gerais de tubulações dentro dos limitesde uma instalação industrial.

1. Tubulações em áreas de processo , isto é, nointerior de áreas onde os fluidos passam porinterior de áreas onde os fluidos passam portransformações físicas ou químicas.

2. Tubulações em áreas externas , isto é, fora deáreas de processo, que são as tubulações deinterligação, tubulações em área dearmazenagem etc.

ARRANJO E DETALHAMENTOTUBULAÇÕES EM ÁREAS DE PROCESSO

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