NOÇÕES DE VÁLVULAS, TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS E ACESSÓRIOS

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Autor: Carlos Ro Autor: Carlos Roberto Firminoberto Firmino
NOÇÕES DENOÇÕES DE
VÁLVULAS,VÁLVULAS,
TUBULAÇÕESTUBULAÇÕES
INDUSTRIAISINDUSTRIAIS
E ACESSÓRIOSE ACESSÓRIOS
  
NOÇÕES DENOÇÕES DE
VÁLVULAS,VÁLVULAS,
TUBULAÇÕESTUBULAÇÕES
INDUSTRIAISINDUSTRIAIS
E ACESSÓRIOSE ACESSÓRIOS
  
 Autor: Carlos Rob Autor: Carlos Roberto Firminoerto Firmino
Colaboradores: Délio Rodrigues da SilvaColaboradores: Délio Rodrigues da Silva   Fernando Fernando Costa Costa dos dos Santos Santos Júnior Júnior 
   Hernon Hernon Viana Viana FilhoFilho
Ao final desse estudo, o treinando poderá:Ao final desse estudo, o treinando poderá:
• Denir o que é ciência dos materiais e sua importância para a• Denir o que é ciência dos materiais e sua importância para a
indústria;indústria;
• Classicar materiais quanto às suas características;• Classicar materiais quanto às suas características;
• Reconhecer a aplicação dos diferentes materiais disponíveis no• Reconhecer a aplicação dos diferentes materiais disponíveis no
mercado das tubulações, válvulas e acessórios utilizados na indústria.mercado das tubulações, válvulas e acessórios utilizados na indústria.
NOÇÕES DENOÇÕES DE
VÁLVULAS,VÁLVULAS,
TUBULAÇÕESTUBULAÇÕES
INDUSTRIAISINDUSTRIAIS
E ACESSÓRIOSE ACESSÓRIOS
  
Este material é o resultado do trabalho conjunto de muitos técnicosEste material é o resultado do trabalho conjunto de muitos técnicos
da área de da área de Exploração & Produção da Petrobras. Ele se estende paraExploração & Produção da Petrobras. Ele se estende para
além dessas páginas, uma vez que traduz, de forma estruturada, aalém dessas páginas, uma vez que traduz, de forma estruturada, a
experiência de anos de dedicação e aprendizado no exercício dasexperiência de anos de dedicação e aprendizado no exercício das
atividades prossionais na Companhia.atividades prossionais na Companhia.
É com tal experiência, reetida nas competências do seu corpo deÉ com tal experiência, reetida nas competências do seu corpo de
empregados, que a Petrobras conta para enfrentar os crescentesempregados, que a Petrobras conta para enfrentar os crescentes
desaos com os quais ela se depara no desaos com os quais ela se depara no Brasil e no mundo.Brasil e no mundo.
Nesse contexto, o E&P criou o Programa Alta Competência, visandoNesse contexto, o E&P criou o Programa Alta Competência, visando
prover os meios para adequar quantitativa e qualitativamente a forçaprover os meios para adequar quantitativa e qualitativamente a força
de trabalho às estratégias do negócio E&P.de trabalho às estratégias do negócio E&P.
Realizado em diferentes fases, o Alta Realizado em diferentes fases, o Alta Competência tem como premissaCompetência tem como premissa
a participação ativa dos técnicos na a participação ativa dos técnicos na estruturaçestruturação e detalhamento dasão e detalhamento das
competências necessárias para explorar e competências necessárias para explorar e produzir energia.produzir energia.
O objetivo deste material é contribuir para a disseminação dasO objetivo deste material é contribuir para a disseminação das
competências, de modo a competências, de modo a facilitar a formação de facilitar a formação de novos empregadosnovos empregados
e a reciclagem de antigos.e a reciclagem de antigos.
Trabalhar com o bem mais precioso que temos – as pessoas – é algoTrabalhar com o bem mais precioso que temos – as pessoas – é algo
que exige sabedoria e dedicação. Este material é um suporte paraque exige sabedoria e dedicação. Este material é um suporte para
esse rico processo, que se concretiza no envolvimento de todos osesse rico processo, que se concretiza no envolvimento de todos os
que têm contribuído para tornar a Petrobras a empresa mundial deque têm contribuído para tornar a Petrobras a empresa mundial de
sucesso que ela é.sucesso que ela é.
Programa Alta CompetênciaPrograma Alta Competência
Programa Alta CompetênciaPrograma Alta Competência
  
Esta seção tem o objetivo de Esta seção tem o objetivo de apresentar como esta apostilaapresentar como esta apostila
está organizada e assim facilitar seu uso.está organizada e assim facilitar seu uso.
No início deste material é No início deste material é apresentado oapresentado oobjetivo geralobjetivo geral, o qual, o qual
representa as metas de aprendizagem a serem atingidas.representa as metas de aprendizagem a serem atingidas.
 Autor  Autor 
Ao final desse estudo, o treinando poderá:Ao final desse estudo, o treinando poderá:
• Identicar procedimentos adequados ao • Identicar procedimentos adequados ao aterramentoaterramento
e à manutenção da segurança nas instalações elétricas;e à manutenção da segurança nas instalações elétricas;
• Reconhecer os riscos de acidentes relacionados ao• Reconhecer os riscos de acidentes relacionados ao
aterramento de segurança;aterramento de segurança;
• Relacionar os principais tipos de • Relacionar os principais tipos de sistemas desistemas de
aterramento de segurança e sua aplicabilidade nasaterramento de segurança e sua aplicabilidade nas
instalações elétricas.instalações elétricas.
ATERRAMENTOATERRAMENTO
DE SEGURANÇADE SEGURANÇA
Como utilizar esta apostilaComo utilizar esta apostila
Objetivo GeralObjetivo Geral
  
O material está dividido em capítulos.O material está dividido em capítulos.
No início de cada capítulo são apresentados osNo início de cada capítulo são apresentados os objetivosobjetivos
específicosespecíficos de aprendizagem, que devem ser utilizados como de aprendizagem, que devem ser utilizados como
orientadores ao longo do estudo.orientadores ao longo do estudo.
No nal de cada capítulo encontram-se os exercícios, queNo nal de cada capítulo encontram-se os exercícios, que
visam avaliar o visam avaliar o alcance dos objetivos de aprendizagem.alcance dos objetivos de aprendizagem.
Os gabaritos dos exercícios estão nas últimas páginas doOs gabaritos dos exercícios estão nas últimas páginas do
capítulo em questão.capítulo em questão.
Para a clara Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suascompreensão dos termos técnicos, as suas
   C   C
  a  a
  p  p
   í   í   t   t
  u  u
   l   l  o  o
   1   1
Riscos elétricosRiscos elétricos
e o aterramentoe o aterramento
de segurançade segurança
Ao final desse capítulo, o Ao final desse capítulo, o treinando poderá:treinando poderá:
• Estabelecer a relação entre aterramento de segurança e• Estabelecer a relação entre aterramento de segurança e
riscos elétricos;riscos elétricos;
• Reconhecer os tipos de riscos elétricos decorrentes do uso de• Reconhecer os tipos de riscos elétricos decorrentes do uso de
equipamentos e sistemas elétricos;equipamentos e sistemas elétricos;
• Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de• Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de
segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas.segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas.
Capítulo 1. Riscos elétricos e Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurançao aterramento de segurança
1.4. Exercícios1.4. Exercícios
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e
aterramento de segurança?aterramento de segurança?
______________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que
abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos.abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos.
Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme,Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme,
o caso:o caso:
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurançaCapítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança
1) Que relaçãopodemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentesO aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os 2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidadoscuidados
e critérios relacionados a riscos e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos,elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos,
marcando A ou B, conforme, o marcando A ou B, conforme, o caso:caso:
A) A) Risco Risco de de incêndio incêndio e e explosão explosão B) B) Risco Risco de de contatocontato
( B )( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas eprojetadas e
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, osos
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
  
1.7. Gabarito1.7. Gabarito  
Objetivo EspecíficoObjetivo Específico
  
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suasPara a clara compreensão dos termos técnicos, as suas
denições estão disponíveis nodenições estão disponíveis no glossárioglossário. Ao longo dos. Ao longo dos
textos do capítulo, esses termos podem ser facilmentetextos do capítulo, esses termos podem ser facilmente
identicados, pois estão em destaque.identicados, pois estão em destaque.
4949
  
Nesse processo, o operador tem importante papel, pois, ao interagirNesse processo, o operador tem importante papel, pois, ao interagir
diariamente com os equipamentos elétricos, pode detectardiariamente com os equipamentos elétricos, pode detectar
imediatamente alguns tipos de anormalidades, antecipandoimediatamente alguns tipos de anormalidades, antecipando
problemas e, principalmente, diminuindo os riscos de choque elétricoproblemas e, principalmente, diminuindo os riscos de choque elétrico
por contato indireto e de por contato indireto e de incêndio e explosão.incêndio e explosão.
3.1. Problemas operacionais3.1. Problemas operacionais
Os principaisOs principais problemas operacionaisproblemas operacionais vericados em qualquer tipo vericados em qualquer tipo
de aterramento são:de aterramento são:
• Falta de continuidade; e• Falta de continuidade; e
• Elevada resistência elétrica de contato.• Elevada resistência elétrica de contato.
É importante lembrar que Norma Petrobras N-2222 dene o valorÉ importante lembrar que Norma Petrobras N-2222 dene o valor
de 1Ohm, medido com multímetro DC (ohmímetro), como o máximode 1Ohm, medido com multímetro DC (ohmímetro), como o máximo
admissível para resistência de contato.admissível para resistência de contato.
AAlltta a CCoommppeettêênncciiaa
Choque elétricoChoque elétrico – conjunto de perturbações de natureza e efeitos diversos, que se – conjunto de perturbações de natureza e efeitos diversos, que se
manifesta no organismo humano ou animal, quando este é percorrido por umamanifesta no organismo humano ou animal, quando este é percorrido por uma
corrente elétrica.corrente elétrica.
OhmOhm – unidade de medida padronizada pelo SI para medir a resistência elétrica. – unidade de medida padronizada pelo SI para medir a resistência elétrica.
OhmímetroOhmímetro – instrumento que mede a resistência elétrica em Ohm. – instrumento que mede a resistência elétrica em Ohm.
  
3.4. Glossário3.4. Glossário
  
Caso sinta necessidade de saber de onde foram retirados osCaso sinta necessidade de saber de onde foram retirados os
insumos para o insumos para o desenvolvimento do conteúdo desta apostila,desenvolvimento do conteúdo desta apostila,
ou tenha interesse em se ou tenha interesse em se aprofundar em determinados temas,aprofundar em determinados temas,
basta consultar abasta consultar a BibliografiaBibliografia ao nal de cada capítulo.ao nal de cada capítulo.
Ao longo de todo o material, caixas de destaque estãoAo longo de todo o material, caixas de destaque estão
presentes. Cada uma delas tem presentes. Cada uma delas tem objetivos distintos.objetivos distintos.
A caixaA caixa “Você Sabia”“Você Sabia” traz curiosidades a respeito do  traz curiosidades a respeito do conteúdoconteúdo
abordado de um determinado item do capítulo.abordado de um determinado item do capítulo.
“Importante”“Importante”  é um lembrete das questões essenciais do  é um lembrete das questões essenciais do
conteúdo tratado no capítulo.conteúdo tratado no capítulo.
AAlltta a CCoommppeettêênncciiaa
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá.CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemasAterramento de sistemas
elétricoselétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI –
Elétrica, 2007.Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira.COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços Riscos em instalações e serviços com eletricidade.com eletricidade.
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222.Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidadesProjeto de aterramento de segurança em unidades
marítimasmarítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410.Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensãoInstalações elétricas de baixa tensão . Associação. Associação
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419.Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargasProteção de estruturas contra descargas
atmosféricasatmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
  
1.6. Bibliografia1.6. Bibliografia
  
  
É atribuído a Tales de Mileto (624 - 556 a.C.) aÉ atribuído a Tales de Mileto (624 - 556 a.C.) a
primeira observação de um fenômeno relacionadoprimeira observação de um fenômeno relacionado
com a eletricidade estática. Ele teria esfregado umcom a eletricidade estática. Ele teria esfregado um
fragmento de âmbar com um tecido seco e obtidofragmento de âmbar com um tecido seco e obtido
um comportamento inusitado – o âmbar era capaz deum comportamento inusitado – o âmbar era capaz de
atrair pequenos pedaços de palha. O âmbar é o nomeatrair pequenos pedaços de palha. O âmbar é o nome
dado à resina produzida por pinheiros que protege adado à resina produzida por pinheiros que protege a
árvore de agressões externas. Após árvore de agressões externas. Após sofrer um processosofrer um processo
semelhante à fossilização, ela se torna um materialsemelhante à fossilização, ela se torna um material
duro e resistente.duro e resistente.
É muito importante que você conheça os tipos deÉ muito importante que você conheça os tipos de pig pig  
de limpeza e dede limpeza e de pig pig instrumentado mais utilizados na instrumentado mais utilizados na
sua Unidade. Informe-se junto a ela!sua Unidade. Informe-se junto a ela!
IMPORTANTE!IMPORTANTE!
  
  
  
Já a caixa de destaqueJá a caixa de destaque “Resumindo”“Resumindo” é uma versão compacta é uma versão compacta
dos principais pontos abordados no capítulo.dos principais pontos abordados no capítulo.
EmEm “Atenção”“Atenção”  estão destacadas as informações que não  estão destacadas as informações que não
devem ser esquecidas.devem ser esquecidas.
Todos os recursos didáticos presentes nesta apostila têmTodos os recursos didáticos presentes nesta apostila têm
como objetivo facilitar o como objetivo facilitar o aprendizadode seu conteúdo.aprendizado de seu conteúdo.
Aproveite este material para o seu desenvolvimento prossional!Aproveite este material para o seu desenvolvimento prossional!
  
Recomendações geraisRecomendações gerais
• • Antes do Antes do carregamentcarregamento o dodo  pig pig, inspecione o, inspecione o
interior do lançador;interior do lançador;
• Após a retirada de um• Após a retirada de um pig pig, inspecione internamente, inspecione internamente
o recebedor deo recebedor de pigs pigs;;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas• Lançadores e recebedores deverão ter suas
RESUMINDO...RESUMINDO...
  
ATENÇÃOATENÇÃO
É muito importante que você conheça osÉ muito importante que você conheça os
procedimentos específicos para passagem deprocedimentos específicos para passagem de  pig pig   
em poços na sua Unidade. Informe-se e saibaem poços na sua Unidade. Informe-se e saiba
quais são eles.quais são eles.
  
  
SumárioSumário
  
SumárioSumário
Introdução 15Introdução 15
Capítulo 1 - Ciência dos materiaisCapítulo 1 - Ciência dos materiais
ObjetivosObjetivos 1177
1. 1. Ciência Ciência dos dos materiais materiais 1919
1.1. 1.1. Metais Metais 2020
1.1.1. 1.1.1. Aço Aço 2211
1.2. 1.2. Estrutura Estrutura cristalina cristalina de de ferro ferro 2727
1.2.1. Estrutura cristalina do aço no resfriamento lento -1.2.1. Estrutura cristalina do aço no resfriamento lento -
transformação transformação no no estado estado sólido sólido 2929
1.3. 1.3. TTratamento ratamento térmico térmico do do aço aço 3434
1.3.1. 1.3.1. Tipos Tipos de de tratamentos tratamentos térmicos térmicos do do aço aço 3636
1.3.2. 1.3.2. Fatores Fatores que que inuenciam inuenciam no no tratamento tratamento térmico térmico dos dos aços aços 4545
1.4. 1.4. Metais Metais não-ferrosos não-ferrosos e e ligas ligas 5050
1.5. 1.5. Materiais Materiais plásticos plásticos 5533
1.5.1. 1.5.1. Propriedades Propriedades comuns comuns dos dos plásticos plásticos 5656
1.5.2. 1.5.2. Classicação Classicação dos dos plásticos plásticos 5757
1.5.3. 1.5.3. A A obtenção obtenção dos dos plásticos plásticos 6565
1.6. 1.6. Ensaios Ensaios de de materiais materiais 6767
1.7. 1.7. Exercícios Exercícios 101011
1.8. 1.8. Glossário Glossário 101033
1.9. 1.9. Bibliograa Bibliograa 105105
1.10. 1.10. Gabarito Gabarito 106106
Capítulo 2 - Capítulo 2 - TTubulações e acessórios de tubulaçãoubulações e acessórios de tubulação
Objetivos 109Objetivos 109
2. 2. TuTubulações bulações e e acessórios acessórios de de tubulação tubulação 111111
2.1. 2.1. Principais Principais materiais materiais para para tubos tubos 111111
2.2. 2.2. Processos Processos de de fabricação fabricação de de tubos tubos 111133
2.3. 2.3. TTubos ubos de de aço-carbono aço-carbono 118118
2.3.1. 2.3.1. Especicações Especicações para para tubos tubos de de aço-carbono aço-carbono 120120
2.3.2. 2.3.2. Aços-liga Aços-liga e e aços-inoxidáveis aços-inoxidáveis - - casos casos gerais gerais de de emprego emprego 121222
2.3.3. 2.3.3. Tubos Tubos de de aços-liga aços-liga 121233
2.3.4. 2.3.4. Tubos Tubos de de aços aços inoxidáveis inoxidáveis 124124
2.4. 2.4. Diâmetros Diâmetros comerciais comerciais dos dos “tubos “tubos para para condução” condução” 125125
2.4.1. 2.4.1. Dados Dados para para encomenda encomenda ou ou requisição requisição de de tubos tubos 127127
  
2.5. 2.5. Acessórios Acessórios 128128
2.5.1. Classic2.5.1. Classicação de ação de acessórios acessórios quanto ao quanto ao sistema sistema de ligação de ligação empregado empregado 129129
2.5.2. 2.5.2. Outros Outros tipos tipos de de acessórios acessórios de de tubulação tubulação 137137
2.5.3. 2.5.3. Flanges Flanges 141422
2.6. 2.6. Cuidados Cuidados na na montagem montagem de de anges anges e e juntas juntas 154154
2.6.1. 2.6.1. Juntas Juntas de de vedação vedação 159159
2.6.2. 2.6.2. Limpeza Limpeza e e lavagem lavagem de de linhas linhas 160160
2.6.3. 2.6.3. Secagem Secagem 161622
2.7. 2.7. Teste Teste de de estanqueidade estanqueidade e e teste teste hidrostático hidrostático de de linhas linhas 161622
2.8. 2.8. Exercícios Exercícios 166166
2.9. 2.9. Glossário Glossário 169169
2.10. 2.10. Bibliograa Bibliograa 171711
2.11. 2.11. Gabarito Gabarito 171722
Capítulo 3 - VálvulasCapítulo 3 - Válvulas
Objetivos 175Objetivos 175
3. 3. Válvulas Válvulas 177177
3.1. 3.1. Classicação Classicação das das válvulas válvulas 177177
3.2. 3.2. Componentes Componentes das das válvulas válvulas 178178
3.3. 3.3. Meios Meios de de operação operação das das válvulas válvulas 179179
3.4. 3.4. Válvulas Válvulas que que controlam controlam a a pressão pressão a a montante montante 180180
3.5. 3.5. Válvulas Válvulas que que controlam controlam a a pressão pressão a a jusante jusante 181811
3.6. 3.6. Válvulas Válvulas de de esfera esfera 181811
3.6.1. 3.6.1. Tipos: Tipos: característica característica de de operação operação 181822
3.7. 3.7. Válvulas Válvulas globo globo 181833
3.7.1. 3.7.1. Válvulas Válvulas agulha agulha 184184
3.8. 3.8. Válvulas Válvulas de de retenção retenção 184184
3.9. 3.9. Válvulas Válvulas de de borboleta borboleta 186186
3.10. 3.10. TTeste este de de estanqueidade estanqueidade em em válvulas válvulas 187187
3.11. 3.11. Atuadores Atuadores 188188
3.11.1. 3.11.1. Atuadores Atuadores lineares lineares 189189
3.11.2. 3.11.2. Atuadores Atuadores rotativos rotativos 190190
3.12. 3.12. Válvulas Válvulas acionadas acionadas eletricamente eletricamente 191933
3.13. 3.13. Exercícios Exercícios 196196
3.14. 3.14. Glossário Glossário 198198
3.15. 3.15. Bibliograa Bibliograa 199199
3.16. 3.16. Gabarito Gabarito 200200
  
1515
IntroduçãoIntrodução
O m do século XIX e o início do século XX foram marcantes noO m do século XIX e o início do século XX foram marcantes no
que se refere ao avanço dos estudos sobre o interior da estruturaque se refere ao avanço dos estudos sobre o interior da estrutura
atômica dos elementos. Isso permitiu compreender a formaçãoatômica dos elementos. Isso permitiu compreender a formação
dos elementos e, portanto, o progresso das pesquisas em busca dedos elementos e, portanto, o progresso das pesquisas em busca de
materiais mais resistentemateriais mais resistentes e adequados às necessidades que foram ses e adequados às necessidades que foram se
criando a partir do desenvolvimento tecnológico. Ao mesmo tempo,criando a partir do desenvolvimento tecnológico. Ao mesmo tempo,
esses avanços impulsionariam outras descobertas. A possibilidadeesses avanços impulsionariam outras descobertas. A possibilidade
de investigar a estrutura dos materiais se tornava,nalmente, umade investigar a estrutura dos materiais se tornava,nalmente, uma
realidade, superando a era das especulações em torno do tema.realidade, superando a era das especulações em torno do tema.
Barros (2008) arma que os átomos do século XIX eramBarros (2008) arma que os átomos do século XIX eram
considerados esferas perfeitas, agrupadas lado a lado, unidas porconsiderados esferas perfeitas, agrupadas lado a lado, unidas por
ligações químicas semelhantes a molas. Essa concepção mudaria aligações químicas semelhantes a molas. Essa concepção mudaria a
partir de 1848, quando o cristalógrafo francês Bravais determinoupartir de 1848, quando o cristalógrafo francês Bravais determinou
matematicamente que esferas poderiam ser arranjadas no espaçomatematicamente que esferas poderiam ser arranjadas no espaço
através de, no máximo, 14 arranjos, que caram conhecidos comoatravés de, no máximo, 14 arranjos, que caram conhecidos como
os catorze sólidos desse cientista.os catorze sólidos desse cientista.
Alcançar o perl topológico de amostras permitiria, portanto,Alcançar o perl topológico de amostras permitiria, portanto,
a manipulação das características conhecidas dos elementosa manipulação das características conhecidas dos elementos
estudados.estudados.
No século XX, tornou-se possível a criação de inúmeros tipos deNo século XX, tornou-se possível a criação de inúmeros tipos de
aço,ligas de alumínio, do uso da cerâmica para ns industriais.aço, ligas de alumínio, do uso da cerâmica para ns industriais.
Entramos no século XXI com materiais mais resistentes, plásticosEntramos no século XXI com materiais mais resistentes, plásticos
de difícil deterioração, o concreto (Barros, 2008). Enm , abriu-sede difícil deterioração, o concreto (Barros, 2008). Enm , abriu-se
uma verdadeira revolução na indústria, cada vez mais voltada aouma verdadeira revolução na indústria, cada vez mais voltada ao
controle de custos, à velocidade de produção e absorvida pelascontrole de custos, à velocidade de produção e absorvida pelas
exigências de diminuição da agressão ao meio ambiente.exigências de diminuição da agressão ao meio ambiente.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
1616
Alta CompetênciaAlta Competência
Grande parte desses avanços se deve às contribuições dos estudosGrande parte desses avanços se deve às contribuições dos estudos
da mecânica quântica à ciência dos materiais que possibilitou ada mecânica quântica à ciência dos materiais que possibilitou a
exploração da composição química de metais, a identicação daexploração da composição química de metais, a identicação da
estrutura cristalina dos vários elementos com reexos diretos sobreestrutura cristalina dos vários elementos com reexos diretos sobre
a indústria eletrônica, de metais e mecânica, da construção civil,a indústria eletrônica, de metais e mecânica, da construção civil,
naval e aeronáutica, por exemplo.naval e aeronáutica, por exemplo.
Podemos armar seguramPodemos armar seguramente que o m da evolução dos métodosente que o m da evolução dos métodos
atuais e o surgimento de novos materiaiatuais e o surgimento de novos materiais está longe de ser alcançadas está longe de ser alcançada
(BARROS, 2008).(BARROS, 2008).
Neste estudo serão apresentados alguns princípios sobre a ciênciaNeste estudo serão apresentados alguns princípios sobre a ciência
dos materiais e sua importância na fabricação e adequada aquisidos materiais e sua importância na fabricação e adequada aquisiçãoção
dos equipamentos, assim como os procedimentos de operação dados equipamentos, assim como os procedimentos de operação da
Companhia. Serão também detalhadCompanhia. Serão também detalhadas as estruturas das as as estruturas das tubulaçõestubulações
e válvulas presentes no dia a dia dos funcionários.e válvulas presentes no dia a dia dos funcionários.
Portanto, este conteúdo será fundamental para que os técnicosPortanto, este conteúdo será fundamental para que os técnicos
de operação possam reconhecer as necessidades referentes àde operação possam reconhecer as necessidades referentes à
manutenção, aquisição, bem como à segurança e adequação dosmanutenção, aquisição, bem como à segurança e adequação dos
equipamentos utilizados.equipamentos utilizados.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
   C   C
  a  a  p  p
   í   í   t   t
  u  u
   l   l  o  o
   1   1
Ciência dosCiência dos
materiaismateriais
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Explicar o que é • Explicar o que é ciência dos materiais;ciência dos materiais;
• Identicar as propriedades e o • Identicar as propriedades e o comportamentcomportamento doso dos
materiais a partir materiais a partir das suas características;das suas características;
• Reconhecer as técnicas de tratamento térmico do • Reconhecer as técnicas de tratamento térmico do aço;aço;
• Reconhecer os tipos de • Reconhecer os tipos de ensaios dos materiais.ensaios dos materiais.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
1818
Alta CompetênciaAlta Competência
CORPORATIVACORPORATIVA
  
