Tubulação

A função da tubulação em um sistema hidráulico ou pneumático é a de atuar como um

condutor à prova de vazamentos do fluído. A tubulação em um sistema de potência fluida

pode ser comparada ao encanamento de água em uma casa.

A tubulação ou encanamento em um sistema de potência fluida é frequentemente

motivo de reflexão posterior, com o resultado que quase sempre é uma fonte de problemas. É

importante que a tubulação em qualquer sistema de potência fluida seja adequadamente

arranjada para proporcionar máxima eficiência e operação sem problemas.

Classificação

As tubulações podem ser classificadas em três categorias: rígidas, semi-rígidas e

flexíveis ou mangueiras.

Canos Rígidos

O cano rígido é encontrado em quatro categorias:

Standard (STD) ou Classe 40

Extraforte (XS) ou Classe 80 para 1000 psi

Duplo Extraforte (XXS)

Pneumática e Hidromecânica

Os calibres de canos são especificados pelo diâmetro interno nominal como ¼ , ½ , ¾

e 1 ¼ polegadas. Todas as categorias de um só calibre possuem o mesmo diâmetro externo,

mas o diâmetro interno real varia, segundo a espessura da parede do tubo.

As conexões usadas em conjunto com os canos de aço são os cotovelos, desvios, tês e

uniões.

Semi-Rígidos

Os tubos inconsúteis (inteiriços) de aço, alumínio e cobre são todos utilizados para

sistemas hidráulicos e pneumáticos.

Tubos Flexíveis (Mangueiras)

A mangueira flexível é usada para muitos tipos e categorias de serviços. A mangueira

é especificada normalmente pelos diâmetros interno e externo.

O chamado tubo é forro ou parte que entra no contato com o fluído ou material que

está sem conduzido. A carcaça é uma estrutura de sustentação da mangueira, que fica entre o

tubo e a cobertura. O material da carcaça pode ser algodão, fibra sintética, asbestos ou fio

metálico e pode ser trançado, tecido, entrelaçado ou enrolado espiralmente. A cobertura é o

elemento de revestimento externo da mangueira. A pressão de ruptura é a pressão na qual a

mangueira é arruinada e tornada inadequada para serviço posterior.

Características Gerais da Instalação de Tubulações

Várias regras são importantes na instalação de tubulações. Algumas delas são:

1. A tubulação deve estar limpa. Certifique-se de que não há incrustações no

interior dos tubos.

2. A tubulação deve ter uma área de seção transversal grande bastante para que o

fluído passe com baixa resistência. O diâmetro do tubo é determinado normalmente pelo

tamanho das aberturas dos componentes aos quais é ligado.

3. A tubulação deve ser tão curta quanto possível com o mínimo possível de

curvas. AS curvas fechadas devem ser eliminadas sempre que possível.

4. Quando o cano é instalado, deve ser apertado seguramente. Descansos e

suportes devem ser utilizados para evitar vibração. Em certos casos de vibração excessiva,

frequentemente é útil inserir um trecho de mangueira flexível.

Planejamento de um Sistema de Distribuição a ar Comprimido

Uma queda de pressão entre o compressor e o ponto de utilização do ar comprimido é

uma perda que não pode ser recuperada. O sistema de distribuição em uma instalação de ar

comprimido é um fator importante.

Instalação de Canos Rígidos

Quando os canos rígidos são usados em uma instalação, devem ser adotados canos

padrões para sistema pneumáticos, e os Classe 80 ou da Classe 160 devem ser usados para os

sistemas hidráulicos que exijam pressões de até 1000 psi (7 MN/ m2) e a Classe 160 para

pressões de até 3000 psi (21MN/m2).

As extremidades dos canos de aço podem ser rosqueadas através de uma tarraxa de

canos. Além disso, as extremidades dos canos podem ser soldadas um flange de soldagem,

que se ajusta a uma conexão combinada de uma válvula ou de um cilindro.

Instalação de Tubos Semi-Rígidos

Após determinar o comprimento necessário dos tubos, o passo seguinte é corta-los. É

importante fazer essa tarefa aproximadamente, deve-se tomar para não distorcer, achatar ou

lascar os tubos durante seu corte. O corte final deve ser reto, homogêneo e livre de rebarbas

externas e internas. Recomenda-se um corta-tubos na feitura do corte adequado. Remova a

rebarba dos trechos de metal, a extremidade dos tubos deverá ser limpa. Após preparar a

extremidade do cano, este deve ser limpo. A passagem de um jato de ar comprimido pelo tubo

é um dos métodos para limpá-lo.

