LISTA DE EXERCÍCIOS 2

Calculo de Estruturas e Tubulações Industriais

1- Como podem ser classificadas as tubulações dentro das instalações industriais?

Comente cada classe.

2- Quanto ao material, as tubulações podem ser classificadas em três tipos, quais são? Fale

sobre suas aplicações, vantagens e desvantagens.

3- Quais são os quatro processos de fabricação de tubulações, como cada um funciona?

4- Fale sobre as tubulações de aço-carbono, vantagens e desvantagens, faço um paralelo

com as tubulações de aço inoxidável e ferro fundido.

5- Quais são os principais materiais não ferrosos utilizados na fabricação de tubulações?

Comente suas aplicações e características.

6- Com relação as tubulações plásticas, quais suas vantagens e desvantagens perante

outros materiais? Cite pelo menos dois tipos de plásticos e suas características quando aplicados

na fabricação de tubulações.

7- Cite os principais meios de ligação de tubulação, comente suas particularidades,

aplicações e materiais.

8- Com relação as ligações por solda, cite e comente os dois principais métodos.

9- Cite os principais tipos de flanges e seus faceamentos, comente suas diferenças e

explique com desenhos ilustrativos.

10- Fale sobre as principais juntas para vedação de flanges, comente seu emprego nos tipos

de flange.

11- Classifique as válvulas quanto a sua funcionalidade, cite exemplos.

12- Faça um comparativo entre as válvulas gaveta e válvulas globo, informando suas

funcionalidades, faça um desenho para ilustrar sua explicação.

13- Faça um comparativo entre as válvulas de retenção e as válvulas de e alívio, informe

suas diferenças funcionais em uma instalação.

14- Quais são os principais tipos de conexões quanto a suas formas de ligação? Cite

exemplos e fale sobre suas aplicabilidades.

15- Uma alternativa ao uso de conexões é a aplicação de curvas de gomo e derivações, fale

sobre estes meios de ligação apresentando seus tipos e situações onde é possível aplica-los.

16- Com relação as juntas de expansão, quando existe a necessidade de aplica-las em

tubulações industriais?

17- Apresente pelo menos quatro fatores que influenciam na seleção dos materiais para

tubulações.

18- Para tubulação de agua doce, descreva os materiais que podem ser usados, faça uma

distinção entre as faixas de diâmetros utilizadas, informe também as ligações e empregadas.

19- Para tubulação de ar comprimido, descreva os materiais que podem ser usados, faça

uma distinção entre as faixas de diâmetros utilizadas, informe também as ligações e

empregadas.

20- Para tubulação de vapor, descreva os materiais que podem ser usados, faça uma

distinção entre as faixas de diâmetros utilizadas, informe também as ligações e empregadas.

21- Para tubulações de esgoto e drenagem, cite os materiais que podem ser utilizados.

22- Calcule o diâmetro em uma tubulação de água onde a velocidade média da tubulação é

de 1,5 m/s, a bomba trabalha 2 horas para enchimento de um reservatório de 5000 litros.

(D=24,27mm)

23- Calcule o diâmetro de uma tubulação de ar comprimido com velocidade média de 18

m/s e vazão de 1700 litros/min. (D=44,77mm)

24- Caso seja feito uma ramificação na tubulação de ar da questão anterior, onde o consumo

seja 20% da vazão da linha, qual deverá ser o diâmetro da ramificação. (d=20mm).

25- Água escoa por uma tubulação de 4” a uma vazão de 0,12 l/s, sabendo-se que o

comprimento virtual da tubulação é de 220 metros, calcule a perda de carga (Viscosidade

cinemática da água v=8,03E-7). (J=0,81mm)

26- Calcule a perda de carga em uma tubulação de ferro galvanizado de 1.1/2” de diâmetro

com uma vazão de 15000L/h, o comprimento virtual da tubulação é de 72 metros. (J=37m)

27- Calcule a espessura mínima de uma tubulação com diâmetro externo de 1,315” (NPS 1”)

para operação em uma linha de pressão de 300psig e temperatura ambiente. Considere que a

tubulação é fabricada em aço com costura por solda de resistência A53 Gr.A (Tensão adm.

82,7Mpa (12000psi)). (0,02184”).

28- Calcule a espessura mínima de uma tubulação com diâmetro externo de 2,375” (NPS 2”)

para operação em uma linha de pressão de 400psig. Considere que a tubulação é fabricada em

aço com costura por solda de resistência A53 Gr.A (Tensão adm. 82,7Mpa (12000psi)). (0,0524”).

29- Calcule a distância entre suportes de uma tubulação de 4” sch 40 (De=114,3mm,

Di=102,26mm) operando com água à temperatura ambiente (peso total:22Kg/m), utilize uma

sobrecarga de 300N/m. O tubo é fabricado em aço-carbono A53 GrA (Sh=70,3MPa) com costura

por resistência. Utilize um fator de segurança de 2. (5,9 m).

30- Calcule a distância entre suportes de uma tubulação de 3” Sch 80 (De=88,90mm, parede

= 7,62mm, peso do tubo = 15,27Kg/m) operando com óleo (densidade = 0,88Kg/L), utilize uma

sobrecarga de 300N/m. O tubo é fabricado em aço-carbono A 106 GrB (Sh=103,4 MPa) sem

costura. Utilize um fator de segurança de 2. (6,31m)

31- Calcule a fecha máxima de uma tubulação de 4” sch40 (De=114,3mm, Di=102,26mm)

operando com água à temperatura ambiente (peso total:22Kg/m), utilize uma sobrecarga de

300N/m. O tubo é fabricado em aço-carbono A53 GrA (E=205,0GPa) com costura por resistência.

A distância entre suportes é de 5 metros. (1,34mm)

32- Calcule o vão entre suportes para uma flecha máxima de 5mm em uma tubulação de 3”

Sch 80 (De=88,90mm, Di=73,66mm) com uma carga total de 300N/m, o tubo é fabricado em

aço-carbono A53 GrA (E=205,0GPa). (5,5m)

Formulário:

𝑸 = 𝑽 ∙ 𝑨 → 𝑸 = 𝑽 ∙𝝅 ∙ 𝑫𝟐

𝟒

Perda de Carga:

Para regime laminar: f=64/Re

Espessura da parede de tubos:

Vão entre suportes:

Solda por resistência: E=0,85;

Solda elétrica (TIG ou MIG/MAG) único cordão

externo, sem adição de material: E=0,85;

Solda elétrica (TIG ou MIG/MAG) único cordão

externo, com adição de material: E=0,80;

Solda elétrica (TIG ou MIG/MAG) cordão interno e

externo, com ou sem adição de material: E=0,9;

Para materiais não ferrosos e ferros fundidos: Y=0

Para aços:

𝑍 = 1,27𝑊 = 1,27 ∙𝜋

32ሺ𝐷3 − 𝑑3ሻ

𝐼 =𝜋

64ሺ𝐷4 − 𝑑4ሻ