1919
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
1. Ciência dos materiais1. Ciência dos materiais
QQ
uando imaginamos a confecção e a utilização de umuando imaginamos a confecção e a utilização de um
determinado produto devemos pensar na seleção do determinado produto devemos pensar na seleção do materialmaterial
que irá constituí-lo.que irá constituí-lo.
Esse material deverá atender a exigências técnicas, comoEsse material deverá atender a exigências técnicas, como
durabilidade e resistência, por exemplo, e também será necessáriodurabilidade e resistência, por exemplo, e também será necessário
avaliar seu uso sob os aspectos econômicos.avaliar seu uso sob os aspectos econômicos.
AA ciência dos materiaisciência dos materiais  é uma área de estudos multidisciplinar  é uma área de estudos multidisciplinar
voltada para o desenvolvimento de materiais cada vez maisvoltada para o desenvolvimento de materiais cada vez mais
resistentes, baratos e adequados às exigências do mercado e deresistentes, baratos e adequados às exigências do mercado e de
preservação do meio ambiente.preservação do meio ambiente.
Classificação dos materiaisClassificação dos materiais
A seguir será apresentada umaA seguir será apresentada uma classificação dos materiaisclassificação dos materiais  mais  mais
comumente utilizados na indústria petrolífera, principalmente nascomumente utilizados na indústria petrolífera, principalmente nas
tubulações e válvulas, tendo cada um tubulações e válvulas, tendo cada um deles sua importância e empregodeles sua importância e emprego
denidos em função de denidos em função de suas características e propriedades.suas características e propriedades.
Observe o esquema a seguir.Observe o esquema a seguir.
MateriaisMateriais
Não - ferrososNão - ferrososFerrososFerrosos
Não - MetaisNão - MetaisMetaisMetais
   A   A
  ç  ç
  o  o
   F   F
  e  e
  r  r  r  r
  o  o
   f   f  u  u
  n  n
   d   d
   i   i   d   d
  o  o
   P   P
  e  e
  s  s  a  a
   d   d
  o  o
  s  s
   L   L
  e  e
  v  v
  e  e
  s  s
   P   P
   l   l   á   á
  s  s   t   t
   i   i  c  c
  o  o
  s  s
   R   R
  e  e
  s  s   i   i
  n  n
   ó   ó
   i   i   d   d
  e  e
  s  s
   M   M
  a  a
   d   d
  e  e
   i   i  r  r
  a  a
   C   C
  o  o
  u  u
  r  r  o  o
   B   B
  o  o
  r  r  r  r
  a  a
  c  c
   h   h
  a  a
  e  e
   t   t  c  c
 . .
NaturaisNaturaisSintéticosSintéticos
Classicação de materiaisClassicação de materiais
CORPORATIVACORPORATIVA
  
2020
Alta CompetênciaAlta Competência
1.1. Metais1.1. Metais
A classe dosA classe dos metaismetais pode ser dividida em dois grupos: os ferrosos e os pode ser dividida em dois grupos: os ferrosos e os
não-ferrosos.não-ferrosos.
MMeettaaiiss DDeessccrriiççããoo TTiippooss
FerrososFerrosos
Desde a sua descoberta, osDesde a sua descoberta, os
metais ferrosos tornaram-semetais ferrosos tornaram-se
de grande importância nade grande importância na
construção mecânica.construção mecânica.
Os metais ferrosos maisOs metais ferrosos mais
importantes são o aço e o ferroimportantes são o aço e o ferro
fundido.fundido.
AçoAço  
Material tenaz, de excelentesMaterial tenaz, de excelentes
propriedades e de fácilpropriedades e de fácil
manipulação, constituídomanipulação, constituído
basicamente de ferro e carbono.basicamente de ferro e carbono.
Ferro fundidoFerro fundido (FoFo) (FoFo)
Material amplamente empregadoMaterial amplamente empregado
na construção mecânica e podena construção mecânica e pode
substituir o aço em diversassubstituir o aço em diversas
aplicações, muitas vezes comaplicações, muitas vezes com
grande vantagem, embora nãogrande vantagem, embora não
possua grande resistência. Comopossua grande resistência. Como
esses materiais são fáceis de seremesses materiais são fáceis de serem
trabalhadostrabalhados, eles são , eles são usados nausados na
maioria das vezes para construirmaioria das vezes para construir
bases de máquinas, ferramentas ebases de máquinas, ferramentas e
estruturas.estruturas.
Metais nãoMetais não
ferrososferrosos
São todos os demais metaisSão todos os demais metais
empregados na construçãoempregados na construção
mecânica. Possuem as maismecânica. Possuem as mais
diversas aplicações, podendodiversas aplicações, podendo
substituir materiais ferrosos emsubstituir materiais ferrosos em
váriasaplicações, embora nemvárias aplicações, embora nem
sempre o contrário possa sersempre o contrário possa ser
feito.feito.
Esses metais são utilizadosEsses metais são utilizados
geralmente isolados ou emgeralmente isolados ou em
forma de ligas forma de ligas metálicas.metálicas.
Algumas delas são amplamenteAlgumas delas são amplamente
empregadas na construçãoempregadas na construção
de máquinas, instalações,de máquinas, instalações,
automóveis etc.automóveis etc.
Em função da densidadeEm função da densidade
pode-se dividir os não-ferrosospode-se dividir os não-ferrosos
basicamente em dois basicamente em dois tipos, emtipos, em
metais pesados e leves.metais pesados e leves.
Metais pesadosMetais pesados
((ρρ > 5kg/dm3), cobre, estanho, > 5kg/dm3), cobre, estanho,
zinco, chumbo, platina etc.zinco, chumbo, platina etc.
Metais levesMetais leves
((ρρ <  < 5kg/dm 3) alumínio,5kg/dm 3) alumínio,
magnésio, titânio etc.magnésio, titânio etc.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
2121
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Normalmente, os metais não-ferrosos são caros e Normalmente, os metais não-ferrosos são caros e seuseu
uso em componentes que possam ser substituídosuso em componentes que possam ser substituídospor materiais ferrosos deve ser evitado.por materiais ferrosos deve ser evitado.
Os metais não-ferrosos são amplamente utilizadosOs metais não-ferrosos são amplamente utilizados
em peças sujeitas à oxidação, devido à sua resistên-em peças sujeitas à oxidação, devido à sua resistên-
cia, assim como em componentes elétricos e no tra-cia, assim como em componentes elétricos e no tra-
tamento galvânico de tamento galvânico de superfícies.superfícies.
Nos últimos anos, a iNos últimos anos, a importância dos metais leves e demportância dos metais leves e de
suas ligas tem suas ligas tem aumentado consideravelmentaumentado consideravelmente, princi-e, princi-
palmente na construção de veículos, nas palmente na construção de veículos, nas construçõeconstruçõess
aeronáuticas e navais, bem como na mecânica deaeronáuticas e navais, bem como na mecânica de
precisão. Isso se deve à obtenção de ligas metálicasprecisão. Isso se deve à obtenção de ligas metálicas
de alta rede alta resistência e sistência e menor pesomenor peso. . ConseqüentemConseqüentemen-en-
te, há uma te, há uma tendência à substituição do aço e do ferrotendência à substituição do aço e do ferro
fundido por esses metais.fundido por esses metais.
IMPORTANTE!IMPORTANTE!
1.1.1. Aço1.1.1. Aço  
OO açoaço é uma  é uma liga basicamente de ferro x carbono com percentual deliga basicamente de ferro x carbono com percentual de
carbono abaixo de 2% e as ligas acima desse valor são consideradascarbono abaixo de 2% e as ligas acima desse valor são consideradas
ferros fundidos, que podem chegar até ferros fundidos, que podem chegar até 6,67%.6,67%.
O produto gerado em uma siderúrgica tem, no início do seuO produto gerado em uma siderúrgica tem, no início do seu
processo de produção, um material bruto conhecido como ferro-processo de produção, um material bruto conhecido como ferro-
gusa, liga com alta quantidade de carbono, que nos processosgusa, liga com alta quantidade de carbono, que nos processos
posteriores é transformado em aço na retirada e controle doposteriores é transformado em aço na retirada e controle do
carbono contido na liga.carbono contido na liga.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
2222
Alta CompetênciaAlta Competência
Classificação do açoClassificação do aço
É necessário, embora insuciente, para uma correta caracterizaçãoÉ necessário, embora insuciente, para uma correta caracterização
de um tipo de aço que a respectiva composição química lhe sejade um tipo de aço que a respectiva composição química lhe seja
conhecida. Essa composição é vulgarmente expressa através dasconhecida. Essa composição é vulgarmente expressa através das
classicações ou dos códigos denidos classicações ou dos códigos denidos por instituições internacionais.por instituições internacionais.
As referências mais relevantes são as fornecidas pelas instituiçõesAs referências mais relevantes são as fornecidas pelas instituições
 Americ American Iron an Iron and Steel and Steel InstitInstituteute (AISI) e a DIN, de origem alemã. (AISI) e a DIN, de origem alemã.
a) Sistema de classificação americano AISI/SAEa) Sistema de classificação americano AISI/SAE
O sistema de classicação daO sistema de classicação da Society of Automotive EngineersSociety of Automotive Engineers ((AISI/ AISI/ 
SAE) é freqüentemente adaptado pelaSAE) é freqüentemente adaptado pela Society of AutomotiveSociety of Automotive
EngineersEngineers (SAE), pelo que  (SAE), pelo que é referido abreviadamente por AISI/SAE.é referido abreviadamente por AISI/SAE.
Seu sistema de classificação consiste em um sistema numérico deSeu sistema de classificação consiste em um sistema numérico de
quatro ou cinco algarismos, indicando nos dois (ou quatro ou cinco algarismos, indicando nos dois (ou três) últimos, otrês) últimos, o
teor de carbono do aço em centésimos. Os dois primeiros indicamteor de carbono do aço em centésimos. Os dois primeiros indicam
se o aço é ou não ligado e qual o tipo de liga.se o aço é ou não ligado e qual o tipo de liga.
Na prática, o sistema de classicação mais adotado é o AISI/SAE. Nele,Na prática, o sistema de classicação mais adotado é o AISI/SAE. Nele,
o aço carbono é identicado pelo grupo 1xxx.o aço carbono é identicado pelo grupo 1xxx.
Os algarismos base para os vários aços-carbono e aços ligados e asOs algarismos base para os vários aços-carbono e aços ligados e as
porcentagens aproximadas dos elementos de liga mais signicativosporcentagens aproximadas dos elementos de liga mais signicativos
recebem classicação da seguinte forma:recebem classicação da seguinte forma:
Tipos de aço - exemplosTipos de aço - exemplos
1XXX - aço sem liga1XXX - aço sem liga
F F 
 o o
nn
 t   t  
 e  e 
: : 
A A 
I  I  
 S  S 
I  I  
 /   /  
 S  S 
A A 
E E 
1045 - aço sem liga com 0,45C1045 - aço sem liga com 0,45C
1145 - aço de corte fácil com 0,45C (com MnS)1145 - aço de corte fácil com 0,45C (com MnS)
1345 - aço de elevada resistência com 0,45C e 1,75Mn1345 - aço de elevada resistência com 0,45C e 1,75Mn
2XXX - aço ao Ni 2345 - aço com 0,45C e 3,5Ni2XXX - aço ao Ni 2345 - aço com 0,45C e 3,5Ni
2545 - aço com 0,45C e 5,0Ni2545 - aço com 0,45C e 5,0Ni
3XX - aço austenítico resistente à corrosão ou refractário3XX - aço austenítico resistente à corrosão ou refractário
3XXX - aço ao Cr Ni3XXX - aço ao Cr Ni
3145 - aço com 0,45C 1,25Ni e 0,60Cr3145 - aço com 0,45C 1,25Ni e 0,60Cr
3245 - aço com 0,45C 1,75Ni e 1,0Cr3245 - aço com 0,45C 1,75Ni e 1,0Cr
3345 - aço com 0,45C 3,50Ni e 1,55Cr3345 - aço com 0,45C 3,50Ni e 1,55Cr
4XX - aço ferrítico ou martensítico resistente à corrosão ou refractário4XX - aço ferrítico ou martensítico resistente à corrosão ou refractário
4XXX - aço ao Mo4XXX - aço ao Mo
CORPORATIVACORPORATIVA
  
2323
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
4045 - aço com 0,45C e 0,25Mo4045 - aço com 0,45C e 0,25Mo
4145 - aço com 0,45C 0,50 ou 0,95Cr e 0,25Mo4145 - aço com 0,45C 0,50 ou 0,95Cr e 0,25Mo
F F 
 o o
nn
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: : 
A A 
I  I  
 S  S 
I  I  
 /   /  
 S  S 
A A 
E E 
4345 - aço com 0,45C 1,80Ni 0,50 ou 0,80Cr e 0,25Mo4345 - aço com 0,45C 1,80Ni 0,50 ou 0,80Cr e 0,25Mo
4645 - aço com 0,45C 1,80Ni e 0,25Mo4645 - aço com 0,45C 1,80Ni e 0,25Mo
4845 - aço com 0,45C 3,5Ni e 0,25Mo4845 - aço com 0,45C 3,5Ni e 0,25Mo5XXXX - aço ao Cr 50100 - aço com 1C e 0,50Cr5XXXX - aço ao Cr 50100 - aço com 1C e 0,50Cr
51100 - aço com 1C e 1,00Cr 52100 - aço com 1 C e 1,45 Cr51100 - aço com 1C e 1,00Cr 52100 - aço com 1 C e 1,45 Cr
6XXX - aço ao Cr V6XXX - aço ao Cr V
Os dois números representados pelas letras "xx" indicam a Os dois números representados pelas letras "xx" indicam a quantidadequantidade
de carbono do aço. Por exemplo: o aço 1020 apresenta 0,2% dede carbono do aço. Por exemplo:o aço 1020 apresenta 0,2% de
carbono.carbono.
Os aços que possuem requisitos de temperabilidade adicionaisOs aços que possuem requisitos de temperabilidade adicionais
recebem um H após a sua recebem um H após a sua classicação.classicação.
10xx - aços-carbono10xx - aços-carbono
F F 
 o onn
 t   t  
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: : 
A A 
I  I  
 S  S 
I  I  
 /   /  
 S  S 
A A 
E E 
11xx - aços-carbono com muito enxofre e pouco fósforo11xx - aços-carbono com muito enxofre e pouco fósforo
12xx - aços-carbono com muito enxofre e muito fósforo12xx - aços-carbono com muito enxofre e muito fósforo
13xx - manganês (1,75%)13xx - manganês (1,75%)
23xx - níquel (3,5%)23xx - níquel (3,5%)
25xx - níquel (5%)25xx - níquel (5%)
31xx - níquel (1,5%), cromo (0,6%)31xx - níquel (1,5%), cromo (0,6%)
33xx - níquel (3,5%), cromo (1,5%)33xx - níquel (3,5%), cromo (1,5%)
40xx - molibdênio (0,2 ou 0,25%)40xx - molibdênio (0,2 ou 0,25%)
41xx - cromo 41xx - cromo (0,5; 0,8 ou 0,95%), molibdênio (0,12; 0,2 ou 0,3%)(0,5; 0,8 ou 0,95%), molibdênio (0,12; 0,2 ou 0,3%)
43xx - níquel (1,83%), cromo (0,5 43xx - níquel (1,83%), cromo (0,5 ou 0,8%), molibdênio (0,25%)ou 0,8%), molibdênio (0,25%)
44xx - molibdênio (0,53%)44xx - molibdênio (0,53%)
46xx - níquel (0,85 ou 1,83%), molibdênio (0,2 ou 0,25%)46xx - níquel (0,85 ou 1,83%), molibdênio (0,2 ou 0,25%)
47xx - níquel (1,05%), cromo (0,45%), molibdênio (0,25%)47xx - níquel (1,05%), cromo (0,45%), molibdênio (0,25%)
48xx - níquel (3,50%), molibdênio (0,25%)48xx - níquel (3,50%), molibdênio (0,25%)50xx - cromo (0,28% ou 0,40%)50xx - cromo (0,28% ou 0,40%)
51xx - cromo 51xx - cromo (0,80, 0,90, 0,95, 1,00 ou 1,05%)(0,80, 0,90, 0,95, 1,00 ou 1,05%)
61xx - Cromo (0,80 ou 0,95%), vanádio (0,10 ou 0,15%)61xx - Cromo (0,80 ou 0,95%), vanádio (0,10 ou 0,15%)
86xx - Níquel 86xx - Níquel (0,55%), cromo (0,50 ou 0,65%), molibdênio (0,20%)(0,55%), cromo (0,50 ou 0,65%), molibdênio (0,20%)
87xx - Níquel 87xx - Níquel (0,55%), cromo (0,50%), molibdênio (0,25%)(0,55%), cromo (0,50%), molibdênio (0,25%)
92xx - Manganês (0,85%), silício (2,00%)92xx - Manganês (0,85%), silício (2,00%)
93xx - Níquel 93xx - Níquel (3,25%), cromo (1,20%), molibdênio (0,12%)(3,25%), cromo (1,20%), molibdênio (0,12%)
94xx - Manganês (1,00%), níquel (0,45%), cromo (0,40%), molibdênio (0,12%)94xx - Manganês (1,00%), níquel (0,45%), cromo (0,40%), molibdênio (0,12%)
97xx - Níquel 97xx - Níquel (0,55%), cromo (0,17%), molibdênio (0,20%)(0,55%), cromo (0,17%), molibdênio (0,20%)
98xx - Níquel 98xx - Níquel (1,00%), cromo (0,80%), molibdênio (0,25%)(1,00%), cromo (0,80%), molibdênio (0,25%)
CORPORATIVACORPORATIVA
  
2424
Alta CompetênciaAlta Competência
b) Sistema de classificaçãob) Sistema de classificação American  American Society Society for for TTesting esting and and MaterialsMaterials  
dos aços estruturais - códigos de dos aços estruturais - códigos de identificaçãoidentificação
Os aços para uso estrutural são identicados pela letra A, Os aços para uso estrutural são identicados pela letra A, seguida porseguida por
dois, três ou quatro dígitos.dois, três ou quatro dígitos.
Os aços com especicação de quatro dígitos são usados paraOs aços com especicação de quatro dígitos são usados para
aplicações de engenharia mecânica, máquinas e veículos e formamaplicações de engenharia mecânica, máquinas e veículos e formam
uma classicação distinta, que não uma classicação distinta, que não será apresentada aqui.será apresentada aqui.
A tabela a seguir A tabela a seguir lista algumas especicações para os aços estruturaislista algumas especicações para os aços estruturais
do grupo A, englobando aplicações de construção civil, construçãodo grupo A, englobando aplicações de construção civil, construção
naval e ferroviária. Estas especicações (com dois e três dígitos)naval e ferroviária. Estas especicações (com dois e três dígitos)
aplicam-se a laminados planos, formas estruturais, chapas-persaplicam-se a laminados planos, formas estruturais, chapas-pers
interconectáveis e barras.interconectáveis e barras.
DesignaçãoDesignação
ASTMASTM
Denominação da especificaçãoDenominação da especificação
A 36/A 36MA 36/A 36M
A 131/A 131MA 131/A 131M
Aço estruturalAço estrutural
Aço estrutural para naviosAço estrutural para navios
A 24A 242/2/A 24A 242M2M AçAço esto estrurututuraral de al de altlta resa resististênêncicia e lia e liga bga baiaixaxa
A 283A 283/A 28/A 283M3M ChaChapaspas, f, formormas e bas e barrarras de as de aço daço de care carbonbono e médo e média reia resistsistêncênciaia
A 284/A 284MA 284/A 284M
Chapas de de aço de carbono - silício de biaxa e média resistênciaChapas de de aço de carbono - silício de biaxa e média resistência
para partes de máquinas e construção em geralpara partes de máquinas e construção em geral
A A 330077 PPaarraaffuussoos s e e ppiinnoos s dde e aaçço o dde e ccaarrbboonnoo
A A 332255 PPaarraaffuussoos s eessttrruuttuurraaiis s ccoom m ttrraattaammeenntto o ttéérrmmiiccoo
A 3A 32828/A /A 32328M8M ChChapapasas, , peperfirfis is intntercercononecectátáveveisis
A 44A 441/A 1/A 443443MM Aço Aço manmanganganês vês vanáanádio dio de ade alta lta resiresistênstência cia e bae baixa ixa ligligaa
A 4A 44499 PPaarraaffuussoos ds de ce caabbeeçça sa seexxttaavvaadda e a e ppiinnoos ds de ae açço to trraattaaddo to teerrmmiiccaammeennttee
A A 550000 TTuubboos s eessttrruuttuurraaiis s dde e aaçço o ccaarrbboonno o ccoonnffoorrmmaaddoos s a a ffrriioo
A A 660011 TTuubboos s eessttrruuttuurraaiis s dde e aaçço o ccaarrbboonno o ccoonnffoorrmmaaddoos s a a qquueennttee
A 514/A 514MA 514/A 514M
Chapas de aço liga Chapas de aço liga de alta tensão de alta resistência, de alta tensão de alta resistência, temperado temperado ee
revenido adequado para soldagemrevenido adequado para soldagem
A 529/A 529MA 529/A 529M
Aço estrutural com escoamento mínimo de 42 000 psi N(290 Mpa)Aço estrutural com escoamento mínimo de 42 000 psi N(290 Mpa)
(espessura máxima 12,7 mm)(espessura máxima 12,7 mm)
A 572/A 572MA 572/A 572M
Aço nióbio - vanádio de alta resistência e baixa liga com qualidadeAço nióbio - vanádio de alta resistência e baixa liga com qualidade
estruturalestrutural
A 5A 573/73/A 5A 573M73M ChaChapas pas de de aço aço carcarbonbono do de tee tenacnacidaidade de melhmelhoraoradada
F F 
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 t   t  
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i  i  
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l  l   s  s 
CORPORATIVACORPORATIVA
  
2525
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
DesignaçãoDesignação
ASTMASTM
Denominação da especificaçãoDenominação da especificação
A 588/A 588MA 588/A 588M
Aços de alta resistência e baixa liga, com escoamento mínimo de 50Aços de alta resistência e baixa liga, com escoamento mínimo de 50
ksi (345 MP ksi (345 MP a) até (até a) até (até 4`` 4`` de espessura)de espessura)
A 606A 606
Chapas e tiras de aço de alta resistência e baixa liga laminados a frioChapas e tiras de aço de alta resistência e baixa liga laminados a frio
ou a quante com resistência à corrosão atmosférica melhoradaou a quante com resistência à corrosão atmosférica melhorada
A 61A 615/A 5/A 615615MM BarBarraras de as de aço lço lisas isas e rae rachuchuradradas pas para ara refreforçorço de o de conconcrecretoto
A A 661166 BBaarrrraas s dde e aaçço o ppaarra a ttrriillhho o lliissaas s e e rraacchhuurraaddaas s ppaarra a rrefefoorrçço o dde e ccoonnccrerettoo
A 6A 61177 BBaarrrraas ds de ae açço do de ee eiixxoo, , lliissaas e s e rraacchhuurraaddaas ps paarra ra reeffoorrçço do de ce coonnccrreettoo
A 618A 618
Tubos estruturais de aço de alta resistência e baixa liga conformadosTubos estruturais de aço de alta resistência e baixa liga conformados
a quentea quente
A 63A 633/A 3/A 633633MM Aço Aço estrestrutuuturalral de ade alta lta resiresistênstência cia e bae baixa ixa ligliga noa normarmatiztizadoado
A 656/A 656MA 656/A 656M
Chapa de aço de alta resistência e baixa liga, laminada a quente comChapa de aço de alta resistência e baixa liga, laminada a quente com
deformidade melhoradadeformidade melhorada
A 678/A 678MA 678/A 678M
Chapas de aço carbono temperadas e revenidas para aplicaçõesChapas de aço carbono temperadas e revenidas para aplicações
estruturaisestruturais
A 690/A 690MA 690/A 690M
Chapas - perfis interconectáveis H de aço de alta resistência e baixaChapas - perfis interconectáveis H de aço de alta resistência e baixa
liga para uso em ambientes marítimosliga para uso em ambientes marítimos
A 699A 699
Placas , formas estruturais e barras de aço manganês molibidênio -Placas , formas estruturais e barras de aço manganês molibidênio -
nióbio de baixo carbononióbio de baixo carbono
A A 770099 AAçço o eessttrruuttuurraal l ppaarra a ppoonntteess
A 710A 710/A 71/A 710M0M Aço eAço envenvelhelhecívcível Ni-el Ni-Cu-Cu-CrCr-Mo-Mo-Nb , -Nb , Ni-Ni-Cu-Cu-Nb e Ni-Nb e Ni-Cu-Cu-Mn-Mn-Mo-Mo-NbNb
A A 776699 FFoorrmmaas s dde e aaçço o ssoollddaaddaas s ppoor r rreessiissttêênncciia a eellééttrriiccaa
A 7A 78686/A /A 78788M8M ChChapapas as lalamiminanadadas ds de ae aço ço papara ra pipisoso
A 808/A 808MA 808/A 808M
Aço carbono, manganês, nAço carbono, manganês, nióbio, vióbio, vanádio de alta anádio de alta resistência e resistência e baixabaixa
liga de qualidade estrutural, com tenacidade ao entalhe melhoradaliga de qualidade estrutural, com tenacidade ao entalhe melhorada
A A 882277 CChhaappaass, , aaçço o ccaarrbboonno o ppaarra a ffoorrjjaammeenntto o e e aapplliiccaaççõõees s ssiimmiillaarreess
A A 882299 CChhaappaass, , aaçço o lliigga a , , qquuaalliiddaadde e eessttrruuttuurraall
A A 883300 CChhaappaass, , aaçço o ccaarrbboonno o , , qquuaalliiddaadde e eessttrruuttuurraall
A 847A 847
Tubos estruturais de aço de alta resistência e baixa liga conformadosTubos estruturais de aço de alta resistência e baixa liga conformados
a frioa frio
A 852A 852
Aço estrutural de alta resistência temperado e revenido paraAço estrutural de alta resistência temperado e revenido para
construções soldadas ou parafusadas de pontes e edifícios comconstruções soldadas ou parafusadas de pontes e edifícios com
resistência à corrosão melhoradaresistência à corrosão melhorada
A 99A 992/A 2/A 992992MM FoFormas rmas estrestrutuuturarais pis para ara ediedificaficaçõeções, s, ponpontos tos e e e oue outrotros uss usosos
A 1011/AA 1011/A
1011M1011M
Chapas e tiras laminadas Chapas e tiras laminadas a quente, de aço carbono estrutural, aço dea quente, de aço carbono estrutural, aço de
alta resistência e baixa liga com ductilidade melhoradaalta resistência e baixa liga com ductilidade melhorada
F F 
 o o
nn
 t   t  
 e  e 
: : 
A A 
 S  S 
T T 
MM
--
A A 
mm
 e  e 
r r 
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 c  c 
 a  a nn
 S  S 
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 c  c 
i  i  
 e  e 
 t   t  
 y  y 
f  f  
 o o
r r 
T T 
 e  e 
 s  s 
 t   t  
i  i  
nn
 g g
 a  a 
nn
 d  d 
MM
 a  a 
 t   t  
 e  e 
r r 
i  i  
 a  a 
l  l  
 s  s 
CORPORATIVACORPORATIVA
  