Se forem usadas conexões alargadas será necessário, claro, alargar a tubulação. A

operação de alargamento pode ser realizada por meio de um dispositivo ou máquina de

alargamento mecânico, entretanto são comumente utilizadas ferramentas de alargamento

manual. Algumas dessas são do tipo da ferramenta de alargar a martelo.

Os tubos devem ser curvados por operação manual ou mecânica. Um curvador de

tubos operado a manivela e um curvador de tubos operado a alavanca. Um curvador de tubos

manual preso numa morsa e um curvador de tubos de engrenagem. As curvas não devem ser

muito fechadas, o raio da menor curva (de linha de centro à linha de centro da tubulação) deve

medir cerca de três vezes o diâmetro externo dos tubos.

Deve-se tomar cuidado para evitar o enrugamento e o achatamento dos tubos.

A tubulação deve ser cuidadosamente instalada. O cuidadoso planejamento anterior

pode evitar dificuldades reais. Ligações em linha reta, particularmente de comprimentos

curtos, deve ser evitadas onde for possível.

A tubulação não deve ser usada para suportar outros tipos de dispositivo. A superfície

do alargamento e a base da conexão devem estar limpos e livres de sujidade quando forem

usadas conexões alargadas.

Instalação de Tubulações Flexíveis

As maneiras corretas e incorretas de instalar mangueiras. Os conjuntos de mangueiras,

isto é, a mangueira e suas conexões são de dois tipos: os que são permanentemente unidos na

fábrica, e os com conexões reutilizáveis. Um método no qual as conexões reutilizáveis são

usadas para fazer um conjunto de mangueira.

A mangueira não deve ser curvada ou torcida demais, e não deve ser colocada em

torção em qualquer momento durante a instalação. Curvas fechadas ou excessivas podem

fazer a mangueira enrugar-se ou romper-se.

A instalação deve ser estudada para se determinar onde os cotovelos poderão ser

usados com vantagem. As tensões no conjunto de mangueira poderão ser atenuadas pela

utilização de tubos e conexões em cotovelos.

O raio de curvatura é importante. Uma boa regra de operação é que o raio de curvatura

deve ser cinco ou mais vezes maior que o diâmetro externo da mangueira .

Tubos de Distribuição

Os sistemas intrincados atualmente utilizados enfatizam a compatibilidade, portanto

são empregados muitos tubos de distribuição especialmente nos sistemas hidráulicos. É

sempre aconselhável montar todas as válvulas em um painel de distribuição. Isso elimina a

tubulação entre as válvulas, e reduz a possibilidade de vazamentos. Embora sejam

relativamente caros, os tubos de distribuição reduzem grandemente o tempo de montagem na

ligação de um sistema.

Exercícios de Revisão

1- Que tipos de tubos podem ser encontrados em uma casa?

R: Rígidas – Linhas de água e gás.

Semi-rígidas – Linhas de gás e água.

Flexíveis – numa lavadora automática.

2- Que tipos de tubos podem ser encontrados em um automóvel?

R: Rígidas – Usos diversos.

Semi-rígidas – Linhas para freios, tanque de combustível, etc.

Flexíveis – Para ferramenta pneumáticas.

3- Que tipos de tubos podem ser encontrados no lugar em que você trabalha?

R: Rígidas – Linhas de água e de ar comprimido.

Semi-rígidas- Linhas de água e gás.

Flexíveis- Para ferramentas pneumáticas.

4- Quais são algumas das dificuldades que podem surgir nas instalações de

tubulações, e que podem ser evitadas pela instalação de canos rígidos?

R: Quando são usados tubos de cobre em um sistema hidráulico podem ser super-

solicitados e falhar.

Grandes conexões e canos normalmente são mais prontamente encontrados que

grandes encaixes para tubos.

O alargamento de certos tubos torna-se difícil e pode causar problemas, como, por

exemplo, fender.

5- Quais são alguns dos riscos de utilizar-se mangueiras flexíveis em uma

instalação?

R: Alguns fluidos afetam as mangueiras flexíveis.

As mangueiras flexíveis podem chicotear sob´alta pressão, tornando-se perigosas

Para o pessoal.

A mangueira flexível pode se romper, cortar ou ser achatada por um caminhão de

transporte interno, o que causa uma repentina interrupção do fluxo.