2626
Alta CompetênciaAlta Competência
c) Sistema de classificação alemã DINc) Sistema de classificação alemã DIN
A especicação DIN 17 006 estabelece o modo de abreviar asA especicação DIN 17 006 estabelece o modo de abreviar as
diferentes composiçõediferentes composições de aços. Os s de aços. Os aços sem liga são designados pelaaços sem liga são designados pela
letra C seguida do respectivo teor de carbono em centésimos, Ck se oletra C seguida do respectivo teor de carbono em centésimos, Ck se o
aço é de qualidade superior, aços ditos especiais, conforme critériosaço é de qualidade superior, aços ditos especiais, conforme critérios
apresentados a seguir.apresentados a seguir.
Sistema de abreviaturaSistema de abreviatura
DIN C45 - aço sem liga com 0,45C;DIN C45 - aço sem liga com 0,45C;
Ck 45 - semelhante ao anterior, mas de qualidade superior, dito açoCk 45 - semelhante ao anterior, mas de qualidade superior, dito aço
especial;especial;
45CrMo 4 - aço fracamente ligado com 0,45C;45CrMo 4 - aço fracamente ligado com 0,45C;
1Cr e Mo - 1Cr e Mo - elementos não quanticados;elementos não quanticados;
X200Cr12 - aço fortemente ligado com 2C 12Cr.X200Cr12 - aço fortemente ligado com 2C 12Cr.
Os aços ligados são classicados como fraca e fortemente ligados,Os aços ligados são classicados como fraca e fortemente ligados,
conforme a existência ou ausência de um elemento cujo teor sejaconforme a existência ou ausência de um elemento cujo teor seja
pelo menos de 5%p. Os aços fracos ligados são designados pelo seupelo menos de 5%p. Os aços fracos ligados são designados pelo seu
teor em carbono em centésimos e pela descrição da natureza dosteor em carbono em centésimos e pela descrição da natureza dos
diferentes elementos de liga, pelo respectivo símbolo químico, e diferentes elementos de liga, pelo respectivo símbolo químico, e porporum ou mais números que indicam o teor do(s) elemento(s) de liga,um ou mais números que indicam o teor do(s) elemento(s) de liga,
afetados por um fator multiplicador (4 ou 10) afetados por um fator multiplicador (4 ou 10) para que esse teor sejapara que esse teor seja
expresso por um número inteiro.expresso por um número inteiro.
Os aços fortemente ligados são designados pela letra X seguidaOs aços fortemente ligados são designados pela letra X seguida
do respectivo teor em carbono (em centésimos) e da descrição dado respectivo teor em carbono (em centésimos) e da descrição da
natureza dos diferentes elementos de liga através do respectivonatureza dos diferentes elementos de liga através do respectivo
símbolo e de seu teor nominal.símbolo e de seu teor nominal.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
2727
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
1.2. Estrutura cristalina de ferro1.2. Estrutura cristalina de ferro
A curva de solidicação (liquefação) de ferro puro pode serA curva de solidicação (liquefação) de ferro puro pode ser
apresentada como mostra o gráco a seguir.apresentada como mostra o gráco a seguir.
600600
800800
10001000
12001200
14001400
ºCºC
15361536
769769
13921392
911911
Fe-Fe-
Fe-Fe-
       F       F
     u     u
     s     s
       ã       ã
     o     o
       S       S
       ó       ó
        l        l       i       i
        d        d
     o     o
não magnéticonão magnético
 magnético magnético
 Tempo Tempo
A curva A curva apresenta várias características importantesapresenta várias características importantes::
Existem quatro pontos de parada;Existem quatro pontos de parada;••
Existem intervalos na solidicação.Existem intervalos na solidicação.••
O ponto de parada a 1536°C é o da liquefação (fusão). Os outrosO ponto de parada a 1536°C é o da liquefação (fusão). Os outros
pontos de parada referem-se a pontos de parada referem-se a uma mudança de estrutura cristalinauma mudança de estrutura cristalina
do ferro no estado sólido.do ferro no estado sólido.
Acima da temperatura de 911°C até 1392°C, os átomos do ferroAcima da temperatura de 911°C até 1392°C, os átomos do ferro
puro formam uma rede cúbica de face centrada (cfc) chamadapuro formam uma rede cúbica de face centrada (cfc) chamada
ferroferro γγ (gama). (gama).
Observe a ilustração a seguir.Observe a ilustração a seguir.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
2828
Alta CompetênciaAlta Competência
3,6 A3,6 A
Fe -Fe - 
Formação: 911- 1392 °CFormação: 911- 1392 °C
Cubo de face centradaCubo de face centrada
ÁtomosÁtomos
Abaixo de 911° C, Abaixo de 911° C, os átomos transformam-se em uma rede cúbica deos átomos transformam-se em uma rede cúbica de
corpo centrado (ccc) chamada ferrocorpo centrado (ccc) chamada ferro αα (alfa), conforme ilustrado pela (alfa), conforme ilustrado pela
imagem que se segue.imagem que se segue.
2,9 A2,9 A
Fe -Fe - 
Formação: cte - 911 °CFormação:cte - 911 °C
Cubo de corpoCubo de corpo
centradocentrado
A distância entre os átomos na estrutura do cubo deA distância entre os átomos na estrutura do cubo de
face centrada é maior do que na estrutura de cuboface centrada é maior do que na estrutura de cubo
de corpo centrado, portanto, neste estado é maisde corpo centrado, portanto, neste estado é mais
fácil aceitar outros átomos, como, por exemplo,fácil aceitar outros átomos, como, por exemplo,
átomos de carbono.átomos de carbono.
A esse fenômeno dá-se o nome de solubilidade noA esse fenômeno dá-se o nome de solubilidade no
estado sólido.estado sólido.
IMPORTANTE!IMPORTANTE!
CORPORATIVACORPORATIVA
  
2929
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Abaixo de 769°C o ferro é magnético. Acima da temperatura deAbaixo de 769°C o ferro é magnético. Acima da temperatura de
1392°C, o ferro transforma-se novamente em rede cúbica de corpo1392°C, o ferro transforma-se novamente em rede cúbica de corpo
centrado chamada ferrocentrado chamada ferro δδ  (delta) que, para o tratamento térmico, (delta) que, para o tratamento térmico,
não tem importância.não tem importância.
1.2.1. Estrutura cristalina do aço no resfriamento lento -1.2.1. Estrutura cristalina do aço no resfriamento lento -
transformação no estado sólidotransformação no estado sólido
Nesta situação, o material resultante é denominado liga metálica.Nesta situação, o material resultante é denominado liga metálica.
As ligas metálicas podem ser classicadas como monofásicas ouAs ligas metálicas podem ser classicadas como monofásicas ou
polifásicas, dependendo do número de fases observadas em umapolifásicas, dependendo do número de fases observadas em uma
determinada condição de composição, temperatura e pressão. Fasesdeterminada condição de composição, temperatura e pressão. Fases
em materiais são denidas como em materiais são denidas como regiões que se diferenciam de regiões que se diferenciam de outrasoutras
em termos de em termos de estrutura e/ou composição.estrutura e/ou composição.
O estudo de um sistema de um, dois ou mais componentes, sendoO estudo de um sistema de um, dois ou mais componentes, sendo
monofásico ou polifásico, pode ser feito a partir dos diagramas demonofásico ou polifásico, pode ser feito a partir dos diagramas de
fases. Os diagramas de fases são representações grácas das fasesfases. Os diagramas de fases são representações grácas das fases
presentes presentes em um sem um sistema, em istema, em função dfunção da temperata temperatura, presura, pressão esão e
composição.composição.
A maioria dos diagramas de fases é obtida em A maioria dos diagramas de fases é obtida em condições de equilíbriocondições de equilíbrio
e usada para entender e e usada para entender e prever o comportamento dos materiais.prever o comportamento dos materiais.
A ilustração a seguir representa a A ilustração a seguir representa a parte do diagrama de fases ferro -parte do diagrama de fases ferro -
carbono destinada ao resfriamento lento de carbono destinada ao resfriamento lento de uma liga uma liga ferro-carbonferro-carbonoo
(eutenóide) com aproximadamente 0,76% de carbono.(eutenóide) com aproximadamente 0,76% de carbono.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
3030
Alta CompetênciaAlta Competência
   T   T
  e  e
  m  m
  p  p
  e  e
  r  r  a  a
   t   t  u  u
  r  r  a  a
  e  e
  m  m
     º   º
   C   C
HipereutetóideHipereutetóideHipoeutetóideHipoeutetóide
EutetóideEutetóide
 + y + y
  
Fe-y+CFe-y+Cyy
XX

ss 727ºC727ºC
    

FeFe33CC
GG
EE
   +Fe +Fe33CC
0,76% em peso0,76% em peso 2.02.000
500500
600600
700700
800800
900900
10001000
   +Fe +Fe33CC
  
  
  
Diagrama de fasesDiagrama de fases
A presença do carbono faz com que o ferro com rede cúbica de corpoA presença do carbono faz com que o ferro com rede cúbica de corpo
centrado (ccc) (ferrocentrado (ccc) (ferro αα) se transforme em uma rede cúbica de face) se transforme em uma rede cúbica de face
centrada (CFC; ferrocentrada (CFC; ferro γγ) à ) à temperatura diferente de 911°C.temperatura diferente de 911°C.
Essa temperatura varia em função do teor de carbono no ferro e éEssa temperatura varia em função do teor de carbono no ferro e é
representada na gura anterior pela linha G-S-E.representada na gura anterior pela linha G-S-E.
Chamamos austenita a solução sólida Fe-Chamamos austenita a solução sólida Fe-γγ+C, na+C, na
qual o centro C está totalmente dissolvido.qual o centro C está totalmente dissolvido.
VOCÊ SABIA?VOCÊ SABIA???
Após o resfriamento lento, à temperatura ambiente, na maioria dosApós o resfriamento lento, à temperatura ambiente, na maioria dos
aços o carbono está quimicamente ligado ao ferro como cementitaaços o carbono está quimicamente ligado ao ferro como cementita
(Fe(Fe
33
C), que é a C), que é a estrutura mais dura do aço. Vejamos alguns corpos deestrutura mais dura do aço. Vejamos alguns corpos de
prova com diferentes teores de carbono. Comecemos com o prova com diferentes teores de carbono. Comecemos com o corpo decorpo de
prova com 0,77% de carbono.prova com 0,77% de carbono.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
3131
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Esperamos que este corpo de prova seja o mais fácil de analisar,Esperamos que este corpo de prova seja o mais fácil de analisar,
pois temos apenas um ponto de parada nos 727°C. Este ponto sepois temos apenas um ponto de parada nos 727°C. Este ponto se
chama ponto eutetóide.chama ponto eutetóide.
   T   T
  e  e
  m  m
  p  p
  e  e
  r  r  a  a
   t   t  u  u
  r  r  a  a
  e  e
  m  m
     º   º
   C   C
HipereutetóideHipereutetóideHipoeutetóideHipoeutetóide
EutetóideEutetóide
 + y + y
  
Fe-y+CFe-y+Cyy
XX

ss 727ºC727ºC
    

FeFe33CC
GG
EE
   +Fe +Fe33CC
0,76% em peso0,76% em peso 2.02.000
500500
600600
700700
800800
900900
10001000
   +Fe +Fe33CC
  
  
  
Diagrama de fasesDiagrama de fases
Abaixo de 727°C existe uma distribuição bem proporcionadaAbaixo de 727°C existe uma distribuição bem proporcionada
(eutetóide) de ferro puro e Fe(eutetóide) de ferro puro e Fe
33
C (cementita). A C (cementita). A estrutura do eutetóideestrutura do eutetóide
recebe o nome de perlita, por seu brilho recebe o nome de perlita, por seu brilho aperolado.aperolado.
Não é uniforme; é uma mistura de lâminas claras de ferro puroNão é uniforme; é uma mistura de lâminas claras de ferro puro
chamadas de ferrita (estrutura mole) e de lâminas escuras dechamadas de ferrita (estrutura mole) e de lâminas escuras de
carboneto de ferro (Fecarboneto de ferro (Fe
33
C).C).
O aço de 0,76% de teor de carbono também éO aço de 0,76% de teor de carbono também é
denominado aço eutetóide.denominado aço eutetóide.
A concentração do carbono na perlita é de 0,76%.A concentração do carbono na perlita é de 0,76%.
VOCÊ SABIA?VOCÊ SABIA???
CORPORATIVACORPORATIVA
  
3232
Alta CompetênciaAlta Competência
Agora, será analisado o corpo de prova com 0,6% C, açoAgora, será analisado o corpo de prova com 0,6% C, aço
hipereutetóide.hipereutetóide.
   T   T
  e  e
  m  m
  p  p
  e  e
  r  r  a  a
   t   t  u  u
  r  r  a  a
  e  e
  m  m
     º   º
   C   C
GG
2.02.000
600600
700700
800800
900900
10001000
      
  
  
500500
11001100
      
  
  
  
  
  
  
}} PerlitaPerlita
FerritaFerrita
 + Cementia + Cementia
CementiaCementia
   + +  CCeemmeennttiaia
cc
dd
ee
ff

NN
yy`̀
yy
CC00

1.01.0
Composição % de carbonoComposição % de carbono
400400
TTee
Composição % de carbonoComposição % de carbono
As manchas claras caracterizam a presença de As manchas claras caracterizam a presença de ferrita.ferrita.
Como nosso corpo de prova só contém 0,6% de carbono e a estruturaComo nosso corpo de prova só contém 0,6% de carbono e a estrutura
perlítica necessita de 0,77%, então uma parte de ferrita agrupa-seperlítica necessita de 0,77%, então uma parte de ferrita agrupa-se
em núcleos separadosou quase em núcleos separados ou quase isolados.isolados.
Encontramos no aço com menos de 0,77% C, Encontramos no aço com menos de 0,77% C, sempre núcleos de ferritasempre núcleos de ferrita
pura, sendo maiores quando a porcentagem de carbono é menor.pura, sendo maiores quando a porcentagem de carbono é menor.
Quando a perlita se transforma em austenita, consumindo calor, aQuando a perlita se transforma em austenita, consumindo calor, a
ferrita permanece em sua forma original.ferrita permanece em sua forma original.
Observe a gura anterior e veja que, ao elevarmos a temperatura, aObserve a gura anterior e veja que, ao elevarmos a temperatura, a
ferrita também começa a se ferrita também começa a se transformar em austenita.transformar em austenita.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
3333
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Chegamos à linha G - S com toda a ferrita já transformadaChegamos à linha G - S com toda a ferrita já transformada
em austenita; temos em nosso corpo de prova uma estruturaem austenita; temos em nosso corpo de prova uma estrutura
puramente austenítica. Desse ponto em diante, a temperaturapuramente austenítica. Desse ponto em diante, a temperatura
aumenta rapidamente. Vale ressaltar que o aço que possui teor deaumenta rapidamente. Vale ressaltar que o aço que possui teor de
carbono entre 0,05% até 0,76% se carbono entre 0,05% até 0,76% se chama aço hipoeutetóide.chama aço hipoeutetóide.
O aço com um teor de carbono entre 0,76% até 2,06% chama-se açoO aço com um teor de carbono entre 0,76% até 2,06% chama-se aço
hipereutetóide.hipereutetóide.
Agora será analisado o corpo de prova com 1,2% C, açoAgora será analisado o corpo de prova com 1,2% C, aço
hipereutetóide.hipereutetóide.
O que acontece quando se aquece o corpo de prova? PodemosO que acontece quando se aquece o corpo de prova? Podemos
projetar o seguinte: em 727°C, transforma-se toda a perlita emprojetar o seguinte: em 727°C, transforma-se toda a perlita em
austenita, logo a temperatura começa a subir e a cementita emaustenita, logo a temperatura começa a subir e a cementita em
excesso começa a se soltar até chegar no ponto (linha S - E) onde aexcesso começa a se soltar até chegar no ponto (linha S - E) onde a
estrutura passa a ser austenítica. Observe a ilustração a seguir.estrutura passa a ser austenítica. Observe a ilustração a seguir.
GG
2.02.000
600600
700700
800800
900900
10001000
500500
11001100
1.01.0
  
400400
      
  
  
}} PerlitaPerlita
FerritaFerrita
CementitaCementita
 + Cementita + Cementita
 Cementita Cementita
        
    
     
  
gg
hh
ii
z`z`
   + + CementitaCementita
GG
SS
CC11
EE
PP
Composição % de carbonoComposição % de carbono
CORPORATIVACORPORATIVA
  
3434
Alta CompetênciaAlta Competência
Vendo a estrutura da ilustração anterior, podemos reconhecer asVendo a estrutura da ilustração anterior, podemos reconhecer as
partes lamelares como perlita. As nervuras claras são de cementita. Separtes lamelares como perlita. As nervuras claras são de cementita. Se
analisarmos o excesso de cementita, temos 1,2% C - 0,8% C (perlita)analisarmos o excesso de cementita, temos 1,2% C - 0,8% C (perlita)
0,4% C, 0,4% C, representanrepresentando os restantes 0,4% do os restantes 0,4% C, excesso de cementita.C, excesso de cementita.
1.3. T1.3. Tratamento térmico do ratamento térmico do açoaço
OO tratamento térmico do açotratamento térmico do aço  pode ser definido como um  pode ser definido como um
processo de ciclos térmicos compostos por fases de aquecimento,processo de ciclos térmicos compostos por fases de aquecimento,
permanência e resfriamento.permanência e resfriamento.
Tem como objetivo alterar a estrutura natural dos metais, eTem como objetivo alterar a estrutura natural dos metais, e
principalmente conferir ou melhorar propriedades mecânicas ouprincipalmente conferir ou melhorar propriedades mecânicas ou
corrigir defeitos ou distorções causados por passagens anteriorescorrigir defeitos ou distorções causados por passagens anteriores
do tratamento dos metais (laminação, forjamento, tratamentosdo tratamento dos metais (laminação, forjamento, tratamentos
anteriores, fundição etc.).anteriores, fundição etc.).
Estruturas cristalinasEstruturas cristalinas



Cúbico face centradaCúbico face centrada
TermometriaTermometria
     A     A
    q    q
    u    u    e    e
    c    c
     i     i    m    m
    e    e
    n    n
     t     t    o    o
R R 
 e e
 s  s f   f   r r i   i    a a
mm
 e enn
 t   t   o o





Tetragonal deTetragonal de
corpocorpo
centradocentrado
Cúbico de corpoCúbico de corpo
 centrado centrado
T (ºC)T (ºC)
A3A3
A1A1
T1T1 T2T2 T3T3 TT (seg)(seg)
Nos aços, em particular, para que se consigam alterações nasNos aços, em particular, para que se consigam alterações nas
propriedades mecânicas, é necessário em alguns tratamentos que opropriedades mecânicas, é necessário em alguns tratamentos que o
aquecimento se dê a temperaturas em que o aquecimento se dê a temperaturas em que o carbono esteja totalmentecarbono esteja totalmente
solubilizado. Assim, para esses tipos de solubilizado. Assim, para esses tipos de tratamento, a temperatura atratamento, a temperatura a
ser atingida estará no campo ser atingida estará no campo austenítico.austenítico.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
3535
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
A seguir é A seguir é ilustrado um diagrama ferro-carbono:ilustrado um diagrama ferro-carbono:
   T   T
  e  e
  m  m
  p  p
  e  e
  r  r  a  a
   t   t  u  u
  r  r  a  a
  e  e
  m  m
     º   º
   C   C
HipereutetóideHipereutetóideHipoeutetóideHipoeutetóide
EutetóideEutetóide
 ferrita ferrita + y + y
 ferrita ferrita
Fe-y+CFe-y+Cyy
XX
 ferrita ferrita
ss ++_ 50ºC_ 50ºC
    
ferritaferrita
cementitacementita
GG
EE
  perlitaperlita
0,76% em peso0,76% em peso 2.02.000
500500
600600
700700
800800
900900
10001000
   +cementita +cementita
  
  
  
bb
Diagrama Ferro-carbono (aços)Diagrama Ferro-carbono (aços)
Onde:Onde:
αα - ferrita; - ferrita;
YY - austenita; - austenita;
FeFe
33
CC - cementita; - cementita;
αα  + Fe+ Fe33CC - perlita. - perlita.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
3636
Alta CompetênciaAlta Competência
Observe atentamente o diagrama de Equilíbrio Ferro-CarbonoObserve atentamente o diagrama de Equilíbrio Ferro-Carbono
(Fe – C).(Fe – C).
2.102.10   4.30  4.30
6.696.69
0.510.51
0.160.16
0.020.02   0.77  0.77
16001600
15341534
13941394
12001200
14951495
910910
800800

400400
ºCºC
00
11    22    % % CarbonoCarbono    44    55    66    77
LíquidoLíquido
FFee3C3C
Diagrama de equilíbrioDiagrama de equilíbrio
O aço é uma liga de ferro e carbono. O teor de carbono variaO aço é uma liga de ferro e carbono. O teor de carbono varia
entre 0,02% a 2,1%. Já o ferro com um teor de carbono superiorentre 0,02% a 2,1%. Já o ferro com um teor de carbono superior
a 2,1% até 6,7% é chamado ferro fundido.a 2,1% até 6,7% é chamado ferro fundido.
No ferro fundido, o carbono não é No ferro fundido, o carbono não é totalmente dissolvido e apresenta-totalmente dissolvido e apresenta-
se na forma de veios de se na forma de veios de grate, que são extremamente frágeis.grate, que são extremamente frágeis.
1.3.1. Tipos de tratamentos térmicos do aço1.3.1. Tipos de tratamentos térmicos do aço
O tratamento térmico do aço pode ser classicado em dois tipos:O tratamento térmico do aço pode ser classicado em dois tipos:
NormaisNormais•• : quando ocorre apenas mudança estrutural - recozimento,: quando ocorre apenas mudança estrutural - recozimento,
normalização, têmpera e normalização, têmpera e revenimento;revenimento;
TermoquímicosTermoquímicos•• : quando ocorre mudança na composição química -: quando ocorre mudança na composição química -
cementação e cementação e nitretação.nitretação.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
3737
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo1. Ciência dos materiais
a) Tratamena) Tratamentos térmicos tos térmicos normaisnormais
RecozimentoRecozimento••
É o tratamento térmico realizado com a nalidade de alcançar um ouÉ o tratamento térmico realizado com a nalidade de alcançar um ou
vários dos seguintes objetivos:vários dos seguintes objetivos:
Remover tensões de trabalhos mecânicos a frio Remover tensões de trabalhos mecânicos a frio ou a quente;ou a quente;••
Reduzir a dureza do aço;Reduzir a dureza do aço;••
Melhorar propriedades mecânicas como ductibilidade,Melhorar propriedades mecânicas como ductibilidade,••
resistência etc.;resistência etc.;
Regularizar textura, remover gases etc.;Regularizar textura, remover gases etc.;••
Eliminar efeitos de Eliminar efeitos de quaisquer tratamentos térmicos.quaisquer tratamentos térmicos.••
O recozimento é uma forma de tratamento térmico que consisteO recozimento é uma forma de tratamento térmico que consiste
em reaquecer o metal, a uma temperatura desejada, dependendoem reaquecer o metal, a uma temperatura desejada, dependendo
da nalidade, e em resfriá-lo a da nalidade, e em resfriá-lo a uma velocidade inferior à velocidadeuma velocidade inferior à velocidade
crítica para os aços.crítica para os aços.
   T   T
  e  e
  m  m
  p  p
  e  e
  r  r  a  a
   t   t  u  u
  r  r  a  a
Produto :Perlita (ou ferrita mais perlita ouProduto :Perlita (ou ferrita mais perlita ou
perlita mais cementita)perlita mais cementita)
AeAe33
MiMi
MfMf
AeAe33 - Temperatura de- Temperatura de
austenitização 727ºC.austenitização 727ºC.
Mi - Mi - TemTemperatura inicialperatura inicial
de martensitade martensita
Mf - Temperatura nal deMf - Temperatura nal de
martensitamartensita
CORPORATIVACORPORATIVA
  
3838
Alta CompetênciaAlta Competência
NormalizaçãoNormalização••
AA normalizaçãonormalização  consiste em aquecer as peças cerca de 20 ºC a 30  consiste em aquecer as peças cerca de 20 ºC a 30
ºC acima da temperatura de transformação (linha G-S-K). É feitaºC acima da temperatura de transformação (linha G-S-K). É feita
normalmente em aço e normalmente em aço e ferro fundido para se obter uma ferro fundido para se obter uma granulaçãogranulação
mais na e a uniformização dos cristais. As peças normalizadasmais na e a uniformização dos cristais. As peças normalizadas
possuem possuem maior limite de escmaior limite de escoamento, resistêoamento, resistência à tração ncia à tração e durezae dureza
que os aços que os aços recozidos.recozidos.
AeAe
33
Produto: PerlitProduto: Perlita a fina (ou fina (ou ferrita maisferrita mais
perlita ou perlita mais cementita)perlita ou perlita mais cementita)
MiMi
MfMf
AeAe33 - Temperatura de- Temperatura de
austenitização 727ºCaustenitização 727ºC
Mi - TemperaturaMi - Temperatura
inicial de martensitainicial de martensita
Mf - Temperatura nalMf - Temperatura nal
de martensitade martensita
Essas curvas são conhecidas como TTT (Tempo x Temperatura xEssas curvas são conhecidas como TTT (Tempo x Temperatura x
Transformações próprias) e têm características próprias para cadaTransformações próprias) e têm características próprias para cada
tipo de liga.tipo de liga.
TêmperaTêmpera••
AA têmperatêmpera é um tratamento térmico executado em um aço quando é um tratamento térmico executado em um aço quando
se deseja aumentar sua dureza e se deseja aumentar sua dureza e resistência mecânica.resistência mecânica.
A operação consiste basicamente em três etapas. Observe a tabelaA operação consiste basicamente em três etapas. Observe a tabela
a seguir.a seguir.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
3939
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
EEttaappaass DDeessccrriiççããoo
AquecimentoAquecimento
O aço deve ser aquecido em torno de 50°C acima da linha G-S-KO aço deve ser aquecido em torno de 50°C acima da linha G-S-K
(zona crítica) para transformar a perlita definitivamente em(zona crítica) para transformar a perlita definitivamente em
austenita.austenita.
Para um aço com mais de 0,86% de carbono é suficientePara um aço com mais de 0,86% de carbono é suficiente
transformar somente a perlita (linha S-K), pois contém Fetransformar somente a perlita (linha S-K), pois contém Fe
33
 C em C em
excesso, apresentando uma estrutura muito dura.excesso, apresentando uma estrutura muito dura.
Manutenção daManutenção da
temperaturatemperatura
Podemos definir manutenção da temperatura como o Podemos definir manutenção da temperatura como o tempotempo
necessário para solubilizar totalmente o carbono e garantir que todanecessário para solubilizar totalmente o carbono e garantir que toda
a peça chegue à mesma temperatura.a peça chegue à mesma temperatura.
ResfriamentoResfriamento
O resfriamento deve ser feito em um meio que possibilite umaO resfriamento deve ser feito em um meio que possibilite uma
velocidade crítica, fazendo com que a estrutura austenítica sevelocidade crítica, fazendo com que a estrutura austenítica se
transforme diretamente na estrutura desejada.transforme diretamente na estrutura desejada.
Esse meio pode ser: água, salmoura, óleo, ou mesmo o próprio ar,Esse meio pode ser: água, salmoura, óleo, ou mesmo o próprio ar,
dependendo da velocidade de resfriamento necessária.dependendo da velocidade de resfriamento necessária.
Estrutura martensíticaEstrutura martensítica
A principal nalidade da têmpera é a obtenção de umaA principal nalidade da têmpera é a obtenção de uma estruturaestrutura
martensíticamartensítica, pois é , pois é essa estrutura que aumenta consideravelmentessa estrutura que aumenta consideravelmente ae a
dureza do aço e também eleva o dureza do aço e também eleva o seu limite de resistência à tração.seu limite de resistência à tração.
Acima da zona crítica, o aço ca austenitizado, possuindo umaAcima da zona crítica, o aço ca austenitizado, possuindo uma
rede cúbica de face centrada CFC (ferro – Y), possibilitando assim arede cúbica de face centrada CFC (ferro – Y), possibilitando assim a
solubilidade do carbono.solubilidade do carbono.
A partir da reação austenítica, em condições de resfriamento lento, aA partir da reação austenítica, em condições de resfriamento lento, a
estrutura nal será perlita + ferrita e estrutura nal será perlita + ferrita e perlita + cementita para os açosperlita + cementita para os aços
hipereutetóides.hipereutetóides.
Porém, com o resfriamento rápido, não há tempo para que haja aPorém, com o resfriamento rápido, não há tempo para que haja a
liberação do carbono para formar a liberação do carbono para formar a cementita. O resfriamento rápidocementita. O resfriamento rápido
tem como objetivo o tem como objetivo o aumento da dureza (martensita), da resistênciaaumento da dureza (martensita), da resistência
ao desgaste, tração e diminuição ao desgaste, tração e diminuição da ductilidade.da ductilidade.
A estrutura do Fe, no entanto, tem que sofrer a transformação CFCA estrutura do Fe, no entanto, tem que sofrer a transformação CFC
(Y) para CCC ((Y) para CCC (αα). Assim, tem-se o ). Assim, tem-se o Fe com estrutura CCC (Fe com estrutura CCC (αα) e o ) e o carbonocarbonocontinuará dissolvido.continuará dissolvido.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
4040
Alta CompetênciaAlta Competência
Como o tamanho do CCC é Como o tamanho do CCC é menor que o CFC, há menor que o CFC, há uma grande tensãouma grande tensão
na estrutura devido à presença do na estrutura devido à presença do carbono.carbono.
Assim, a estrutura CCC sofre uma deformação, geraAssim, a estrutura CCC sofre uma deformação, gerando uma estruturando uma estrutura
tetragonal de corpo centrado (TCC), tetragonal de corpo centrado (TCC), saturado com átomos de carbono.saturado com átomos de carbono.
Tal estrutura propicia grande dureza e resistência, porém causandoTal estrutura propicia grande dureza e resistência, porém causando
fragilidade bastante fragilidade bastante acentuada.acentuada.
Como a reação só ocorre com a austenita, nos hipereutetóides, aComo a reação só ocorre com a austenita, nos hipereutetóides, a
fração quese mantém como fração que se mantém como cementita no resfriamento ca como estácementita no resfriamento ca como está
e tem-se, no nal, e tem-se, no nal, cementita e martensita. Vecementita e martensita. Veja o gráco a seguir:ja o gráco a seguir:
ºCºC
AA
MMii
MMff
austenitaaustenita
perlitaperlita
bainitabainita    revenido revenido para para aa
dureza desejadadureza desejada
transformaçãotransformação
  a  a
   u   u
  s  s   t   t
  e  e
   n   n
    i    i   t   t
  a  a
  
  +  +
     p   p
  e  e
   r   r    l    l
    i    i   t   t
  a  a
a  a  u  u  s  s  t  t  e  e  n  n  i   i   t  t  a  a    
+ +   b  b  a  a  i   i   n  n  
i   i   t  t  a  a  
Curva de têmpera com revenido no gráco TTTCurva de têmpera com revenido no gráco TTT
Ao passar do estado austenítico resfriando o Ao passar do estado austenítico resfriando o aço bruscamente, temosaço bruscamente, temos
um estado ium estado intermediário, chamado martensita.ntermediário, chamado martensita.
O aço no estado martensítico é frágiO aço no estado martensítico é frágil, duro, com grandes tensõesl, duro, com grandes tensões
internas e com coeficiente de segurança quase nulo. Por estainternas e com coeficiente de segurança quase nulo. Por esta
razão, a maioria dos aços temperadrazão, a maioria dos aços temperados precisam de um revenimentoos precisam de um revenimento
depois da têmpera.depois da têmpera.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
4141
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
RevenimentoRevenimento••
Processo que consiste em aquecer o aço temperado sob aProcesso que consiste em aquecer o aço temperado sob a
temperatura de transformação e deixar que se resfrie lentamente.temperatura de transformação e deixar que se resfrie lentamente.
O resfriamento pode ser acelerado mergulhando-se o aço em óleoO resfriamento pode ser acelerado mergulhando-se o aço em óleo
ou água fria.ou água fria.
OO revenimentorevenimento  é um processo aplicado nos aços temperados  é um processo aplicado nos aços temperados
imediatamente após a têmpera, e tem como objetivo corrigir osimediatamente após a têmpera, e tem como objetivo corrigir os
excessos causados pelo processo anterior.excessos causados pelo processo anterior.
b) b) TTratamentos termoquímicosratamentos termoquímicos
Os processos termoquímicos são aplicados nos Os processos termoquímicos são aplicados nos tratamentos superciaistratamentos superciais
dos aços com baixo teor de carbono com o objetivo de aumentar ados aços com baixo teor de carbono com o objetivo de aumentar a
dureza supercial e a dureza supercial e a resistência ao desgaste.resistência ao desgaste.
Absorvendo um elemento endurecedor, o material modica suaAbsorvendo um elemento endurecedor, o material modica sua
composição química supercial. Esse tratamento pode ser feito comcomposição química supercial. Esse tratamento pode ser feito com
substâncias sólidas, líquidas ou gasosas.substâncias sólidas, líquidas ou gasosas.
CementaçãoCementação••
AA cementaçãocementação se aplica a aços com até 0,20% de carbono. O aço é se aplica a aços com até 0,20% de carbono. O aço é
aquecido à temperatura de austenitização, quando ocorre a difusãoaquecido à temperatura de austenitização, quando ocorre a difusão
do carbono em sua superfície na forma de CO. Esse carbono emdo carbono em sua superfície na forma de CO. Esse carbono em
forma de CO é fornecido pela mistura cementante e absorvido pelaforma de CO é fornecido pela mistura cementante e absorvido pela
matriz ferro (Fe), forma a austenita, que é a matriz ferro (Fe), forma a austenita, que é a estrutura para têmperaestrutura para têmpera..
O resfriamento é o mesmo que o O resfriamento é o mesmo que o da têmpera.da têmpera.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
4242
Alta CompetênciaAlta Competência
Núcleo tenasNúcleo tenas
e dúctile dúctil
Núcleo tenasNúcleo tenas
e dúctile dúctil
Camada periférica endurecidaCamada periférica endurecida
A superfície apresenta as características de um aço hipereutetóide,A superfície apresenta as características de um aço hipereutetóide,
enquanto que o núcleo possuirá as características e ductilidade deenquanto que o núcleo possuirá as características e ductilidade de
um aço hipoeutetóide. Como o um aço hipoeutetóide. Como o processo se dá por difusão, a processo se dá por difusão, a camadacamada
supercial apresentará maior saturação do elemento carbono,supercial apresentará maior saturação do elemento carbono,
decrescendo em direção ao núcleo.decrescendo em direção ao núcleo.
Temperatura de cementaçãoTemperatura de cementação
AsAs temperaturas de cementaçãotemperaturas de cementação  mais elevadas favorecem a  mais elevadas favorecem a
penetração do carbono, reduzindo o tempo de penetração do carbono, reduzindo o tempo de duração do processo,duração do processo,
porém conferem uma granulação mais grosseira, o que reduz osporém conferem uma granulação mais grosseira, o que reduz os
limites de resistências à tração, torção, exão etc. Os valores maislimites de resistências à tração, torção, exão etc. Os valores mais
usuais de temperatura de cementação oscilam de 850ºC a 950ºC.usuais de temperatura de cementação oscilam de 850ºC a 950ºC.
Tempo de cementaçãoTempo de cementação
OO tempo de cementaçãotempo de cementação é determinado em função da espessura da é determinado em função da espessura da
camada cementada desejada e do meio cementante. Obviamente,camada cementada desejada e do meio cementante. Obviamente,
quanto maior for o tempo e mais quanto maior for o tempo e mais alta a temperatura, mais profundaalta a temperatura, mais profunda
será a camada.será a camada.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
4343
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Meios de cementaçãoMeios de cementação
A cementação, quanto aos meios A cementação, quanto aos meios carbonetantcarbonetantes, pode ser:es, pode ser:
CCeemmeennttaaççããoo MMeeiioos s cceemmeennttaanntteess
Sólida - caixaSólida - caixa
Carvão vegetal duroCarvão vegetal duro
Carvão coque 20%Carvão coque 20%
Atividades 5 a 10%Atividades 5 a 10%
Líquida- banho em saisLíquida- banho em sais
fundidosfundidos
Cianetos de sódioCianetos de sódio
Cianetos de bórioCianetos de bório
Outros saisOutros sais
Gasosa - fornos de Gasosa - fornos de atmosferaatmosfera
Gás metanoGás metano
Gás propano etc.Gás propano etc.
Aplicação da cementaçãoAplicação da cementação
O processo de cementação é recomendado para peças comoO processo de cementação é recomendado para peças como
engrenagens, eixos, parafusos etc., que necessitam de resistênciaengrenagens, eixos, parafusos etc., que necessitam de resistência
mecânica e de alta dureza na superfície e núcleo dúctil com boamecânica e de alta dureza na superfície e núcleo dúctil com boa
tenacidade.tenacidade.
NitretaçãoNitretação••
Assim como a cementação, aAssim como a cementação, a nitretaçãonitretação tem como função provocar tem como função provocar
alterações na composição das camadas superciais do aço. Isso ocorrealterações na composição das camadas superciais do aço. Isso ocorre
através de um processo químico de enriquecimento da superfície doatravés de um processo químico de enriquecimento da superfície do
aço feito com nitrogênio, formando uma camada rica em nitretos.aço feito com nitrogênio, formando uma camada rica em nitretos.
Entretanto, a camada modicada não necessita ser temperada,Entretanto, a camada modicada não necessita ser temperada,
considerando-se que os nitretos que se formam ao longo do considerando-se que os nitretos que se formam ao longo do processoprocesso
apresentam dureza elevada, o que evita processos de empenamento.apresentam dureza elevada, o que evita processos de empenamento.
A temperatura de nitretação é em torno de 500 ºC A temperatura de nitretação é em torno de 500 ºC a 600 ºC. a 600 ºC. Esse fatorEsse fator
também contribui para a redução das também contribui para a redução das possibilidades de empenamentopossibilidades de empenamento
por não ocorrermudança de por não ocorrer mudança de fase no momento do fase no momento do resfriamento.resfriamento.
A composição de alguns tipos de aço-liga como os que possuemA composição de alguns tipos de aço-liga como os que possuem
alumínio, cromo, vanádio e molibdênio, apresentam uma durezaalumínio, cromo, vanádio e molibdênio, apresentam uma dureza
nal maior pela formação de nitretos mais complexos.nal maior pela formação de nitretos mais complexos.
CORPORATIVACORPORATIVA
CORPORATIVACORPORATIVA
  
4444
Alta CompetênciaAlta Competência
A camada nitretada apresenta menor espessura do que a obtida aA camada nitretada apresenta menor espessura do que a obtida a
partir da cementação, girando em torno de 0,8 mm. Para ampliarpartir da cementação, girando em torno de 0,8 mm. Para ampliar
esses valores, o tempo empregado no processo seria muito longo e oesses valores, o tempo empregado no processo seria muito longo e o
método se tornaria pouco viável método se tornaria pouco viável nanceiramentnanceiramente.e.
O tempo de nitretação é curto, variando em torno de 1 O tempo de nitretação é curto, variando em torno de 1 a 4 horas.a 4 horas.
Aplicação da nitretaçãoAplicação da nitretação
O processo de O processo de nitretação apresenta como resultados vantajosos:nitretação apresenta como resultados vantajosos:
Alta dureza com alta Alta dureza com alta resistência ao desgaste;resistência ao desgaste;••
Alto grau de Alto grau de estabilidade dimensional;estabilidade dimensional;••
Maior resistência à Maior resistência à corrosão;corrosão;••
Baixa sensibilidade ao entalhe;Baixa sensibilidade ao entalhe;••
Alta resistência à fadiga.Alta resistência à fadiga.••
Tipos de nitretaçãoTipos de nitretação
A nitretação pode ser de dois tipos:A nitretação pode ser de dois tipos:
A gásA gás•• : neste processo, a amônia é o elemento utilizado. Ela é: neste processo, a amônia é o elemento utilizado. Ela é
injetada no forno aquecido geralmente a 510° C;injetada no forno aquecido geralmente a 510° C;
Nitretação por via líquidaNitretação por via líquida•• : processo semelhante ao do banho: processo semelhante ao do banho
utilizado na cementação líquida. Os elementos utilizados são,utilizado na cementação líquida. Os elementos utilizados são,
normalmente, o cianeto de sódio ou potássio, carbonato denormalmente, o cianeto de sódio ou potássio, carbonato de
sódio ou de potássio e cloreto de potássio ou de sódio ou de potássio e cloreto de potássio ou de sódio.sódio.
CORPORATIVACORPORATIVA
CORPORATIVACORPORATIVA
  
4545
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
1.3.2. Fatores que influenciam no tratamento térmico dos 1.3.2. Fatores que influenciam no tratamento térmico dos açosaços
OsOs fatores que influenciam no tratamento térmico dos açosfatores que influenciam no tratamento térmico dos aços são: são:
VelocidaVelocidade de de aquecimento;de aquecimento;••
Tempo de permanência à temperatura;Tempo de permanência à temperatura;••
Resfriamento.Resfriamento.••
a) Velocidade de aquecimentoa) Velocidade de aquecimento
Deve-se considerar aDeve-se considerar a velocidade de aquecimentovelocidade de aquecimento adequada sempre adequada sempre
em função da composição do material.em função da composição do material.
Essa velocidade não deve ser muito Essa velocidade não deve ser muito lenta, pois haverá um lenta, pois haverá um crescimentocrescimento
excessivo dos grãos.excessivo dos grãos.
Por outro lado, os materiais em elevado estado inicial de tensõesPor outro lado, os materiais em elevado estado inicial de tensões
não devem ser aquecidos rapidamente porque isso poderá provocarnão devem ser aquecidos rapidamente porque isso poderá provocar
deformação, ssuras, empenamento etc.deformação, ssuras, empenamento etc.
Liga (1)Liga (1) Liga (2)Liga (2)
T (ºC)T (ºC)
T2 > T1T2 > T1
Vaq2 < Vaq1Vaq2 < Vaq1
T (seg)T (seg)
T2T2
T1T1
     A     A
    q    q
    u    u
    e    e
    c    c
     i     i    m    m
    e    e
    n    n
     t     t    o    o
Temperatura de aquecimentoTemperatura de aquecimento
CORPORATIVACORPORATIVA
CORPORATIVACORPORATIVA
  
4646
Alta CompetênciaAlta Competência
Dependendo da liga, a temperatura deve ser superior à deDependendo da liga, a temperatura deve ser superior à de
recristalização.recristalização.
Se for inferior, não ocorrerão a transformação e as modicaçõesSe for inferior, não ocorrerão a transformação e as modicações
estruturais desejadas.estruturais desejadas.
Se for muito superior, ocorrerá um crescimento excessivo dos grãosSe for muito superior, ocorrerá um crescimento excessivo dos grãos
ou superaquecimento do material.ou superaquecimento do material.
b) Tempo de permanência à temperaturab) Tempo de permanência à temperatura
A manutenção da temperatura, ou seja, oA manutenção da temperatura, ou seja, o tempo de permanênciatempo de permanência
à temperaturaà temperatura deve ser o suciente para que as peças se aqueçam deve ser o suciente para que as peças se aqueçam
de modo uniforme em toda a seção e os átomos de carbono sede modo uniforme em toda a seção e os átomos de carbono se
solubilizem totalmente.solubilizem totalmente.
T1T1 T2T2 TT (Seg)(Seg)
Liga (1)Liga (1)
LLiiggaa  ((22 ) )T (ºC)T (ºC)
A3A3
A1A1
     A     A
    q    q
    u    u
    e    e
    c    c
     i     i    m    m
    e    e
    n    n
     t     t    o    o
(T2>T1)(T2>T1)
Se o tempo de permanência do material ultrapassar o necessário,Se o tempo de permanência do material ultrapassar o necessário,
pode haver indesejável crescimento dos grãos, além da pode haver indesejável crescimento dos grãos, além da oxidação emoxidação em
determinadas ligas.determinadas ligas.
CORPORATIVACORPORATIVA
CORPORATIVACORPORATIVA
  
4747
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
c) Resfriamentoc) Resfriamento
Para algumas ligas, entre as quais os aços, que são os maisPara algumas ligas, entre as quais os aços, que são os mais
importantes do ponto de vista dos tratamentos térmicos, oimportantes do ponto de vista dos tratamentos térmicos, o
resfriamentoresfriamento é fundamental, p é fundamental, pois através dele pode-ois através dele pode-se conseguir,se conseguir,
em função da velocidade de resfriamento, a estrutura e asem função da velocidade de resfriamento, a estrutura e as
propriedades finais desejadas.propriedades finais desejadas.
Os meios de resfriamento são os responsáveis pelas diferentesOs meios de resfriamento são os responsáveis pelas diferentes
velocidades de resfriamento. Em ordem decrescente de velocidade,velocidades de resfriamento. Em ordem decrescente de velocidade,
alguns meios de alguns meios de resfriamento são:resfriamento são:
Solução aquosa a 10% NaOH;Solução aquosa a 10% NaOH;••
Solução aquosa a 10% NaCl;Solução aquosa a 10% NaCl;••
Solução aquosa a 10% NaSolução aquosa a 10% Na•• 22 COCO33;;
Água a 0° C;Água a 0° C;••
Água a 18° C;Água a 18° C;••
Água a 25° C;Água a 25° C;••
Óleo;Óleo;••
Água a 50° C;Água a 50° C;••
Tetracloreto de carbono;Tetracloreto de carbono;••
Água a 75° C;Água a 75° C;••
Água a 100° C;Água a 100° C;••
Ar líquido;Ar líquido;••
Ar;Ar;••
Vácuo.Vácuo.••
CORPORATIVACORPORATIVA
CORPORATIVACORPORATIVA
  
4848
Alta CompetênciaAlta Competência
T1T1
T2T2
TT (Seg)(Seg)
Liga (1)Liga (1) LLigigaa (2 (2 ) )
T (ºC)T (ºC)
A3A3
A1A1
     A     A
    q    q
    u    u
    e    e
    c    c
     i     i    m    m
    e    e
    n    n
     t     t    o    o
T3T3
 Te Tempo de resfriamentompo de resfriamento
V1> V2 > V3V1> V2 > V3
Os elementos de liga no aço diminuem a velocidade crítica deOs elementos de liga no aço diminuem a velocidade crítica de
resfriamento para a formação da martensita. Portanto, o meio deresfriamento para a formação da martensita. Portanto, o meio de
resfriamento deve ser mais brando, como é, por resfriamento deve ser mais brando, como é, por exemplo, o óleo, ouexemplo, o óleo, ou
mesmo o ar, em função do teor dos elementos de liga.mesmo o ar,em função do teor dos elementos de liga.
Ferros fundidosFerros fundidos  - São ligas ferrosas com teores de carbono acima  - São ligas ferrosas com teores de carbono acima
de 2,4%. Na prática, contém entre 3 e 4,5% de carbono somados ade 2,4%. Na prática, contém entre 3 e 4,5% de carbono somados a
outros elementos de liga.outros elementos de liga.
A cementita (FeA cementita (Fe
33
C), sob algumas circunstâncias, pode-se fazer comC), sob algumas circunstâncias, pode-se fazer com
que se dissocie para formar ferrita (que se dissocie para formar ferrita (ΛΛ) e grata.) e grata.
FeFe
33
C ____ 3Fe +C (grata)C ____ 3Fe +C (grata)
Essa tendência de formar grata (gratização) é regulada pela taxaEssa tendência de formar grata (gratização) é regulada pela taxa
de resfriamento e concentração de silício, acima de 1%.de resfriamento e concentração de silício, acima de 1%.
CORPORATIVACORPORATIVA
CORPORATIVACORPORATIVA
  