6- Quais são as causas do ar de baixa pressão em um sistema de distribuição

pneumática?

R: Capacidade insuficiente do compressor.

Válvula reguladora defeituosa no sistema.

Vazamentos nos vários componentes pneumáticos do sistema.

Tubulação inadequada.

Válvula aberta no sistema.

Filtros bloqueados.

7- Quais são alguns dos fatores que devem ser verificados antes de instalar-se um

sistema de tubulações?

R: Decidir sobre a pressão máxima necessária, então instalar a tubulação adequada.

Verificar demandas de pico e utilizar tubulações que atendam a essas demandas.

Projetar um sistema de tubulações para eliminar quantas curvas forem possíveis.

Eliminar pontos baixos na disposição dos tubos.

8- Quando se instalam canos com extremidades rosqueadas, qual é a vantagem de

aplicar-se compostos de canos ou fita teflon somente nas rocas machos?

Evite que o composto ou fita penetre no sistema ao fazer a junta.

9- Que dificuldades poderiam desenvolver-se se uma serra de metal fosse

utilizada para cortar tubos?

R: Pode não cortar em linha reta.

Pode fazer com que pequenas farpas penetrem no interior da tubulação.

Pode achatar levemente tubos de paredes finas num ponto em que se torna difícil fazer

um alargamento adequado.

10- Que tipo de tubulação de ser usada do filtro de entrada para a bomba em um

dispositivo de potência hidráulica? Explique.

R: Devem ser utilizados canos rígidos. Isto elimina a possibilidade de calapso de

canos; também proporciona fluxo total.

11- Que tipo de cano deve ser usado para um serviço que exija 200 psi (1,4 Mn/

m2)? Para serviço que exija 2000 psi (14 MN/m2)?

R: Semi-rígidos, de alumínio ou cobre, conforme sejam utilizados para serviço

pneumático ou hidráulico. Flexíveis, ou mangueiras, são satisfatório para muitas aplicações.

Semi-rígidos ou rígidos, para serviço hodráulico de 140 bárias.

Os tubos de aço recozido são muito utilizados em sistemas hidráulicos. Canos de aço

também são utilizados. Mangueiras flexíveis de tecidos trançado são empregados em muitas

aplicações hidráulicas.

Relatório Sobre Laboratório

Medindo Vazão

Cronometrar o tempo de enchimento de um reservatório graduado.

Objetivo: Identificar a perda de carga em tubulações em função da rugosidade interna.

Material:

- Trena

- Cronometro

- Hidráulica – Tubo ¾ Liso – Fluído Água – Tubo ¾ Rugoso

Procedimento

– Medir a Dimensão (L) Largura (P) Profundidade.

Calcular o volume: Feche o registro e ligue a bomba, abra o registro ¼ de volta;

manobre o bico escamoteável para o reservatório com a tampa fechada e cronometre o tempo

(T) de enchimento até a altura (H) = 15 cm.

Para determinar o volume coletado:

Vol. Coletado= V coletado = L.P>H

Q= V coletado V coletado=

T

0,22*0,33*0,15=0,01089m3

Medição

S/ Mano.(S)

Medição

C/ Mano.(S)

Volume S/

Mano. M3/s

Volume c/

Mano. M3/s

Liso 3/4

33,06

29,10 3,294 x 10-4 3,742 x 10-4

liso 1/2

15,62

17,81 6,971 x 10-4 6,114 x 10-4

liso total

12,13

12,12 8,977 x 10-4 8,985 x 10-4

       

Rug. 3/4

29,91

28,07 3,640 x 10-4 3,879 x 10-4

Rug. 1/2

15,96

14,81 6,823 x 10-4 7,353 x 10-4

Rug.

Total 12,97

12,51 8,396 x 10-4 8,705 x 10-4

V Coletado = L.L.H

V Coletado = 0,22 *0,33*0,15

V Coletado= 0,01089m3

= V Coletado = m3 / S

T

= 0,01089m 3 = 3,294 x 10-4 m3 / s

33,06

Conclusões

Após realizarmos as medições de vazões nos tubos rugosos e lisos com o manômetro

aberto (livre) e regulado(pressionado pela bomba), foram constadas as seguintes situações:

- Quanto menor a vazão maior é o tempo para preencher o nível desejado no

recipiente.

- No tubo liso a vazão é maior que no rugoso com a mesma pressão ou não,

interferindo assim o total de líquido final pelo tempo.