4949
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Na maioria dos ferros fundidos, o carbono existe como grataNa maioria dos ferros fundidos, o carbono existe como grata
e o comportamento mecânico e a microestrutura dependem dae o comportamento mecânico e a microestrutura dependem da
composição química e do tratamento térmico. Os tipos mais comunscomposição química e do tratamento térmico. Os tipos mais comuns
de ferro fundidos são os de ferro fundidos são os cinzentos, nodulares, brancos e maleáveis.cinzentos, nodulares, brancos e maleáveis.
Ferro fundido cinzentoFerro fundido cinzento - A microestrutura dos ferros fundidos são- A microestrutura dos ferros fundidos são
compostos de grata em forma de ocos de milho e circundadoscompostos de grata em forma de ocos de milho e circundados
por uma matriz de ferrita (por uma matriz de ferrita (αα) ou pelita. Uma superfície fraturada) ou pelita. Uma superfície fraturada
apresenta uma cor acinzentada, por isso tem o nome de ferroapresenta uma cor acinzentada, por isso tem o nome de ferro
fundido cinzento.fundido cinzento.
O ferro fundido cinzento é O ferro fundido cinzento é largamente utilizado no amortecimentolargamente utilizado no amortecimento
de energia vibracional. Nesse caso, é usado nas estruturas dasde energia vibracional. Nesse caso, é usado nas estruturas das
máquinas e equipamentos pesados. Outras vantagens são possuíremmáquinas e equipamentos pesados. Outras vantagens são possuírem
elevada resistência ao desgaste e baixo custo.elevada resistência ao desgaste e baixo custo.
Ferro fundido nodularFerro fundido nodular - Na adição de uma pequena quantidade de - Na adição de uma pequena quantidade de
magnésio e/ou cério ao magnésio e/ou cério ao ferro cinzento. Produz uma microestrutura eferro cinzento. Produz uma microestrutura e
propriedades mecânicas bem diferentes do ferro cinzento. A gratapropriedades mecânicas bem diferentes do ferro cinzento. A grata
nessa microestrutura tem o formato de esfera, elevando a nessa microestrutura tem o formato de esfera, elevando a ductilidadeductilidade
do material.do material.
Esse material é usado em válvulas, corpo de bombas, virabrequins,Esse material é usado em válvulas, corpo de bombas, virabrequins,
engrenagens e outros engrenagens e outros componentes veiculares.componentes veiculares.
Ferro fundido branco e maleávelFerro fundido branco e maleável - Para materiais com baixo teor de- Para materiais com baixo teor de
silício e resfriamento rápido, o carbono existente nessa matriz estásilício e resfriamento rápido, o carbono existente nessa matriz está
na forma de cementita (Fena forma de cementita (Fe
33
C) sem a presença de grata e a superfícieC) sem a presença de grata e a superfície
da fratura apresenta uma da fratura apresenta uma aparência esbranquiçada.aparência esbranquiçada.
O uso desse material é limitado, pois apresenta uma dureza eO uso desse material é limitado, pois apresenta uma dureza e
fragilidade muito alta. Ele é usado em situação na qual haja afragilidade muito alta. Ele é usado em situação na qual haja a
necessidade de uma superfície resistente a abrasão, como cilindrosnecessidade de uma superfície resistente a abrasão, como cilindros
de laminação.de laminação.
A outra utilização é o uso como material intermediário para outroA outra utilização é o uso como material intermediário para outro
tipo de ferro fundido, o maleável.tipo de ferro fundido, o maleável.
CORPORATIVACORPORATIVA
CORPORATIVACORPORATIVA
  
5050
Alta CompetênciaAlta Competência
Quando o ferro fundido branco é aquecido entre 800ºC e 900ºC,Quando o ferro fundido branco é aquecido entre 800ºC e 900ºC,
por um determinado período de tempo prolongado, causa umapor um determinado período de tempo prolongado, causa uma
decomposição da cementita, formando gratas na forma dedecomposição da cementita, formando gratas na forma de
aglomerados ou rosetas.aglomerados ou rosetas.
Com microestrutura semelhante ao ferro fundido nodularCom microestrutura semelhante ao ferro fundido nodular, o , o materialmaterial
apresenta uma alta resistência e ductilidade considerável, usado naapresenta uma alta resistência e ductilidade considerável, usado na
indústria automotiva, nas engrenagens de transmissão e em indústria automotiva, nas engrenagens de transmissão e em serviçosserviços
marítimos nos anges, conexões de tubulações e marítimos nos anges, conexões de tubulações e peças de válvulas.peças de válvulas.
1.4. Metais não-ferrosos e ligas1.4. Metais não-ferrosos e ligas
Metais não-ferrosos são todos os metais puros Metais não-ferrosos são todos os metais puros ou ligados.ou ligados.
Os metais não-ferrosos podem ser classicados em função de suaOs metais não-ferrosos podem ser classicados em função de sua
densidade em:densidade em:
Metais leves;Metais leves;••
Metais pesados.Metais pesados.••
A maioria dos metais puros é A maioria dos metais puros é macio e tem baixa macio e tem baixa resistência à tração.resistência à tração.
Quanto maior for a pureza, mais alto será o Quanto maior for a pureza, mais alto será o ponto de fusão, maior aponto de fusão, maior a
condutibilidade elétrica e a condutibilidade elétrica e a resistência à corrosão.resistência à corrosão.
Na designação dos metais não-ferrosos puros, deve-se usar aNa designação dos metais não-ferrosos puros, deve-se usar adesignação química do elemento somada ao grau de pureza.designação química do elemento somada ao grau de pureza.
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5151
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Exemplo:Exemplo:
Zn 99,99Zn 99,99
ElementoElementoquímicoquímico Pureza = 99,99%Pureza = 99,99%
Metais não-ferrososMetais não-ferrosos
Metais PesadosMetais Pesados
PP ≥≥ 5Kg/dm5Kg/dm33
Metais levesMetais leves
PP ≤≤ 5Kg/dm5Kg/dm33
CCoobbrree CCuu MMaannggaannêêss MMnn
CChhuummbboo PPbb VVaannááddiioo VV
ZZiinnccoo ZZnn CCoobbaallttoo CCoo
NNííqquueell NNii CCááddmmiioo CCdd
EEssttaannhhoo SSnn AAlluummíínniioo AAll
TungstênioTungstênio    ww MMaaggnnééssiioo MMgg
MMoolliibbddêênniioo MMoo TTiittâânniioo TTii
CCrroommoo CCrr
Normalmente, os metais não-ferrosos são materiais caros e seu usoNormalmente, os metais não-ferrosos são materiais caros e seu uso
deve ser evitado nas composições em que possam ser substituídosdeve ser evitado nas composições em que possam ser substituídos
por materiais ferrosos, por se tratar de uma opção economicamentepor materiais ferrosos, por se tratar de uma opção economicamente
mais adequada.mais adequada.
Os metais não-ferrosos são amplamente utilizados em peças sujeitasOs metais não-ferrosos são amplamente utilizados em peças sujeitas
à oxidação, devido a sua resistência, sendo muito utilizados emà oxidação, devido a sua resistência, sendo muito utilizados em
tratamentos galvânicos superciais de materiais. São tambémtratamentos galvânicos superciais de materiais. São também
bastante utilizados em bastante utilizados em componentes elétricos.componentes elétricos.
Nos últimos anos, a importância dosmetais não-ferrosos e suas ligasNos últimos anos, a importância dos metais não-ferrosos e suas ligas
tem aumentado consideravelmente, principalmente na construçãotem aumentado consideravelmente, principalmente na construção
de veículos, nas construções aeronáuticas e navais, bem como nade veículos, nas construções aeronáuticas e navais, bem como na
mecânica de precisão, pois a produção de ligas metálicas de altamecânica de precisão, pois a produção de ligas metálicas de alta
resistência e de menor peso vem se intensicando e, com iresistência e de menor peso vem se intensicando e, com isto, tende-sto, tende-
se a trocar o aço e se a trocar o aço e o ferro fundido por esses metais.o ferro fundido por esses metais.
Podemos citar como exemplo de aplicação da Podemos citar como exemplo de aplicação da liga de cobre utilizadaliga de cobre utilizada
em plataformasem plataformas offshoreoffshore..
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5252
Alta CompetênciaAlta Competência
Liga Cobre-Níquel (CuNi) 90/ 10 é Liga Cobre-Níquel (CuNi) 90/ 10 é principalmente caracteprincipalmente caracterizada por:rizada por:
Excelente resistência à corrosão sob tensão e fadiga;Excelente resistência à corrosão sob tensão e fadiga;••
Virtualmente imune à contaminação biológica marinha;Virtualmente imune à contaminação biológica marinha;••
Excelente resistência à erosão e ataque biológico da água do mar;Excelente resistência à erosão e ataque biológico da água do mar;••
Boa resistência à corrosão porBoa resistência à corrosão por••  pitting pitting;;
Boa propriedade para conformação a frio;Boa propriedade para conformação a frio;••
Boa soldabilidade.Boa soldabilidade.••
Além das aplicações da liga de cobre em Além das aplicações da liga de cobre em plataformasplataformas offshoreoffshore existem existem
ainda aplicações em navios de ainda aplicações em navios de pesca, em empresas de energia elétricapesca, em empresas de energia elétrica
e também em indústrias químicas. Os equipamentos normalmentee também em indústrias químicas. Os equipamentos normalmente
fabricados são condensadores e trocadores de calor, tubos parafabricados são condensadores e trocadores de calor, tubos para
condução de água salgada, centrais de destilação e o revestimentocondução de água salgada, centrais de destilação e o revestimento
dos porões nos navios de pesca onde dos porões nos navios de pesca onde as qualidades anti-corrosivas doas qualidades anti-corrosivas do
aço UNS C70600 são aço UNS C70600 são comprovadas.comprovadas.
A maioria das ligas cobre-níquel oferece soluções já comprovadas eA maioria das ligas cobre-níquel oferece soluções já comprovadas e
úteis ao mercado.úteis ao mercado.
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5353
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Todos os materiais não-metálicos possuem seu cam-Todos os materiais não-metálicos possuem seu cam-
po de aplicação, porém os materiais sintéticos, pro-po de aplicação, porém os materiais sintéticos, pro-
duzidos quimicamente, vêm sendo cada vez maisduzidos quimicamente, vêm sendo cada vez mais
empregados nos dias de hoje.empregados nos dias de hoje.
Os chamados materiais plásticos estão sendo aplica-Os chamados materiais plásticos estão sendo aplica-
dos, de maneira excelente, em um grande númerodos, de maneira excelente, em um grande número
de casos como substitutos de metais, de forma maisde casos como substitutos de metais, de forma mais
eciente e econômica.eciente e econômica.
Daí a necessidade de conhecermos um pouco maisDaí a necessidade de conhecermos um pouco mais
esses materiais que vêm se tornando uma presençaesses materiais que vêm se tornando uma presença
constante nos campos técnico, cientíco e domésti-constante nos campos técnico, cientíco e domésti-
co, por exemplo.co, por exemplo.
Existem numerosos materiais não-metálicos que po-Existem numerosos materiais não-metálicos que po-
dem ser divididos em:dem ser divididos em:
• Naturais• Naturais - Madeiras, couro, bras e  - Madeiras, couro, bras e outros;outros;
• Articiais ou sintéticos• Articiais ou sintéticos - Baquelite, celulóide, acrí-- Baquelite, celulóide, acrí-
lico e outros.lico e outros.
IMPORTANTE!IMPORTANTE!
1.5. Materiais plásticos1.5. Materiais plásticos
Plásticos são materiais orgânicos, obtidos através do craqueamentoPlásticos são materiais orgânicos, obtidos através do craqueamento
do petróleo, da hulha e do gás natural liquefeito, ao contrário dedo petróleo, da hulha e do gás natural liquefeito, ao contrário de
materiais naturais, como madeira e metal.materiais naturais, como madeira e metal.
Materiais plásticosMateriais plásticos são tipos de um  são tipos de um largo e vasto grupo de materiais,largo e vasto grupo de materiais,
constituídos basicamente, ou em sua maior parte, da combinaçãoconstituídos basicamente, ou em sua maior parte, da combinação
entre o carbono e hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e outrosentre o carbono e hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e outros
compostos orgânicos e inorgânicos de origem direta ou indiretacompostos orgânicos e inorgânicos de origem direta ou indireta
do petróleo. Os plásticos, quando submetidos a determinadasdo petróleo. Os plásticos, quando submetidos a determinadas
condições de temperatura e pressão, apresentam-se no estadocondições de temperatura e pressão, apresentam-se no estado
sólido e lísólido e líquido pastoso.quido pastoso.
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5454
Alta CompetênciaAlta Competência
A matéria-prima utilizada para a fabricação dos plásticos possibilitaA matéria-prima utilizada para a fabricação dos plásticos possibilita
a larga combinação de elementos, resultando em novos polímeros,a larga combinação de elementos, resultando em novos polímeros,
que terão propriedades individuais.que terão propriedades individuais.
Alguns plásticos são semelhantes à borracha, enquanto algumasAlguns plásticos são semelhantes à borracha, enquanto algumas
borrachas, tratadas quimicamente, são borrachas, tratadas quimicamente, são consideradas plásticas. Outrosconsideradas plásticas. Outros
plásticos são obtidos a partir de substâncias naturais, como é o casoplásticos são obtidos a partir de substâncias naturais, como é o caso
da celulose e da caseína (proteína extraída do leite).da celulose e da caseína (proteína extraída do leite).
Os plásticos são Os plásticos são materiais considerados nobres e capazes de materiais considerados nobres e capazes de substituirsubstituir
vários outros materiais. O amplo uso dos plásticos na era modernavários outros materiais. O amplo uso dos plásticos na era moderna
pode ser atribuído, em pode ser atribuído, em grande parte, às combinações de propriedadesgrande parte, às combinações de propriedades
e vantagens somente oferecidas por essa classe de e vantagens somente oferecidas por essa classe de substâncias.substâncias.
O plástico é moldável, versátil, leve e barato, quando comparado àO plástico é moldável, versátil, leve e barato, quando comparado à
madeira, ao alumínio, ao cobre e ao madeira, ao alumínio, ao cobre e ao aço. Ele pode transformar-se emaço. Ele pode transformar-se em
vários produtos, assumindo as mais diversas formas, desde as maisvários produtos, assumindo as mais diversas formas, desde as mais
comuns do dia-a-dia, comuns do dia-a-dia, aos projetos mais sosticados, como os aos projetos mais sosticados, como os plásticosplásticos
resistentes à temperatura e altamente impermeáveis à corrosão, osresistentes à temperatura e altamente impermeáveis à corrosão, os
chamados termoxos em geral, criados para resistir à temperaturachamados termoxos em geral, criados para resistir à temperatura
alcançada pelas naves espaciais.alcançada pelas naves espaciais.
Os plásticos podem ser transformados em os, moldados ouOs plásticos podem ser transformados em os, moldados ou
laminados, usinados, exíveis ou rígidos, transparentes ou opacos,laminados, usinados, exíveis ou rígidos, transparentes ou opacos,incolores ou pigmentados (coloridos), pintados ou incolores ou pigmentados (coloridos), pintados ou metalizados.metalizados.
As borrachas sintéticas são também chamadas de elastômeros eAs borrachas sintéticas são também chamadas de elastômeros e
atendem, em grande parte, às atendem, em grande parte, às necessidades mundiais.necessidades mundiais.
Isto se justica porque Isto se justica porque a borracha sintética apresenta vantagens sobrea borracha sintética apresenta vantagens sobre
a borracha natural, como maior resistência a abrasão e ao calor, maisa borracha natural, como maior resistência a abrasão e ao calor, mais
uniformidade no processamento, uidez na moldagem e uniformidade no processamento, uidez na moldagem e diversidadediversidade
dos tipos.dos tipos.
À composição da borracha podem ser adicionados váriosÀ composição da borracha podem ser adicionados vários
elementos que proporcionarão as características desejadas,elementos que proporcionarão as características desejadas,
conforme o fim desejado.conforme o fim desejado.
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Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
O negro de fumo, por exemplo, é insubstituível na fabricação deO negro de fumo, por exemplo, é insubstituível na fabricação de
certos tipos de borrachas, plásticos e tintas, sendo 90% de suacertos tipos de borrachas, plásticos e tintas, sendo 90% de sua
produção mundial aplicadas à indústria de borracha, no setorprodução mundial aplicadas à indústria de borracha, no setor
de pneumáticos.de pneumáticos.
Definições básicasDefinições básicas
ElasticidadeElasticidade••
Quando submetida a uma carga ou força, uma peça deforma-se e,Quando submetida a uma carga ou força, uma peça deforma-se e,
quando cessa a carga ou a força que sobre ela atua, a peça devequando cessa a carga ou a força que sobre ela atua, a peça deve
voltar à sua forma ou posição original.voltar à sua forma ou posição original.
PlasticidadePlasticidade••
Quando submetida a uma carga ou força, uma peça deforma-seQuando submetida a uma carga ou força, uma peça deforma-se
permanente e denitivamente, não ocorrendo o fenômeno dopermanente e denitivamente, não ocorrendo o fenômeno do
retorno, como na elasticidade. Isso retorno, como na elasticidade. Isso ocorre quando essa força aplicadaocorre quando essa força aplicada
é superior ao limite elástico do material.é superior ao limite elástico do material.
Combinação química orgânicaCombinação química orgânica••
É uma combinação entre carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênioÉ uma combinação entre carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio
e outros compostos, os quais e outros compostos, os quais também existem nos organismos vivos.também existem nos organismos vivos.
MonômeroMonômero••
É a menor unidade molecular do plástico, constitui sua partículaÉ a menor unidade molecular do plástico, constitui sua partícula
elementar.elementar.
PolímeroPolímero••
É a combinação de monômeros por um processo chamadoÉ a combinação de monômeros por um processo chamado
polimerização, formando uma cadeia.polimerização, formando uma cadeia.
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CORPORATIVACORPORATIVA
  
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Alta CompetênciaAlta Competência
MoléculaMolécula••
É a menor partícula de uma combinação química e consiste em peloÉ a menor partícula de uma combinação química e consiste em pelo
menos dois átomos. Pode ser separada (decomposta) em átomosmenos dois átomos. Pode ser separada (decomposta) em átomos
através de processos químicos.através de processos químicos.
MacromoléculasMacromoléculas••
Consistem em milhares de moléculas formando grandes osConsistem em milhares de moléculas formando grandes os
(macro- grande).(macro- grande).
1.5.1. Propriedades comuns dos plásticos1.5.1. Propriedades comuns dos plásticos
Todos os plásticos consistem em macromoléculas com o elementoTodos os plásticos consistem em macromoléculas com o elemento
químico carbono (C); por isso, chamam-se também combinaçõesquímico carbono (C); por isso, chamam-se também combinaçõesorgânicas.orgânicas.
De um De um modo geral, os plásticos apresentam as modo geral, os plásticos apresentam as seguintes vantagens:seguintes vantagens:
Pouco peso (y = 0,9 - 2,2 bg/ cmPouco peso (y = 0,9 - 2,2 bg/ cm•• 33););
Alta resistência à corrosão;Alta resistência à corrosão;••
Baixo coeciente de atrito;Baixo coeciente de atrito;••
Baixa condutibilidade térmica e elétrica;Baixa condutibilidade térmica e elétrica;••
Boa aparência;Boa aparência;••
Facilidade de trabalho;Facilidade de trabalho;••
Boa resistência aos álcalis, às soluções salinas e ácidas.Boa resistência aos álcalis, às soluções salinas e ácidas.••
CORPORATIVACORPORATIVA
  
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Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Entre as desvantagens podemos enumerar:Entre as desvantagens podemos enumerar:
Baixa resistência ao calor;Baixa resistência ao calor;••
Baixa resistência mecânica (a = 15 – 100 Baixa resistência mecânica (a = 15 – 100 N/ mmN/ mm•• 22););
Pouca estabilidade dimensional. Deformam-se facilmente comPouca estabilidade dimensional. Deformam-se facilmente com••
qualquer variação de qualquer variação de temperaturatemperatura;;
Alto coeciente de dilatação (15 vezes maior que o do Alto coeciente de dilatação (15 vezes maior que o do aço C);aço C);••
Não resistem aos ácidos concentrados, aos solventes orgânicosNão resistem aos ácidos concentrados, aos solventes orgânicos••
e aos e aos hidrocarbonehidrocarbonetos.tos.
1.5.2. Classificação dos plásticos1.5.2. Classificação dos plásticos
Os plásticos podem ser classicados em Os plásticos podem ser classicados em três grupos, a saber:três grupos, a saber:
Termoplásticos;Termoplásticos;••
Duroplásticos;Duroplásticos;••
Elásticos.Elásticos.••
a) Termoplásticosa) Termoplásticos
São resinas que amolecem com o São resinas que amolecem com o calor superior a 80° C e calor superior a 80° C e endurecemendurecem
com o frio. As macromoléculas formam os ou linhas e são ligadascom o frio. As macromoléculas formam os ou linhas e são ligadas
somente pelas forças de coesão e adesão, chamadas de forças desomente pelas forças de coesão e adesão, chamadas de forças de
Van der Waals, não existindo, portanto, na polimerização umaVan der Waals, não existindo, portanto, na polimerização uma
reação química. Durante o aquecimento essas forças diminuem e asreação química. Durante o aquecimento essas forças diminuem e as
macromoléculas tornam-se móveis. O plástico então amolece e podemacromoléculas tornam-se móveis. O plástico então amolece e pode
ser transformado várias vezes.ser transformado várias vezes.
OsOs termoplásticostermoplásticos também podem ser soldados. Observe a il também podem ser soldados. Observe a ilustraçãoustração
que se segue.que se segue.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
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Alta CompetênciaAlta Competência
Estruturas dos termoplásticosEstruturas dos termoplásticos
A tabela a seguir apresenta as matérias-primas que dão origem aosA tabela a seguir apresenta as matérias-primas que dão origem aos
principais termoplásticos. Observe-a.principais termoplásticos. Observe-a.
PetróleoPetróleo    Gás Gás naturalnatural   Carvão  Carvão
FenolFenol    EEttiilleenno o AAcceettiilleennoo
Poliamida (PA)Poliamida (PA)    Polietileno Polietileno (PE)(PE)    Politetra Politetra fluorfluor
Etileno (PTFE)Etileno (PTFE)
TeflonTeflon
PolimetilPolimetil
MetacrilatoMetacrilato
PlexiglásPlexiglás
(acrílico) (PMMA)(acrílico) (PMMA)
PolicloretoPolicloreto
de vinilade vinila
(PVC)(PVC)
Os tipos e Os tipos e característcaracterísticas dos termoplásticos serão descritos a seguir eicas dos termoplásticos serão descritos a seguir e
acompanhados de sua aplicabilidade na indústria.acompanhados de sua aplicabilidade na indústria.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
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Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
TTiippooss//CCaarraacctteerrííssttiiccaass AApplliiccaaççããoo
Policloreto de vinila (PVC)Policloreto de vinila(PVC)
Massa específica 1,35 kg/ dmMassa específica 1,35 kg/ dm33
O PVC é incolor, transparente e inodoro, masO PVC é incolor, transparente e inodoro, mas
é possível é possível lhe dar lhe dar qualquer corqualquer cor..
É resistente É resistente aos ácidos, lixívia, sal e gasolina.aos ácidos, lixívia, sal e gasolina.
Recebemos o PVC Recebemos o PVC normalmente endurecido,normalmente endurecido,
mas, através de adições especiais; fabricam-mas, através de adições especiais; fabricam-
se também elástico ou plástico que sãose também elástico ou plástico que são
parecidos com a parecidos com a borracha e o couro.borracha e o couro.
O PVC elástico é usado na tapeçaria deO PVC elástico é usado na tapeçaria de
móveis esmóveis estofados, mangueirastofados, mangueiras, guarnições, guarnições
para vedação em juntas e para vedação em juntas e acoplamentos,acoplamentos,
luvasluvas, roupas de proteção contra ácidos , roupas de proteção contra ácidos ee
águas, escovas para limpeza.águas, escovas para limpeza.
O PVC normal é O PVC normal é empregado em tubos,empregado em tubos,
válvulas, caixas de bombas, elementosválvulas, caixas de bombas, elementos
isolantes e paletas de ventiladores.isolantes e paletas de ventiladores.
O PVC não resiste ao calor e, em águaO PVC não resiste ao calor e, em água
fervente, amolece.fervente, amolece.
Polietileno (PE)Polietileno (PE)
É levemente É levemente coradocorado, mas se , mas se deixa tingir,deixa tingir,
assumindo qualquer assumindo qualquer corcor..
Pegando-o na mão, pPegando-o na mão, parece que esarece que estamostamos
segurando sabão; é liso segurando sabão; é liso e escorregadio.e escorregadio.ResisteResiste  aos ácidos e à lixívia.aos ácidos e à lixívia.
É muitoÉ muito  utilizado como isolante elétrico.utilizado como isolante elétrico.
Polietileno macioPolietileno macio
Massa específica 0,92 kg/dmMassa específica 0,92 kg/dm33  
Resiste a temperaturas entre – 50 ºC e 70 °C.Resiste a temperaturas entre – 50 ºC e 70 °C.
Fabricação de vasilhas e frascos paraFabricação de vasilhas e frascos para
produtos químicos, cintas, espuma paraprodutos químicos, cintas, espuma para
móveis e guarnições para vedação emmóveis e guarnições para vedação em
 juntas e acoplamentos. juntas e acoplamentos.
Polietileno duroPolietileno duro
Massa específica 0,94 kg/dmMassa específica 0,94 kg/dm33
Resiste a temperaturas entre - 250 ºC eResiste a temperaturas entre - 250 ºC e
100 °C.100 °C.
Fabricação de válvulas, cilindros,Fabricação de válvulas, cilindros,
engrenagens, guarnições, cabos deengrenagens, guarnições, cabos de
ferramentas, recipientes, baldes e tubos.ferramentas, recipientes, baldes e tubos.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
6060
Alta CompetênciaAlta Competência
TTiippooss//CCaarraacctteerrííssttiiccaass AApplliiccaaççããoo
Polimetil metacrilato ou acrílicoPolimetil metacrilato ou acrílico
(PMMA)(PMMA)
Massa específica 1,18 kg/dmMassa específica 1,18 kg/dm33, metade da, metade da
massa específica do massa específica do vidro.vidro.
É incolor e transparente, resistente à É incolor e transparente, resistente à luz,luz,
não apresenta mudança de cor quandonão apresenta mudança de cor quando
exposto a ela, assim como à gasolina, aoexposto a ela, assim como à gasolina, ao
óleo, aos ácidos suaves e à lixóleo, aos ácidos suaves e à lixívia.ívia.
Não é resistente ao álcool e benzol, os quaisNão é resistente ao álcool e benzol, os quais
lhe produzem rachaduras superficiais.lhe produzem rachaduras superficiais.
O acrílico é mais resistente que o vidroO acrílico é mais resistente que o vidro
contra choques e quando quebra nãocontra choques e quando quebra não
estilhaça.estilhaça.
Não resiste Não resiste ao atrito, risca facilmente.ao atrito, risca facilmente.
Como termoplástico se deixa modelar aComo termoplástico se deixa modelar a70°C.70°C.
É produzido em pranchas, barras e tubos e éÉ produzido em pranchas, barras e tubos e é
também moldável sob pressão.também moldável sob pressão.
Utilizado na produção de vidros e lentesUtilizado na produção de vidros e lentes
para instrumentos, relógios e de para instrumentos, relógios e de proteção,proteção,
modelos transparentes e oferece aindamodelos transparentes e oferece ainda
muitas outras aplicações.muitas outras aplicações.
Poliamida (PA)Poliamida (PA)
Massa específica 1,13 kg/dmMassa específica 1,13 kg/dm33, T, Tambémambém
conhecido como:conhecido como: pelon, nylon, ultra-mid,pelon, nylon, ultra-mid,
durethan durethan ..
Todos resistem a temperaturas de até 100°CTodos resistem a temperaturas de até 100°C
e sua cor natural é branca.e sua cor natural é branca.
Poliamidas são insípidos, como a acetona,Poliamidas são insípidos, como a acetona,
por exemplo.por exemplo.
São tenazes, resistentes à fricção e aSão tenazes, resistentes à fricção e a
abrasão, amortecem o som e abrasão, amortecem o som e a vibração.a vibração.
Deixam-se usinar com facilidade.Deixam-se usinar com facilidade.
Fabricação de buchas, engrenagens,Fabricação de buchas, engrenagens,
roldanas, correntes transportadoras, cabos,roldanas, correntes transportadoras, cabos,
faixas e faixas e correias. correias. TTambém os ambém os conhecemosconhecemos
aplicados na aplicados na confecção de confecção de camisas, blusas,camisas, blusas,
roupas íntimas e meias.roupas íntimas e meias.
Politetra fluoretileno (Politetra fluoretileno (PTFEPTFE))
Massa específica 2,2 kg/ dmMassa específica 2,2 kg/ dm33..
Possui máxima resistência contra todaPossui máxima resistência contra toda
influência atmosférica e influência atmosférica e produtos químicos.produtos químicos.
A resistência à temperatura também é muitoA resistência à temperatura também é muito
boa, resiste de – 150 C até 250°C.boa, resiste de – 150 C até 250°C.
É usinável numa velocidade de corte atéÉ usinável numa velocidade de corte até
180 m/min. Sua qualidade como material180 m/min. Sua qualidade como material
antifricção é superior à doantifricção é superior à do nylon nylon ..
Utilizado na produção de buchas, caixasUtilizado na produção de buchas, caixas
para bombas (em para bombas (em química), guarnições,química), guarnições,
proteções contra corrosão, isolanteproteções contra corrosão, isolante
elétrico.elétrico.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
6161
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
TTiippooss//CCaarraacctteerrííssttiiccaass AApplliiccaaççããoo
Poliestireno (PS)Poliestireno (PS)
Tipo muito consumido por apresentarTipo muito consumido por apresentar
estabilidade dimensional, excelentesestabilidade dimensional, excelentes
propriedades elétricas, alto índice depropriedades elétricas, alto índice de
refração, possibilidadrefração, possibilidade ilimitada e ilimitada de cores.de cores.
É muito empregado na indústria elétricaÉ muito empregado na indústria elétrica
para a confecção de peças de rádio epara a confecção de peças de rádio e
televisão; componentes de televisão; componentes de máquinas,máquinas,
embalagens (garrafas, caixas, copos);embalagens (garrafas, caixas, copos);
utensílios domésticos, como pratos, porutensílios domésticos, como pratos, por
exemplo, e brinquedos.exemplo, e brinquedos.
b) Duroplásticos (termofixos)b) Duroplásticos (termofixos)
São resinas obtidas através de um processo irreversível a umaSão resinas obtidas através de um processo irreversível a uma
temperatura que varia entre 170°C e 220°C. O material bruto podetemperatura que varia entre 170°C e 220°C. O material bruto pode
apresentarapresentar-se em forma -se em forma líquida ou granulada. As líquida ou granulada. As macromoléculas sãomacromoléculas são
ligadas quimicamente através de cadeias laterais, formando, assim,ligadas quimicamente através de cadeias laterais, formando, assim,
uma estrutura tridimensional difícil de ser uma estrutura tridimensional difícil de ser rompida.rompida.
Na polimerização por condensação ocorre reação química,Na polimerização por condensação ocorre reação química,
representada pela gura que se segue.representada pela gura que se segue.
OsOsduroplásticosduroplásticos  são duros, irreversíveis e não fusíveis. A  são duros, irreversíveis e não fusíveis. A
formação das macromoléculas termina após a fabricação dasformação das macromoléculas termina após a fabricação das
peças. Os duroplásticos não são transformáveis após a primeirapeças. Os duroplásticos não são transformáveis após a primeira
formação e também não podem ser soldados.formação e também não podem ser soldados.
Estruturas dos duroplásticosEstruturas dos duroplásticos
CORPORATIVACORPORATIVA
  
6262
Alta CompetênciaAlta Competência
Os duroplásticos são resinas sintéticas que encontramos no mercadoOs duroplásticos são resinas sintéticas que encontramos no mercado
em forma líquida ou granulada. Para os líquidos, há necessidadeem forma líquida ou granulada. Para os líquidos, há necessidade
de se usar um aditivo químico a m de atingir o processo dede se usar um aditivo químico a m de atingir o processo de
endurecimento. Os granulados são moldados sob pressão e calorendurecimento. Os granulados são moldados sob pressão e calor
em uma temperatura de 170 ºC a 220 °C, atravessando uma faseem uma temperatura de 170 ºC a 220 °C, atravessando uma fase
líquida antes de líquida antes de endurecer denitivamenendurecer denitivamente.te.
Os duroplásticos não são soldáveis com maçarico e ar quente e asOs duroplásticos não são soldáveis com maçarico e ar quente e as
sobras não são sobras não são reaproveitávereaproveitáveis.is.
As principais resinas sintéticas são resina fenólica, resina uréica eAs principais resinas sintéticas são resina fenólica, resina uréica e
resina melamina.resina melamina.
A partir da resina fenólica conseguem-se dois tipos de materiaisA partir da resina fenólica conseguem-se dois tipos de materiais
plásticos distintos: material plástico para moldar e material plásticoplásticos distintos: material plástico para moldar e material plástico
aglomerado.aglomerado.
Os tipos e características dos duroplásticos são descritos a seguir,Os tipos e características dos duroplásticos são descritos a seguir,
acompanhados de sua aplicabilidade na indústria.acompanhados de sua aplicabilidade na indústria.
TTiippooss//CCaarraacctteerrííssttiiccaass AApplliiccaaççããoo
Resina Epóxi (EP)Resina Epóxi (EP)
Massa específica 1,2kg/dmMassa específica 1,2kg/dm33..
Resina epóxi é um produto de um derivadoResina epóxi é um produto de um derivado
do acetileno e fenol. Existem variedadesdo acetileno e fenol. Existem variedades
desta resina: líquidas, sólidas, transparentes,desta resina: líquidas, sólidas, transparentes,
incolores e pastosas. O epóxi é inodoro eincolores e pastosas. O epóxi é inodoro e
sódico. Em estado líquido é sódico. Em estado líquido é venenoso, osvenenoso, os
vapores irritam a pele; endurecido torna-sevapores irritam a pele; endurecido torna-se
atóxico.atóxico.
O epóxi resiste aos ácidos e à lixívia.O epóxi resiste aos ácidos e à lixívia.
Existe resina epóxi que (misturada comExiste resina epóxi que (misturada com
endurecedor) endurece a uma temperaturaendurecedor) endurece a uma temperatura
de 80°C e outras que endurecem emde 80°C e outras que endurecem em
ambiente normal.ambiente normal.
A resistência dessa resina à tração é de 5,5A resistência dessa resina à tração é de 5,5
a 8,0 kg/mma 8,0 kg/mm22 e a resistência à temperatura e a resistência à temperatura
máxima (fusão) está entre 120º C e 150° Cmáxima (fusão) está entre 120º C e 150° C
para as que endurecem para as que endurecem sob temperatura, esob temperatura, e
de 60° C para as demais.de 60° C para as demais.
Utilizada para fazer o isolamento deUtilizada para fazer o isolamento de
interruptores, condensadores, conectoresinterruptores, condensadores, conectorese aparelhos elétricos em geral; adesivose aparelhos elétricos em geral; adesivos
para metais, verniz ao fogo.para metais, verniz ao fogo.
A partir da mistura com materiais comoA partir da mistura com materiais como
quartzo, quartzo, talco e grafite obtemos talco e grafite obtemos umauma
resina colante. Com esses produtos sãoresina colante. Com esses produtos são
feitos moldes e ferramentas para repuxarfeitos moldes e ferramentas para repuxar
peças de chapas.peças de chapas.
Misturando-se a resina com epóxi e fibraMisturando-se a resina com epóxi e fibra
de vidro obtém-se um produto com boade vidro obtém-se um produto com boa
tenacidade.tenacidade.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
6363
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
TTiippooss//CCaarraacctteerrííssttiiccaass AApplliiccaaççããoo
Resina do poliéster - Resina do poliéster - PoliéstPoliésterer
Insaturado (UP)Insaturado (UP)
Massa específica 1,3 Kg/ dmMassa específica 1,3 Kg/ dm33..
Resina de poliéster é um derivado doResina de poliéster é um derivado do
acetileno e do alcatrão da hulha.acetileno e do alcatrão da hulha.
É incolor e transparente, mas pode-se obterÉ incolor e transparente, mas pode-se obter
qualquer cor a partir do uso de corantes.qualquer cor a partir do uso de corantes.
Essa resina endurece sob pressão quando seEssa resina endurece sob pressão quando se
usa o líquido apropriado (endurecedor).usa o líquido apropriado (endurecedor).
A resistência ao calor é de 110 °C e, comA resistência ao calor é de 110 °C e, com
adições, chega a 200 °C.adições, chega a 200 °C.
A resina poliéster resiste menos à corrosãoA resina poliéster resiste menos à corrosão
do que a resina do que a resina epóxi, mas, em geral, asepóxi, mas, em geral, as
duas são bem semelhantes.duas são bem semelhantes.
Utilizadas para fabricação de tubos Utilizadas para fabricação de tubos paraparatransporte de água, esgotos etc. Com outransporte de água, esgotos etc. Com ou
sem sem pressão.pressão.
Podem ser fabricados pelos processosPodem ser fabricados pelos processos
de rotomoldagem,de rotomoldagem, filament winding filament winding ,,
centrifugação ou laminação manual.centrifugação ou laminação manual.
As tubulações produzidas com resinaAs tubulações produzidas com resina
poliéster permitem também suaspoliéster permitem também suas
utilizações em utilizações em irrigação, drenagensirrigação, drenagens
viárias, efluentes, e processos químicosviárias, efluentes, e processos químicos
e industriais nos quais há necessidade dee industriais nos quais há necessidade de
alta resistência química.alta resistência química.
c) Elásticosc) Elásticos
Substância elástica feita do látex coagulado de várias plantas,Substância elástica feita do látex coagulado de várias plantas,
principalmente a seringueira, a goma-elástica, o caucho etc.principalmente a seringueira, a goma-elástica, o caucho etc.
Ou por Ou por processos processos químicos-industriais. químicos-industriais. Beneciados Beneciados para a para a indústria,indústria,
a borracha é usada para gaxetas e retentores em vários ambientesa borracha é usada para gaxetas e retentores em vários ambientes
e para componentes mecânicos em maquinário de todos os tipos.e para componentes mecânicos em maquinário de todos os tipos.
É também aceitável para peças que devam ter razoável resistênciaÉ também aceitável para peças que devam ter razoável resistência
a contaminantes comuns. Na aplicação especíca, o que muda é oa contaminantes comuns. Na aplicação especíca, o que muda é o
ambiente, ou seja, a reação química e ambiente, ou seja, a reação química e a temperatura.a temperatura.
Estruturas dos elásticosEstruturas dos elásticos
CORPORATIVACORPORATIVA
  
6464
Alta CompetênciaAlta Competência
Os elastômeros mais usados e Os elastômeros mais usados e suas característicasuas características são:s são:
TTiippooss//CCaarraacctteerrííssttiiccaass AApplliiccaaççããoo
Natural (NR)Natural (NR)
Produto extraído de plantas Produto extraído de plantas tropicais, possuitropicais, possui
excelente elasticidade, flexibilidade e baixaexcelente elasticidade, flexibilidade e baixa
resistência química. Limites de resistência química. Limites de temperatura:temperatura:
-50ºC a 90ºC.-50ºC a 90ºC.
Devido ao ataque pelo Devido ao ataque peloozônio, ozônio, tal produtotal produto
sofre um processo de envelhecimento esofre um processo de envelhecimento e
não é recomendado para uso em locaisnão é recomendado para uso em locais
expostos ao sol ou em presença deexpostos ao sol ou em presença de
oxigênio.oxigênio.
Sintética (SBR)Sintética (SBR)  
É o mais É o mais comum dos elastômeros. Foicomum dos elastômeros. Foi
desenvolvido como alternativa à borrachadesenvolvido como alternativa à borracha
natural apresentando característicasnatural apresentando características
similares com melhor resistência àsimilares com melhor resistência à
temperatura. Limites de tetemperatura. Limites de temperatura: -50ºCmperatura: -50ºC
a 120ºC.a 120ºC.
Recomendado para trabalho em água, osRecomendado para trabalho em água, os
ácidos fracos e ácidos fracos e álcalis.álcalis.
Nitrílica (NBR)Nitrílica (NBR)  
TTambém conhecida ambém conhecida como Buna-N.como Buna-N.
Limites de teLimites de temperatura: -50ºC a 120ºC.mperatura: -50ºC a 120ºC.
Possui boa resistência Possui boa resistência a óleos, gasolina,a óleos, gasolina,
solventes e hidrocarbonetos.solventes e hidrocarbonetos.
Cloroprene (CR)Cloroprene (CR)
Conhecida pela sua marca comercialConhecida pela sua marca comercial
Neoprene.Neoprene.
Limites de temperatura:Limites de temperatura:
-50ºC a 120ºC.-50ºC a 120ºC.
Possui excelente resistência Possui excelente resistência aos óleos,aos óleos,
gasolina, ozônio, luz solar, envelhecimentogasolina, ozônio, luz solar, envelhecimento
e baixa permeabilidade aos gases.e baixa permeabilidade aos gases.
Fluorelastômero (Viton)Fluorelastômero (Viton)
Limites de teLimites de temperatura: -40mperatura: -40
ºC a 230ºC.ºC a 230ºC.
Excelente resistência aos ácidos fortes,Excelente resistência aos ácidos fortes,
óleos, gasolina, solventes clorados eóleos, gasolina, solventes clorados e
hidrocarbonetos.hidrocarbonetos.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
6565
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
1.5.3. A obtenção dos plásticos1.5.3. A obtenção dos plásticos
Os produtos básicos dos materiais plásticos são as resinas sintéticas,Os produtos básicos dos materiais plásticos são as resinas sintéticas,
obtidas através de reações químicas.obtidas através de reações químicas.
Vejamos uma breve descrição dos processos que dão origem aVejamos uma breve descrição dos processos que dão origem a
esses produtos.esses produtos.
PolimerizaçãoPolimerização••
São reações químicas que ocorrem entre moléculas iguaisSão reações químicas que ocorrem entre moléculas iguais
(monômeros) quimicamente não saturadas, que se unem a partir(monômeros) quimicamente não saturadas, que se unem a partir
do rompimento das duas ligações em longas cadeias, formandodo rompimento das duas ligações em longas cadeias, formando
macroléculas (polímeros).macroléculas (polímeros).
Essas reações não Essas reações não alteram a alteram a composição química molecularcomposição química molecular, portanto,, portanto,
são reversíveis. Observe a ilustração a seguir.são reversíveis. Observe a ilustração a seguir.
++
HH OO
MonômerosMonômeros
Rompimento das ligaçõesRompimento das ligações
Formação de macromoléculasFormação de macromoléculas
MMoollééccuulla a AA MMoollééccuulla a BB
CORPORATIVACORPORATIVA
  
6666
Alta CompetênciaAlta Competência
PolicondensaçãoPolicondensação••
PolicondensaçãoPolicondensação  pode ser denida como reações químicas que  pode ser denida como reações químicas que
ocorrem entre moléculas iguais ou diferentes, contendo gruposocorrem entre moléculas iguais ou diferentes, contendo grupos
funcionais característicos que, ao reagirem entre si, originamfuncionais característicos que, ao reagirem entre si, originam
moléculas mais complexas, com eliminação de água, álcool ou outromoléculas mais complexas, com eliminação de água, álcool ou outro
composto simples. Essas reações alteram a composição químicacomposto simples. Essas reações alteram a composição química
molecular, portanto, são irreversíveis.molecular, portanto, são irreversíveis.
Trata-se, portanto, de uma reação que ocorre entre moléculas deTrata-se, portanto, de uma reação que ocorre entre moléculas de
iguais ou diferentes características funcionais, sem a eliminação deiguais ou diferentes características funcionais, sem a eliminação de
nenhum outro elemento. Um átomo da primeira molécula une-se ànenhum outro elemento. Um átomo da primeira molécula une-se à
segunda molécula.segunda molécula.
++    ++
++    ++
Moléculas singularesMoléculas singulares
Reação química com eliminação de águaReação química com eliminação de água
Exemplo químico de poliadiçãoExemplo químico de poliadição
RR CC
OO
CC CC RRNNHH
HH
HH HH
HH HHHH
RR RRCC CC CC
HHHHHHHH
HHHHOHOH
GGrruuppo o EEppóóxxii AAmmiinnoo
NN
PoliadiçãoPoliadição
CORPORATIVACORPORATIVA
  
6767
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
1.6. Ensaios de materiais1.6. Ensaios de materiais
Os ensaios são procedimentos realizados para que seja vericado seOs ensaios são procedimentos realizados para que seja vericado se
os produtos estão, de fato, adequados às suas nalidades de os produtos estão, de fato, adequados às suas nalidades de uso. Nouso. Nopassado, como a produção era basicamente artesanal, a passado, como a produção era basicamente artesanal, a avaliação daavaliação da
qualidade das mercadorias se dava informalmente, a qualidade das mercadorias se dava informalmente, a partir do uso.partir do uso.
No momento em que o mercado ganhou maior organização eNo momento em que o mercado ganhou maior organização e
aumentou as exigências de qualidade e padronização, sobretudoaumentou as exigências de qualidade e padronização, sobretudo
com o avanço do com o avanço do processo de globalização, tornou-se necessário, pois,processo de globalização, tornou-se necessário, pois,
que os procedimentos de avaliação também fossem estruturados eque os procedimentos de avaliação também fossem estruturados e
sistemáticos. Atualmente, esse processo começa normalmente com asistemáticos. Atualmente, esse processo começa normalmente com a
matéria-prima envolvida até que se chegue ao produto nal.matéria-prima envolvida até que se chegue ao produto nal.
Os ensaios podem ser realizados em ocinas ou laboratóriosOs ensaios podem ser realizados em ocinas ou laboratórios
especializados, em que são simuladas as condições reais de uso daespecializados, em que são simuladas as condições reais de uso da
matéria-prima, dos produtos em processo ou já nalizados, fazendomatéria-prima, dos produtos em processo ou já nalizados, fazendo
com que se testem os limites extremos de resistência.com que se testem os limites extremos de resistência.
Todos os procedimentos e resultados são referenciados por normasTodos os procedimentos e resultados são referenciados por normas
técnicas, através de cálculos, grácos, tabelas.técnicas, através de cálculos, grácos, tabelas.
Os ensaios podem ser de dois tipos:Os ensaios podem ser de dois tipos:
Destrutivos;Destrutivos;••
Não-destrutivos.Não-destrutivos.••
a) Ensaios destrutivosa) Ensaios destrutivos
As características dos materiais são obtidas através dos ensaiosAs características dos materiais são obtidas através dos ensaios
e são fundamentais para o dimensionamento dos elementose são fundamentais para o dimensionamento dos elementos
estruturais. Pode-se definir ensaio como a observação doestruturais. Pode-se definir ensaio como a observação do
comportamento de um material quando submetido à ação decomportamento de um material quando submetido à ação de
agentes externos.agentes externos.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
6868
Alta CompetênciaAlta Competência
Os ensaios são executados sob condições padronizadas, em geralOs ensaios são executados sob condições padronizadas, em geral
denidas por normas, de forma denidas por normas, de forma que seus resultados sejam signicativosque seus resultados sejam signicativos
para cada material e possam ser facilmente comparados,impacto,para cada material e possam ser facilmente comparados, impacto,
dureza e dobramentos. São bastante usados para aços, inclusive paradureza e dobramentos. São bastante usados para aços, inclusive para
alguns não metálicos.alguns não metálicos.
Ensaio de traçãoEnsaio de tração••
Esse tipo de ensaio consiste em submeter um corpo de prova a umEsse tipo de ensaio consiste em submeter um corpo de prova a um
esforço e tração na direção axial até sua ruptura.esforço e tração na direção axial até sua ruptura.
A ruptura ocorre depois de um alongamento do corpo de prova.A ruptura ocorre depois de um alongamento do corpo de prova.
O ponto de ruptura, em função da resistência e da deformação doO ponto de ruptura, em função da resistência e da deformação do
corpo de prova, é corpo de prova, é uma característica diferenciada de cada material.uma característica diferenciada de cada material.
Esforço e alongamento são testados através de instrumentos eEsforço e alongamento são testados através de instrumentos e
registrados no diagrama registrados no diagrama tensão-deformatensão-deformação.ção.
Coloca-se na ordenada a tensãoColoca-se na ordenada a tensão σσ  (N/mm  (N/mm22) e na abscissa a) e na abscissa a
deformaçãodeformação ξξ..
Observe atentamente as ilustrações que se seguem e os dadosObserve atentamente as ilustrações que se seguem e os dados
nelas disponíveis:nelas disponíveis:

rr
ee
pp
88nn    88yy 88ss 88tt 88uu 88
regimeregime
estáticoestático
 linear linear
regimeregime
plásticoplástico
encruamentoencruamento
Resistência àResistência à
rupturaruptura
Resistência aoResistência ao
escoamentoescoamento
Resistência associadaResistência associada
ao limite deao limite de
proporcionalidadeproporcionalidade
Patamar dePatamar de
escoamentoescoamento
RupturaRuptura
Diagrama tensão-deformaçãoDiagrama tensão-deformação
CORPORATIVACORPORATIVA
  
6969
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Corpo de provaCorpo de prova
ForçaForça
ForçaForça
dodo
Lo = 5. doLo = 5. do
ou 10. doou 10. do
Posicionamento do corpo dePosicionamento do corpo de
prova no tracionadorprova no tracionador
Do - diâmetro originalDo - diâmetro original
Lo - comprimento originalLo - comprimento original
Cálculo :Cálculo :
Tensão:Tensão: Deformação:Deformação:
ForçaForça
SecçãoSecção
  
FF
SS
em N/mmem N/mm22   
∆∆LL
LLOO
..110000 %%
Observe nas fórmulas anteriores como é realizado o cálculo doObserve nas fórmulas anteriores como é realizado o cálculo do
alongamento.alongamento.
ΔΔL = L - LL = L - L00
ΔΔLL = alongamento (mm); = alongamento (mm);
LL
oo
 = comprimento inicial (mm); = comprimento inicial (mm);
LL = comprimento nal do corpo deformado (mm). = comprimento nal do corpo deformado (mm).
CORPORATIVACORPORATIVA
  
7070
Alta CompetênciaAlta Competência
Para facilitar o estudo, o diagrama será dividido em duas Para facilitar o estudo, o diagrama será dividido em duas partes:partes:
II - o regime elástico; - o regime elástico;
llll - o regime plástico. - o regime plástico.
[N/mm[N/mm22]]
I - Regime elásticoI - Regime elásticoII - Regime plasticoII - Regime plastico
P- Limite de proporcionalidadeP- Limite de proporcionalidade
A- Limite de elasticidadeA- Limite de elasticidade
B- Limite de escoamentoB- Limite de escoamento
PPoo
AA
BB
[%][%]
00
II IIII
4 3 4 3 2 2 1 1 1 2 1 2 3 3 4 5 4 5 6 6 77
LL
00
ComprimentoComprimento
útilútilCabeçaCabeça
4 4 3 3 2 2 1 1 1 1 2 2 3 4 3 4 5 5 6 6 77
ddff    LL
RupturaRuptura
Na primeira parteNa primeira parte, verica-se que o diagra, verica-se que o diagrama é linear até o ponto Pma é linear até o ponto P. O. O
material obedece à Lei de Hooke, material obedece à Lei de Hooke, ou seja, as tensões são proporcionaisou seja, as tensões são proporcionais
às deformações.às deformações.
O regime elástico termina no ponto A e recebe este nome porque oO regime elástico termina no ponto A e recebe este nome porque o
material voltará ao seu tamanho natural como um elástico, quandomaterial voltará ao seu tamanho natural como um elástico, quando
estiver sem a ação da carga.estiver sem a ação da carga.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
7171
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Terminada a fase elástica, tem início o regime plástico (ll), ondeTerminada a fase elástica, tem início o regime plástico (ll), onde
começa a ocorrer o começa a ocorrer o fenômeno chamado escoamento.fenômeno chamado escoamento.
O escoamento é caracterizado por uma deformação permanenteO escoamento é caracterizado por uma deformação permanente(plástica), sem que haja um aumento de carga, e também com(plástica), sem que haja um aumento de carga, e também com
aumento da aumento da velocidade de velocidade de deformação. deformação. À maior À maior tensão atingidatensão atingida
no escoamento dá-se o nome de tensão limite de escoamentono escoamento dá-se o nome de tensão limite de escoamento
(ponto B).(ponto B).
Ainda na região plástica, a máxima tensão atingida correspondeAinda na região plástica, a máxima tensão atingida corresponde
ao limite de resistência (ponto C). Devemos car atentos para nãoao limite de resistência (ponto C). Devemos car atentos para não
confundir limite de resistência com tensão de ruptura (ponto F).confundir limite de resistência com tensão de ruptura (ponto F).
A partir do ponto C ocorre um A partir do ponto C ocorre um alongamento com a redução da tensãoalongamento com a redução da tensão
causada pela deformação do corpo de causada pela deformação do corpo de prova (redução de diâmetro).prova (redução de diâmetro).
Existem materiais, como o aço endurecido, Cu, Al, por exemplo, queExistem materiais, como o aço endurecido, Cu, Al, por exemplo, que
não apresentam o fenômeno com nitidez não apresentam o fenômeno com nitidez (escoamento).(escoamento).
Mas o limite de escoamento (ponto B) é necessário para cálculos deMas o limite de escoamento (ponto B) é necessário para cálculos de
resistência.resistência.
Para solucionar esse problema foi convencionado um valorPara solucionar esse problema foi convencionado um valor
internacional que dene o limite de escoamento, isto é, número deinternacional que dene o limite de escoamento, isto é, número de
deformação permanente.deformação permanente.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
7272
Alta CompetênciaAlta Competência


[N/mm[N/mm22]]
[%][%]I - Regime elásticoI - Regime elástico
II - Regime plásticoII - Regime plástico
P - Limite de proporcionalidadeP - Limite de proporcionalidade
A - Limite de elasticidadeA - Limite de elasticidade
B - Limite de escoamentoB - Limite de escoamento
C - Limite de resistênciaC - Limite de resistência
F - Limite de rupturaF - Limite de ruptura
II IIII
AA
BB
PP
CC
FF
Exemplo - 0,2% para aço Exemplo - 0,2% para aço endurecido.endurecido.
 [%][%]
[N/mm[N/mm22]]

nn
BB
0,2%0,2%
CORPORATIVACORPORATIVA
  
7373
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Traça-se uma paralela ao trecho linear e, quando esta interceptar aTraça-se uma paralela ao trecho linear e, quando esta interceptar a
curva, determinará o limite de escoamento ( n).curva, determinará o limite de escoamento ( n).
A gura A gura representa caracterísrepresenta características de ticas de diversos materiais.diversos materiais.
  


(N/mm(N/mm
22
))
(%)(%)
Aço ferramentaAço ferramenta
LatãoLatão
Aço doceAço doce
CobreCobre
FofoFofo
AlumínioAlumínio
Diagrama tensão x deformação para diversos materiaisDiagrama tensão x deformação para diversos materiais
Ensaios de impactoEnsaios de impacto••
Um fator muito importante que contribui para o aparecimento deUm fator muito importante que contribui para o aparecimento de
fraturas do tipo frágil em peças é a alta velocidade de aplicaçãofraturas do tipo frágil em peças é a alta velocidade de aplicação
da carga, isto é, carga aplicada por impacto. Faz-se necessárioda carga, isto é, carga aplicadapor impacto. Faz-se necessário
padronizar um tipo de ensaio para determinar a resistência aopadronizar um tipo de ensaio para determinar a resistência ao
impacto (ou choque), ou melhor, a energia absorvida pelo corpoimpacto (ou choque), ou melhor, a energia absorvida pelo corpo
de prova por ação de impacto, expressa em Nm. Como a energia dede prova por ação de impacto, expressa em Nm. Como a energia de
impacto medida depende das condições do ensaio, ou seja, formaimpacto medida depende das condições do ensaio, ou seja, forma
e dimensão do corpo de prova, maneira de aplicação da carga, háe dimensão do corpo de prova, maneira de aplicação da carga, há
necessidade de padronização dos tipos de ensaios para permitir,necessidade de padronização dos tipos de ensaios para permitir,
posteriormente, a comparação entre os valores obtidos para oposteriormente, a comparação entre os valores obtidos para o
mesmo ou diferentes materiais.mesmo ou diferentes materiais.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
7474
Alta CompetênciaAlta Competência
Existem, portanto, diversos métodos de ensaios, mas os principais são:Existem, portanto, diversos métodos de ensaios, mas os principais são:
Método de impacto com Método de impacto com tração;tração;••
Método Charpy;Método Charpy;••
Método Izod.Método Izod.••
Nós vamos falar apenas do método Charpy, porque os demais sãoNós vamos falar apenas do método Charpy, porque os demais são
bem semelhantes.bem semelhantes.
Método CharpyMétodo Charpy••
Consiste em se percutir um corpo de prova, de dimensõesConsiste em se percutir um corpo de prova, de dimensões
padronizadas, convenientemente apoiado, com um martelo depadronizadas, convenientemente apoiado, com um martelo de
dimensão também padronizado, e medir a energia desprendidadimensão também padronizado, e medir a energia desprendida
na ruptura.na ruptura.
AA
BB
        h        h
3   3   0   0   º   º   
Braço do marteloBraço do martelo
MarteloMartelo
Corpo deCorpo de
provaprova
CunhoCunho
de martelode martelo
Corte A -BCorte A -B
        h        h
        2        2
Corpo deCorpo de
provaprova
Os resultados dos ensaios indicam se o material tem umOs resultados dos ensaios indicam se o material tem um
comportamento dúctil, isto é, se absorve muita energia decomportamento dúctil, isto é, se absorve muita energia de
deformação, ou então, se o comportamento é frágil, isto é, sedeformação, ou então, se o comportamento é frágil, isto é, se
absorve pouca energia de deformação.absorve pouca energia de deformação.
A energia necessária para fraturar o corpo de prova é dada por:A energia necessária para fraturar o corpo de prova é dada por:
E = G (h 1 - h2 ) Nm.E = G (h 1 - h2 ) Nm.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
7575
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Onde:Onde:
E E = = energia energia em em Nm;Nm;
G G = = peso peso do do martelo martelo em em N;N;
h1 h1 = = posição posição inicial inicial do do pêndulo;pêndulo;
h2 h2 = = posição posição nal nal do do pêndulo.pêndulo.
As principais aplicações desse tipo de ensaio são:As principais aplicações desse tipo de ensaio são:
Depois de processos de tratamento térmico;Depois de processos de tratamento térmico;••
Para comprovar o envelhecimento do material.Para comprovar o envelhecimento do material.••
4040
5555
2 0,12 0,1++--
   1   1
   0   0
  
   0   0
 , ,
   1   1
  +  +  -  -
10 0,110 0,1++--
   7   7
  
   0   0
 , ,   1   1
  +  +  -  -
Ensaio de dobramentoEnsaio de dobramento••
OO ensaio de dobramentoensaio de dobramento nos fornece informações quanto ànos fornece informações quanto à
qualidade do material. Consiste em dobrar um corpo de provaqualidade do material. Consiste em dobrar um corpo de prova
de eixo retilíneo e de secção constante, assentado em dois apoiosde eixo retilíneo e de secção constante, assentado em dois apoios
afastados a uma distância especicada de acordo com o tamanhoafastados a uma distância especicada de acordo com o tamanho
do corpo de prova, por meio de um cutelo que aplica um esforçodo corpo de prova, por meio de um cutelo que aplica um esforço
de exão no centro do corpo de prova até que seja atingido umde exão no centro do corpo de prova até que seja atingido um
ângulo de ângulo de dobramento especicadodobramento especicado..
CORPORATIVACORPORATIVA
  
7676
Alta CompetênciaAlta Competência
O ensaio realizado na máquina universal de ensaios, mediante aO ensaio realizado na máquina universal de ensaios, mediante a
adaptação do cutelo na parte superior e dos pontos de apoio naadaptação do cutelo na parte superior e dos pontos de apoio na
inferior. A carga atingida no ensaio não é levada em consideração,inferior. A carga atingida no ensaio não é levada em consideração,
pois exprime valores inexatos devido ao forte atrito que ocorre entrepois exprime valores inexatos devido ao forte atrito que ocorre entre
o corpo de prova e os pontos de apoio, mesmo porque o objetivoo corpo de prova e os pontos de apoio, mesmo porque o objetivo
que rege a realização do ensaio é dirigido para a obtenção de dadosque rege a realização do ensaio é dirigido para a obtenção de dados
relativos à ductilidade do material.relativos à ductilidade do material.

ângulo de dobramentoângulo de dobramento
CuteloCutelo
Zona tracionadaZona tracionada
C.P.C.P.
LL
Dobramento guiadoDobramento guiado
b) Ensaios não destrutivosb) Ensaios não destrutivos
OsOs ensaios não destrutivosensaios não destrutivos  são assim chamados por terem como  são assim chamados por terem como
nalidade a realização dos testes necessários preservando-se onalidade a realização dos testes necessários preservando-se o
funcionamento e a integridade das peças funcionamento e a integridade das peças em questão.em questão.
Há ensaios não destrutivos difrenciados, especialmente planejadosHá ensaios não destrutivos difrenciados, especialmente planejados
para detectar defeitos na superfície das peças ou no seu interior.para detectar defeitos na superfície das peças ou no seu interior.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
7777
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Todas as peças contêm anomalias, sejam elas superciais ou não.Todas as peças contêm anomalias, sejam elas superciais ou não.
Essas imperfeições resultam dos processos de solidicação naEssas imperfeições resultam dos processos de solidicação na
produção das ligas. Entretanto, nem todas as imperfeições sãoprodução das ligas. Entretanto, nem todas as imperfeições são
consideradas defeitos graves que afetam de forma profunda oconsideradas defeitos graves que afetam de forma profunda o
funcionamento das peças.funcionamento das peças.
É preciso, portanto, diferenciar, a partir de critérios técnicos, osÉ preciso, portanto, diferenciar, a partir de critérios técnicos, os
diversos graus de sensibilidade de detecção dos processos nãodiversos graus de sensibilidade de detecção dos processos não
destrutivosdestrutivos. Isso . Isso faz com que se faz com que se revele mais precisamente a extensãorevele mais precisamente a extensão
ou gravidade de uma anomalia.ou gravidade de uma anomalia.
A formação e a experiência dos prossionais envolvidos nessesA formação e a experiência dos prossionais envolvidos nesses
processos também são fundamentais para que um parecer técnicoprocessos também são fundamentais para que um parecer técnico
adequado seja emitido e adequado seja emitido e as decisões necessárias sobre as correções eas decisões necessárias sobre as correções e
descartes sejam ainda mais criteriosas.descartes sejam ainda mais criteriosas.
Vejamos alguns dos métodos não destrutivos aplicados às peças eVejamos alguns dos métodos não destrutivos aplicados às peças e
equipamentos utilizados pela Companhia.equipamentos utilizados pela Companhia.
Ensaios de durezaEnsaios de dureza••
Por denição, a dureza de um metal é a Por denição, a dureza de um metal é a resistência que ele oferece àresistência que ele oferece à
penetração de um corpo duro.penetração de umcorpo duro.
Efetuamos o ensaio de Efetuamos o ensaio de dureza com os seguintes objetivos:dureza com os seguintes objetivos:
Conhecer a resistência do material quanto ao desgaste e àConhecer a resistência do material quanto ao desgaste e à••
penetração;penetração;
Comparar sua resistência e avaliar o Comparar sua resistência e avaliar o tratamento realizado;tratamento realizado;••
VericaVericar as possibilidades de r as possibilidades de usinagem do material.usinagem do material.••
CORPORATIVACORPORATIVA
  
7878
Alta CompetênciaAlta Competência
Em função das diferenças existentes entre os materiais,Em função das diferenças existentes entre os materiais,
característicacaracterísticas e métodos dos ensaios, temos vários tipos de escalass e métodos dos ensaios, temos vários tipos de escalas
de dureza, a saber:de dureza, a saber:
Brinell;Brinell;••
Rockwell;Rockwell;••
Vickers;Vickers;••
Shore;Shore;••
Mohs.Mohs.••
A escala de dureza Mohs, por exemplo, foi baseada na capacidadeA escala de dureza Mohs, por exemplo, foi baseada na capacidade
que possui um material de riscar outro.que possui um material de riscar outro.
Observe o exemplo a seguir a partir da Observe o exemplo a seguir a partir da ilustração.ilustração.
O talco classe Mohs1;O talco classe Mohs1;••
O diamante classe Mohs 10.O diamante classe Mohs 10.••
CORPORATIVACORPORATIVA
  
7979
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
1000010000
20002000
14001400
400400
10001000
10001000
100100
400400
100100
1010
99
88
77
66
55
44
11
6868
6060
5050
4040
2020
BrinellBrinell
Rockwell”C”Rockwell”C”
AçosAços
temperadostemperados
AçosAçosMetaisMetais
levesleves
LigLigaas des de  
cchumhumbobo
  
    
DiamanteDiamante
Metal duroMetal duro
safirasafira
DiamanteDiamante
CorindoCorindo
TopázioTopázio
QuartzoQuartzo
FeldspatoFeldspato
ApatitaApatita
FluoritaFluorita
TalcoTalco
VickersVickers   Mohs  Mohs
Escalas de durezaEscalas de dureza
  
Métodos de ensaio BrinellMétodos de ensaio Brinell
Este método é baseado na relação existente entre a cargaEste método é baseado na relação existente entre a carga FF  
aplicada a uma esfera sobre a peça a ser controlada e a área daaplicada a uma esfera sobre a peça a ser controlada e a área da
impressão produzida pela esfera na peça. A cargaimpressão produzida pela esfera na peça. A carga FF  aplicada à  aplicada à
esfera forma na peça uma impressão semelhante a uma calotaesfera forma na peça uma impressão semelhante a uma calota
esférica de diâmetroesférica de diâmetro dd..
A dureza Brinell é dada pela A dureza Brinell é dada pela fórmula:fórmula:
F = força aplicadaF = força aplicada
A = área da A = área da calota esférica (impressão)calota esférica (impressão)
HB = dureza BrinellHB = dureza Brinell
HB HB = = ==
FF
AA
2F2F
 . . D D . . (D- (D- DD22 - d- d22))vv
opcionalopcional
CORPORATIVACORPORATIVA
  
8080
Alta CompetênciaAlta Competência
O diâmetro da esfera, a carga do ensaio e a duração sãoO diâmetro da esfera, a carga do ensaio e a duração são
padronizados.padronizados.
Os diâmetros D padronizados em função da espessura da peça testadaOs diâmetros D padronizados em função da espessura da peça testadasão 1 mm, 2,5 mm, 5 mm são 1 mm, 2,5 mm, 5 mm e 10 mm.e 10 mm.
O diâmetro da impressão deve estar na relação: 0,30 < O diâmetro da impressão deve estar na relação: 0,30 < 0 > 0,60.0 > 0,60.
Para cada carga de Para cada carga de ensaio foram padronizados cinco níveis de carga,ensaio foram padronizados cinco níveis de carga,
a saber: 30; 10; 5; 2,5 e 1,25. Estes níveis devem ser empregadosa saber: 30; 10; 5; 2,5 e 1,25. Estes níveis devem ser empregados
preferencialmentpreferencialmente de acordo com e de acordo com cada grupo de material.cada grupo de material.
A carga de ensaio é A carga de ensaio é determinada pelo diâmetro da esfera, pelo níveldeterminada pelo diâmetro da esfera, pelo nível
de carga e pela duração do ensaio, que normalmente dura entre 10de carga e pela duração do ensaio, que normalmente dura entre 10
e 15 segundos.e 15 segundos.
cc
dd
FF
Na prática, utiliza-se a tabela a Na prática, utiliza-se a tabela a seguir para se determinar a carga emseguir para se determinar a carga em
função do material, da sua espessura e do diâmetro da esfera.função do material, da sua espessura e do diâmetro da esfera.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
8181
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
NívelNível
dede
cargacarga
MaterialMaterial
de cargade carga
Faixa deFaixa de
ensaioensaio
HBHB
Carga F em NCarga F em N
Ø esferaØ esfera
1mm1mm
espessuraespessura
do materialdo material
0,6 ..1,5mm0,6 ..1,5mm
Ø 2,5Ø 2,5
1,5 ...3mm1,5 ...3mm
Ø 5mmØ 5mm
3-6mm3-6mm
Ø10mmØ10mm
acimaacima
5mm5mm
3030
Aço, ferroAço, ferro
fundidofundido
6677......445500 229944 11884400 77335555 2299442200
1919
Ligas de Al,Ligas de Al,
bronze,bronze,
latão duro,latão duro,
cobrecobre
2222......334455 9988 661133 22445500 99880000
55
Al puro,Al puro,
zincozinco
1111......115588 4499 330066,,55 11222255 44990000
2,52,5
MetaisMetais
parapara
mancaismancais
66......7788 2266,,55 115533,,22 661133 22445500
1,251,25
Pb,Pb,
Sn,metaisSn,metais
molesmoles
33......3399 1122,,2255 7766,,66 330066,,55 11222255
O ensaio Brinell é usado especialmente para metais não-ferrosos,O ensaio Brinell é usado especialmente para metais não-ferrosos,
ferros fundidos, aços, produtos siderúrgicos em geral e peças nãoferros fundidos, aços, produtos siderúrgicos em geral e peças não
temperadas.temperadas.
É amplamente empregado pela facilidade de aplicação, pois podeÉ amplamente empregado pela facilidade de aplicação, pois pode
ser efetuado em qualquer máquina à compressão ou mesmo comser efetuado em qualquer máquina à compressão ou mesmo com
aparelhos portáteis de baixo custo.aparelhos portáteis de baixo custo.
A dureza Brinell possui uma indicação completa que fornece, inclusive,A dureza Brinell possui uma indicação completa que fornece, inclusive,
as condições do ensaio, as condições do ensaio, como apresenta o exemplo:como apresenta o exemplo:
Quando o ensaio é realizado segundo norma, ou seja, com diâmetroQuando o ensaio é realizado segundo norma, ou seja, com diâmetro
10 mm, carga 30000 N 10 mm, carga 30000 N e duração de 10 a e duração de 10 a 15 segundos, apresentamo15 segundos, apresentamoss
a dureza apenas na forma de 350 HB.a dureza apenas na forma de 350 HB.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
8282
Alta CompetênciaAlta Competência
12GHB5/250/3012GHB5/250/30
120 - Dureza Brinell120 - Dureza Brinell
5 - Diâmetro da esfera5 - Diâmetro da esfera
250 - Carga vezes 10 igual a 2500 N250 - Carga vezes 10 igual a 2500 N
30 - Duração de ensaio30 - Duração de ensaio
Especicação do ensaioEspecicação do ensaio
Alguns cuidados especiais na aplicação do método devem serAlguns cuidados especiais na aplicação do método devem ser
observados:observados:
A espessura da peça a ser medida deve corresponder, noA espessura da peça a ser medida deve corresponder, no••
mínimo, a duas vezes o mínimo, a duas vezes o diâmetro da impressão obtida;diâmetro da impressão obtida;
A superfície a ser medida deve ter um raio de curvatura noA superfície a ser medida deve ter um raio de curvatura no••
mínimo cinco vezes maior que o diâmetro da mínimo cinco vezes maior que o diâmetro da esfera utilizada;esfera utilizada;
Cada impressão deve estar distante de uma impressão vizinha,Cada impressão deve estar distante de uma impressão vizinha,••
no mínimo, o correspondente a 2,5 vezes o seu diâmetrono mínimo, o correspondente a 2,5 vezes o seu diâmetro
(distância de centro a (distância de centro a centro);centro);
A carga de ensaio deve ser mantida sobre a peça a A carga de ensaio deve ser mantida sobre a peça a ser medidaser medida••
no mínimo durante 30 segundos. Exceções: para materiais emno mínimo durante 30 segundos. Exceções: para materiais em
que HB > 300, este tempo pode ser reduzido a 10 segundos.que HB > 300, estetempo pode ser reduzido a 10 segundos.
Para materiais moles em que HB Para materiais moles em que HB < 60, a < 60, a carga deve ser mantidacarga deve ser mantida
durante 60 segundos.durante 60 segundos.
Método de ensaio RockwellMétodo de ensaio Rockwell
Neste método, as forças de ensaio agem em etapas. Nos aparelhosNeste método, as forças de ensaio agem em etapas. Nos aparelhos
modernos de ensaio tipo Rockwell, o grau de dureza pode sermodernos de ensaio tipo Rockwell, o grau de dureza pode ser
vericado imediatamente no relógio acoplado ao aparelho.vericado imediatamente no relógio acoplado ao aparelho.
Esse tipo de ensaio possui uma seqüência que deve ser respeitada.Esse tipo de ensaio possui uma seqüência que deve ser respeitada.
1. Inicialmente, a peça, através do penetrador, sofre uma pré-carga1. Inicialmente, a peça, através do penetrador, sofre uma pré-cargade 98 N. Quando o de 98 N. Quando o ponteiro ca imóvel, zera-se o relógio;ponteiro ca imóvel, zera-se o relógio;
CORPORATIVACORPORATIVA
  
8383
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
2. Em seguida aplicamos a carga de ensaio 1373 N, ou 2. Em seguida aplicamos a carga de ensaio 1373 N, ou seja, uma cargaseja, uma carga
total de 1471 N. O ponteiro se move para a esquerda até parar;total de 1471 N. O ponteiro se move para a esquerda até parar;
3. Retira-se a carga e o ponteiro retrocede, registrando-se em mm a3. Retira-se a carga e o ponteiro retrocede, registrando-se em mm apenetração real t após a penetração real t após a recuperação elástica do material.recuperação elástica do material.
7575 2525
5050
7575 2525
5050
7575 2525
5050
DD
PeçaPeça
Pré - cargaPré - carga
Relógio em 0Relógio em 0
Carga totalCarga total
DD DD
FF
11
 = 1373N = 1373N
FF
00
 = 98N = 98N
FF
11
  
FF
00
  
FF
11
  
FF
00
  
UU
Retirar aRetirar a
carga. Fazercarga. Fazer
leituraleitura
tttt00
O método Rockwell, muito usado por seu rápido emprego, éO método Rockwell, muito usado por seu rápido emprego, é
subdividido em dois grupos:subdividido em dois grupos:
Rockwell normal;Rockwell normal;••
Rockwell supercial.Rockwell supercial.••
Esses dois grupos – normal e supercial - são Esses dois grupos – normal e supercial - são ainda divididos em váriasainda divididos em várias
escalas, conforme a carga e o penetrador utilizados no ensaio.escalas, conforme a carga e o penetrador utilizados no ensaio.
Os tipos mais Os tipos mais importantes são os chamadosimportantes são os chamados BB e e CC..
Observemos queObservemos que BB signica que o  signica que o resultado é uma esfera, enquantoresultado é uma esfera, enquanto
CC representa um cone de diamante. representa um cone de diamante.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
8484
Alta CompetênciaAlta Competência
DD = Penetrador = Penetrador
FoFo = Pré-carga = Pré-carga
Fo+F 1Fo+F 1 = Carga nominal = Carga nominal
UU = Relógio 1 rotação = O,2 mm; = Relógio 1 rotação = O,2 mm;
DivisãoDivisão = 0,002 mm = 0,002 mm
toto = Profundidade de penetração para pré-carga = Profundidade de penetração para pré-carga
ff = Deexão = Deexão
TT = Profundidade de penetração, inclusive elasticidade da peça e da = Profundidade de penetração, inclusive elasticidade da peça e da
máquinamáquina
tt =  = Profundidade de penetração realProfundidade de penetração real
Ao escolhermos o tipo de ensaio devemos levar em consideraçãoAo escolhermos o tipo de ensaio devemos levar em consideração
diversos fatores, tais como o material e o tratamento térmicodiversos fatores, tais como o material e o tratamento térmico
eventual, a espessura do material a ser controlado e a porosidade,eventual, a espessura do material a ser controlado e a porosidade,
por exemplo.por exemplo.
O ensaio do tipo HRB deve ser aplicado a materiais moles e o tipoO ensaio do tipo HRB deve ser aplicado a materiais moles e o tipo
HRC a materiais duros e de médio HRC a materiais duros e de médio tempo de duração.tempo de duração.
A seguir, é fornecido um exemplo de uma tabela de ensaioA seguir, é fornecido um exemplo de uma tabela de ensaio
Rockwell, com pré-carga de 100 N.Rockwell, com pré-carga de 100 N.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
8585
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
EEssccaallaa PPeenneettrraaddoorr
CargaCarga
totaltotal
Campo de aplicaçãoCampo de aplicação
RRoocckkwweelll l AA CCoonne e dde e ddiiaammaanntte e 112200º º 660000 AAçço o cceemmeennttaaddo o oou u tteemmppeerraaddoo
RRoocckkwweelll l DD CCoonne e dde e ddiiaammaanntte e 112200ºº 11000000 AAçço o cceemmeennttaaddo o oou u tteemmppeerraaddoo
RRoocckkwweelll l CC CCoonne e dde e ddiiaammaanntte e 112200 11550000 AAçço o cceemmeennttaaddo o oou u tteemmppeerraaddoo
RRoocckkwweelll l FF EEssffeerra a dde e 11//1166`̀`̀ 660000
Aço, ferro, bronze, latão etc. atéAço, ferro, bronze, latão etc. até
240 Brinell240 Brinell
RRoocckkwweelll l BB EEssffeerra a dde e 11//1166`̀`̀ 11000000
Aço, ferro, bronze, latão etc. atéAço, ferro, bronze, latão etc. até
240 Brinell240 Brinell
RRoocckkwweelll l GG EEssffeerra a dde e 11//1166`̀`̀ 11550000
Aço, ferro, bronze, latão etc. atéAço, ferro, bronze, latão etc. até
240 Brinell240 Brinell
RRoocckkwweelll l HH EEssffeerra a dde e 11//88`̀`̀ 660000
Aço, ferro, bronze, latão etc. atéAço, ferro, bronze, latão etc. até
240 Brinell240 Brinell
RRoocckkwweelll l EE EEssffeerra a dde e 11//88`̀`̀ 11000000
Aço, ferro, bronze, latão etc. atéAço, ferro, bronze, latão etc. até
240 Brinell240 Brinell
RRoocckkwweelll l KK EEssffeerra a dde e 11//88`̀`̀ 11550000
Aço, ferro, bronze, latão etc. atéAço, ferro, bronze, latão etc. até
240 Brinell240 Brinell
RRoocckkwweelll l LL EEssffeerra a dde e 11//44`̀`̀ 660000 MMaatteerriiaal l pplláássttiiccoo
RRoocckkwweelll l MM EEssffeerra a dde e 11//44`̀`̀ 11000000 MMaatteerriiaal l pplláássttiiccoo
RRoocckkwweelll l PP EEssffeerra a dde e 11//44`̀`̀ 11550000 MMaatteerriiaal l pplláássttiiccoo
RRoocckkwweelll l RR EEssffeerra a dde e 11//22`̀`̀ 660000 MMaatteerriiaal l pplláássttiiccoo
RRoocckkwweelll l SS EEssffeerra a dde e 11//22`̀`̀ 11000000 MMaatteerriiaal l pplláássttiiccoo
RRoocckkwweelll l VV EEssffeerra a dde e 11//22`̀`̀ 11550000 MMaatteerriiaal l pplláássttiiccoo
TabTabela de ela de ensaio Rockwellensaio Rockwell
Método de ensaio VickersMétodo de ensaio Vickers
OO método de ensaio Vickersmétodo de ensaio Vickers pode ser descrito como o processo de pode ser descrito como o processo de
compressão de um penetrador piramidal de compressão de um penetrador piramidal de diamante na peça.diamante na peça.
A pirâmide possui uma base tetragonal com um ângulo entre facesA pirâmide possui uma base tetragonal com um ângulo entre faces
de 136°.de 136°.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
8686
Alta CompetênciaAlta Competência
A compressão do penetrador na peça provoca uma impressão eA compressão do penetrador na peça provoca uma impressão e
determina-se a superfície da impressão medindo-se as diagonais dadetermina-se a superfície da impressão medindo-se as diagonais da
área quadrada. Como sempre ocorrem diferenças entre as diagonais,área quadrada. Como sempre ocorrem diferenças entre as diagonais,
devemos calcular a média dos resultados para a obtenção da medidadevemos calcular a média dos resultados para a obtenção da medida
da área.da área.
DiamanteDiamante
piramidalpiramidal
136º136º
FF
Pirâmide de base tetragonalPirâmide de base tetragonal
dd11
        d        d
        2        2
ImpressãoImpressão
d=d=
dd11 + + dd22
22
Peça de provaPeça de prova
Conhecendo-se a área e a carga aplicadas, podemos estabelecer aConhecendo-se a área e a carga aplicadas, podemos estabelecer a
dureza pela seguinte fórmula:dureza pela seguinte fórmula:
HV HV = = == (N/mm(N/mm22))FF
AA
*0,189 . F*0,189 . F
dd
22
CORPORATIVACORPORATIVA
  
8787
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Onde:Onde:
HVHV= dureza Vickers (N/mm = dureza Vickers (N/mm22););
FF = carga aplicada em (N); = carga aplicada em (N);
AA = área; = área;
*0, 189*0, 189 = constante; = constante;
dd = média das  = média das diagonais da impressão.diagonais da impressão.
O resultado da área é aplicado às tabelas eO resultado da área é aplicado às tabelas e
encontramos a dureza.encontramos a dureza.
IMPORTANTE!IMPORTANTE!
Podemos apontar como vantagens do método Vickers:Podemos apontar como vantagens do método Vickers:
A dureza Vickers possui uma escala contínua, enquanto aA dureza Vickers possui uma escala contínua, enquanto a••
Brinell somente vai até o valor de Brinell somente vai até o valor de 3000 N/mm3000 N/mm22;;
A dureza Vickers produz uma impressão pequena, o que A dureza Vickers produz uma impressão pequena, o que evitaevita••
a inutilização da peça;a inutilização da peça;
Possui grande precisão de medidas, pois o penetrador nãoPossui grande precisão de medidas, pois o penetrador não••
sofre deformação.sofre deformação.
Podemos utilizar o método Vickers para determinar macro ouPodemos utilizar o método Vickers para determinar macro ou
microdureza.microdureza.
Para macrodureza, a carga normal é de Para macrodureza, a carga normal é de 300 N, porém podem-300 N, porém podem-••
se usar cargas entre 50 e 1000 N.se usar cargas entre 50 e 1000 N.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
8888
Alta CompetênciaAlta Competência
Podem também ser utilizadas cargas reduzidas, que variaPodem também ser utilizadas cargas reduzidas, que variam de 1Nm de 1N
a 20 N.a 20 N.
A macrodureza se aplica a uma vasta gama de materiais, excetoA macrodureza se aplica a uma vasta gama de materiais, exceto••ferros fundidos e ferros fundidos e materiais sintetizados.materiais sintetizados.
O ensaio com cargas reduzidas é usado para pequenas molas,O ensaio com cargas reduzidas é usado para pequenas molas,
grampos, dureza de dentes de engrenagens e na determinação dagrampos, dureza de dentes de engrenagens e na determinação da
camada efetiva de camada efetiva de cementação.cementação.
ATENÇÃOATENÇÃO
Muitas aplicações da dureza Vickers, mencionadasMuitas aplicações da dureza Vickers, mencionadas
anteriormente, estão atualmente voltadas somenteanteriormente, estão atualmente voltadas somente
para o ensaio de microdureza. Sendo assim,para o ensaio de microdureza. Sendo assim,
temos dificuldades relativas à determinação dastemos dificuldades relativas à determinação das
profundidades de superfície carbonetada, deprofundidades de superfície carbonetada, de
têmpera etc.têmpera etc.
Ensaio de dureza ShoreEnsaio de dureza Shore
OO ensaio de dureza Shoreensaio de dureza Shore  é um ensaio dinâmico, que produz a  é um ensaio dinâmico, que produz a
impressão em um corpo de prova por meio de penetrador que bateimpressão em um corpo de prova por meio de penetrador que bate
na sua superfície plana.na sua superfície plana.
O choque é produzido por um êmbolo que tem em sua ponta umO choque é produzido por um êmbolo que tem em sua ponta um
penetrador. A penetrador. A dureza Shore está relacionadureza Shore está relacionada com a medida do ressaltoda com a medida do ressalto
do corpo que cai ao bater na do corpo que cai ao bater na superfície do corpo de prova.superfície do corpo de prova.
Essa altura do ressalto mede a perda da energia cinética do peso,Essa altura do ressalto mede a perda da energia cinética do peso,
absorvida pelo corpo de prova. A dureza Shore foi introduzida paraabsorvida pelo corpo de prova. A dureza Shore foi introduzida para
ensaios em aços temperados em que o ensaios em aços temperados em que o método Brinell não podia sermétodo Brinell não podia ser
utilizado.utilizado.
Atualmente, porém, podemos vericar que é mais empregada nosAtualmente, porém, podemos vericar que é mais empregada nos
ensaios de materiais plásticos, borrachas e similares.ensaios de materiais plásticos, borrachas e similares.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
8989
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
A altura do ressalto após o choque é tomada como a dureza doA altura do ressalto após o choque é tomada como a dureza do
material, sendo registrada por um ponteiro que indica a altura damaterial, sendo registrada por um ponteiro que indica a altura da
graduação existente no tubo de vidro cuja escala varia de 0 a graduação existente no tubo de vidro cuja escala varia de 0 a 140.140.
O número de dureza indicado é um número relativo e serve apenasO número de dureza indicado é um número relativo e serve apenas
para comparação de materiais, porém existe uma boa margem depara comparação de materiais, porém existe uma boa margem de
comparação da dureza Shore com a Brinell, comparação da dureza Shore com a Brinell, sendo necessário utilizarsendo necessário utilizar
uma tabela de uma tabela de equivalência.equivalência.
Dureza BrinellDureza Brinell
Esfera de aço temperado Ø10mmEsfera de aço temperado Ø10mm
Cerca 3000 kgfCerca 3000 kgf
Dureza shoreDureza shore
449966 6699
446655 6622
339977 5577
336600 5522
332222 4477
228844 4422
224477 3377
220099 3322
119900 2299
117711 2266
115522 2244
113333 2211
TaTabela de bela de equivalênciaequivalência
A impressão Shore é pequena e serve para medir durezas de peçasA impressão Shore é pequena e serve para medir durezas de peças
 já acab já acabadas ou usiadas ou usinadasnadas. O equipa. O equipamentmento é leve e portáto é leve e portátil podil podendoendo
ser adaptado em qualquer lugar e com isso fazer medições emser adaptado em qualquer lugar e com isso fazer medições em
peças grandes impossíveis de serem colocadas em máquinas depeças grandes impossíveis de serem colocadas em máquinas de
dureza por penetração.dureza por penetração.
A correta xação do corpo de prova e o correto posicionamentoA correta xação do corpo de prova e o correto posicionamento
vertical do tubo graduado permitem considerável precisão novertical do tubo graduado permitem considerável precisão no
ensaio e leitora.ensaio e leitora.
Peças muito nas ou com superfícies não lisas oferecem durezasPeças muito nas ou com superfícies não lisas oferecem durezas
menores que as reais menores que as reais quando ensaiadas.quando ensaiadas.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
9090
Alta CompetênciaAlta Competência
Ensaio hidrostático ou pneumáticoEnsaio hidrostático ou pneumático
O chamadoO chamado ensaio hidrostático ou pneumáticoensaio hidrostático ou pneumático  consiste em  consiste em
submeter tubulações, dutos e peças desse tipo a uma pressãosubmeter tubulações, dutos e peças desse tipo a uma pressãointerna, utilizando, para isso, um líquido ou um interna, utilizando, para isso, um líquido ou um gás.gás.
A pressão exercida:A pressão exercida:
Deve corresponder a duas vezes a pressão de serviço ou 1,5 vezDeve corresponder a duas vezes a pressão de serviço ou 1,5 vez••
a pressão de projeto, no caso de não haver uma norma especícaa pressão de projeto, no caso de não haver uma norma especíca
para o ensaio;para o ensaio;
Pode ser tanto interna, feita Pode ser tanto interna, feita através de bombas ou compressõesatravés de bombas ou compressões••
e ainda externa, com bomba de vácuo.e ainda externa, com bomba de vácuo.
ÁguaÁgua
Ar comprimidoAr comprimido
Ensaio pneumáticoEnsaio pneumático
Líquidos penetrantesLíquidos penetrantes
Líquidos penetrantesLíquidos penetrantes são utilizados para detectar descontinuidades são utilizados para detectar descontinuidades
(trincas) superciais, provenientes do tratamento térmico ou dos(trincas) superciais, provenientes do tratamento térmico ou dos
processos de processos de transformaçtransformação-conformaçãoão-conformação..
As etapas a serem As etapas a serem cumpridas na realização do ensaio estão cumpridas na realização do ensaio estão descritasdescritasabaixo.abaixo.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
9191
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
a) Limpeza da superfíciea) Limpeza da superfície  
AA limpeza da superfícielimpeza da superfície  aser ensaiada é fundamental para a  a ser ensaiada é fundamental para a
revelação precisa e conável das descontinuidades porventurarevelação precisa e conável das descontinuidades porventuraexistentes na superfície de ensaio.existentes na superfície de ensaio.
O objetivo da limpeza é remover tinta, camadas protetoras, óxidos,O objetivo da limpeza é remover tinta, camadas protetoras, óxidos,
areia, graxa, óleo, poeira areia, graxa, óleo, poeira ou qualquer resíduo que impeça o ou qualquer resíduo que impeça o penetrantepenetrante
de entrar na de entrar na descontinuidadedescontinuidade..
Para remover esses resíduos sem contaminar a superfície de ensaioPara remover esses resíduos sem contaminar a superfície de ensaio
utilizam-se solventes, desengraxantes ou outros meios utilizam-se solventes, desengraxantes ou outros meios apropriados.apropriados.
DescontinuidadeDescontinuidade
Superfície de exameSuperfície de exame
Vista em corteVista em corte
b) Aplicação do líquido penetranteb) Aplicação do líquido penetrante
Consiste em aplicar, por meio de pincel, imersão, pistola ou spray,Consiste em aplicar, por meio de pincel, imersão, pistola ou spray,
um líquido, geralmente de cor vermelha ou uorescente, capaz deum líquido, geralmente de cor vermelha ou uorescente, capaz de
penetrar nas descontinuidades depois de um determinado tempo empenetrar nas descontinuidades depois de um determinado tempo em
contato com a superfície de contato com a superfície de ensaio.ensaio.
O líquido deve permanecer sobre a superfície por algum tempo eO líquido deve permanecer sobre a superfície por algum tempo e
depois o excesso será removido.depois o excesso será removido.
Líquido penetranteLíquido penetrante
CORPORATIVACORPORATIVA
  
9292
Alta CompetênciaAlta Competência
Decorrido o tempo mínimo de Decorrido o tempo mínimo de penetração, deve-se remover o excessopenetração, deve-se remover o excesso
de penetrante, de modo que a superfície de ensaio que totalmentede penetrante, de modo que a superfície de ensaio que totalmente
isenta do líquido. O líquido, portanto, cará retido somente nasisenta do líquido. O líquido, portanto, cará retido somente nas
descontinuidadesdescontinuidades. Essa etapa do . Essa etapa do ensaio pode ser feita ensaio pode ser feita com um panocom um pano
ou papel, seco ou umedecido com solvente.ou papel, seco ou umedecido com solvente.
Em alguns casos, lava-se Em alguns casos, lava-se a peça com a peça com água, secando-a posteriormente,água, secando-a posteriormente,
ou aplica-se ou aplica-se algum agente pós-emulsicável, fazendo, posteriormente,algum agente pós-emulsicável, fazendo, posteriormente,
a lavagem com água.a lavagem com água.
Líquido penetranteLíquido penetrante
ExcessoExcesso
removidoremovido
ReveladorRevelador
Uma operação de limpeza deciente pode mascararUma operação de limpeza deciente pode mascarar
os resultados, revelando até descontinuidadesos resultados, revelando até descontinuidades
inexistentes.inexistentes.
IMPORTANTE!IMPORTANTE!
Neste tipo de ensaio, aplica-se o revelador, que nada mais é do queNeste tipo de ensaio, aplica-se o revelador, que nada mais é do que
um talco branco, a m de que as descontinuidades existentes sejamum talco branco, a m de que as descontinuidades existentes sejam
evidenciadas.evidenciadas.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
9393
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Esse talco pode ser aplicado a seco ou misturado em algum Esse talco pode ser aplicado a seco ou misturado em algum líquido.líquido.
O revelador atua como se fosse um mata-borrão, sugando oO revelador atua como se fosse um mata-borrão, sugando o
penetrante das descontinuidades e revelando-as.penetrante das descontinuidades e revelando-as.
Da mesma forma que na Da mesma forma que na etapa de penetração, aqui também deve-seetapa de penetração, aqui também deve-se
prever um tempo para a revelação, em função do tipo da peça, do prever um tempo para a revelação, em função do tipo da peça, do tipotipo
de defeito a ser detectado e da temperatura ambiente. Geralmentede defeito a ser detectado e da temperatura ambiente. Geralmente
faz-se uma inspeção logo no início da secagem do revelador e outrafaz-se uma inspeção logo no início da secagem do revelador e outra
quando a peça está quando a peça está totalmente seca.totalmente seca.
RevelaçãoRevelação
Ensaio radiográficoEnsaio radiográfico
OO ensaio radiográficoensaio radiográfico é um  é um ensaio não destrutivo de aplicação muitoensaio não destrutivo de aplicação muito
versátil.versátil.
Consiste na aplicação de raiosConsiste na aplicação de raios xx   ee yy, visando à obtenção de uma, visando à obtenção de uma
imagem nítida e el dos efeitos que possam existir na estrutura deimagem nítida e el dos efeitos que possam existir na estrutura de
uma peça.uma peça.
Baseia-se nas propriedades das Baseia-se nas propriedades das radiações ionizantes de atravessaremradiações ionizantes de atravessarem
os materiais opacos à luz, e serem absorvidos em maior ou menoros materiais opacos à luz, e serem absorvidos em maior ou menor
proporção em função da natureza e proporção em função da natureza e espessura desses materiais.espessura desses materiais.
Raios x e yRaios x e y
Os raios x são radiações eletromagnéticas geradas por um tubo deOs raios x são radiações eletromagnéticas geradas por um tubo de
raios x, sendo sua energia e intensidade reguláveis.raios x, sendo sua energia e intensidade reguláveis.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
9494
Alta CompetênciaAlta Competência
Os raios emitidos por isótopos radioativos também são radiaçõesOs raios emitidos por isótopos radioativos também são radiações
eletromagnéticas procedeneletromagnéticas procedentes da tes da desintegraçãdesintegração de o de núcleos atômicosnúcleos atômicos
de um elemento de um elemento radioativo.radioativo.
PorosidadePorosidade
Peça comPeça com
acentuadaacentuada
porosidadeporosidade
Filme protegidoFilme protegido
  
FonteFonte
Aspecto de um lme Aspecto de um lme radiográcoradiográco
A quantidade de radiação que atravessa a peça é A quantidade de radiação que atravessa a peça é variável e dependevariável e depende
da espessura e densidade do material da espessura e densidade do material no ponto em questão. Dependeno ponto em questão. Dependetambém da freqüência de radiação. Quanto maior a freqüência,também da freqüência de radiação. Quanto maior a freqüência,
maior sua capacidade de penetrar e maior sua capacidade de penetrar e atravessar os materiais.atravessar os materiais.
Essa variação de radiação que atravessa a peça é captada e registradaEssa variação de radiação que atravessa a peça é captada e registrada
em lme radiográco que, após a em lme radiográco que, após a revelação, mostra uma imagem darevelação, mostra uma imagem da
peça com regiões claras, referentes às maiores espessuras, e escuras,peça com regiões claras, referentes às maiores espessuras, e escuras,
referentes às menores referentes às menores espessuras.espessuras.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
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Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
OsOs raios x e yraios x e y têm  têm como propriedades:como propriedades:
São invisíveis ao olho humano;São invisíveis ao olho humano;••
Propagam-se em linha reta e à velocidade da luz;Propagam-se em linha reta e à velocidade da luz;••
Atravessam a matéria;Atravessam a matéria;••
Podem destruir células vivas.Podem destruir células vivas.••
A aplicação dos raios x e y é A aplicação dos raios x e y é recomendável para a detecção de trincasrecomendável para a detecção de trincas
ou poros em peças fundidas, soldadas e similares.ou poros em peças fundidas, soldadas e similares.
A superexposição a raios x A superexposição a raios x ou y pode ou y pode provocar danosprovocar danos
aos tecidos ou órgãos do corpo humano. Por esta ra-aos tecidos ou órgãos do corpo humano. Por esta ra-
zão, há regras, regulamentos e procedimentos quezão, há regras, regulamentos e procedimentosque
devem ser sempre observados, visando à proteçãodevem ser sempre observados, visando à proteção
radiológica, tanto dos operadores como daquelesradiológica, tanto dos operadores como daqueles
que trabalham nas proximidades dos locais que trabalham nas proximidades dos locais de teste.de teste.
IMPORTANTE!IMPORTANTE!
Ensaio magnéticoEnsaio magnético
Esse ensaio consiste em magnetizar um corpo de prova e Esse ensaio consiste em magnetizar um corpo de prova e cobri-lo comcobri-lo com
nas partículas magnetizáveis, a m de interpretar a ocorrência denas partículas magnetizáveis, a m de interpretar a ocorrência de
concentraçãconcentração local o local das partículas na superfície da peça.das partículas na superfície da peça.
Ao criar-se um campo magnético homogêneo em um material ferroAo criar-se um campo magnético homogêneo em um material ferro
magnético, as linhas de magnético, as linhas de força se distribuem homogeneamente no seuforça se distribuem homogeneamente no seu
interior, exceto nas descontinuidades, onde sofrem distorções queinterior, exceto nas descontinuidades, onde sofrem distorções que
provocam um uxo magnético mais provocam um uxo magnético mais denso.denso.
Quando existem defeitos na peça, o local da trinca atrai um maiorQuando existem defeitos na peça, o local da trinca atrai um maior
número de partículas formando uma camada lnúmero de partículas formando uma camada larga e concentrada.arga e concentrada.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
9696
Alta CompetênciaAlta Competência
Acúmulo de pó na trincaAcúmulo de pó na trinca
NN SS
CorrenteCorrente
Campo magnéticoCampo magnético
Princípio de funcionamento doPrincípio de funcionamento do
Ensaio MagnéticoEnsaio Magnético
Os defeitos superciais devem possuir certa profundidade para queOs defeitos superciais devem possuir certa profundidade para que
sejam detectados. Além de assinalar a existência de defeito, o ensaiosejam detectados. Além de assinalar a existência de defeito, o ensaio
também indica a sua também indica a sua profundidade, que é proporcional à concentraçãoprofundidade, que é proporcional à concentração
das partículas acumuladas.das partículas acumuladas.
O ensaio deve ser realizado em duas direções ortogonais, porque asO ensaio deve ser realizado em duas direções ortogonais, porque asdescontinuidades ocorrem em várias direções.descontinuidades ocorrem em várias direções.
Nos materiais laminados ou trelados é suciente uma só direção,Nos materiais laminados ou trelados é suciente uma só direção,
pois, em função do processo, as descontinuidades são semprepois, em função do processo, as descontinuidades são sempre
longitudinais.longitudinais.
As partículas magnéticas sob a forma de As partículas magnéticas sob a forma de pó são de materiais de pó são de materiais de baixobaixo
poder poder remanescenteremanescente..
Podemos aplicar o pó seco em suspensão em um líquido como óleoPodemos aplicar o pó seco em suspensão em um líquido como óleo
ou querosene, por exemplo.ou querosene, por exemplo.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
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Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Geralmente, adicionam-se ao pó ou ao uxo partículasGeralmente, adicionam-se ao pó ou ao uxo partículas
uorescentes que, ao serem submetidas a radiações ultravioletas,uorescentes que, ao serem submetidas a radiações ultravioletas,
após a magnetização, localizam os defeitos facilmente através dosapós a magnetização, localizam os defeitos facilmente através dos
brilhos característicos.brilhos característicos.
Para maior realce e precisão na localização, as peças devem serPara maior realce e precisão na localização, as peças devem ser
previamente limpas e previamente limpas e desengraxadadesengraxadas.s.
PeçaPeça    Partículas Partículas fluorescentesfluorescentes
Radiações ultravioletasRadiações ultravioletas
Visualização das partículas uorescentesVisualização das partículas uorescentes
agrupadas na trinca realçadas através daagrupadas na trinca realçadas através da
Radiação ultravioleta. (Lâmpada).Radiação ultravioleta. (Lâmpada).
Ensaios de ultra-somEnsaios de ultra-som
OsOs ensaios de ultra-somensaios de ultra-som  consistem na propagação de vibrações  consistem na propagação de vibrações
sonoras de alta freqüência através de um sonoras de alta freqüência através de um material.material.
Quanto mais alta a freqüência das ondas sonoras, tanto maisQuanto mais alta a freqüência das ondas sonoras, tanto mais
concentradas elas se propagarão. Essas ondas têm um concentradas elas se propagarão. Essas ondas têm um grande podergrande poder
de penetração e propagam-se em linha reta.de penetração e propagam-se em linha reta.
Os ensaios de ultra-som são empregados para detecção de defeitosOs ensaios de ultra-som são empregados para detecção de defeitos
internos dos materiais, como trincas, bolhas, incrustações, assim comointernos dos materiais, como trincas, bolhas, incrustações, assim como
para averiguar sua profundidade na peça.para averiguar sua profundidade na peça.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
9898
Alta CompetênciaAlta Competência
SS
11
SS
33
SS
22
00 22 44 66 8 18 100
Aparelho de ensaioAparelho de ensaio
ultra-somultra-som
Cabeçote ou transdutorCabeçote ou transdutor
PeçaPeça
Superfície 1 (SSuperfície 1 (S
11
))
Superfície 3 (SSuperfície 3 (S
33
))
Superfície 2 (SSuperfície 2 (S
22
))
Esquema básico de ultra-somEsquema básico de ultra-som
DefeitoDefeito
DefeitoDefeito
PeçaPeça
Ensaio por ultra-somEnsaio por ultra-som
processo de transparênciaprocesso de transparência
ReceptorReceptorEmissorEmissor
EmissorEmissor
EmissorEmissor
ReceptorReceptor
ReceptorReceptor
Indicação na telaIndicação na tela
Indicação na telaIndicação na tela
Indicação na telaIndicação na tela
CC
BB
AA
Esquema básico de ultra-somEsquema básico de ultra-som
Os ensaios de ultra-som podem ser de dois tipos:Os ensaios de ultra-som podem ser de dois tipos:
Ensaios de ultra-som por transparênciaEnsaios de ultra-som por transparência••
Esse processo utiliza a Esse processo utiliza a porção ultra-sônica que se propaga diretamenteporção ultra-sônica que se propaga diretamente
através do corpo de prova.através do corpo de prova.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
9999
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
Em um dos lados do corpo de prova encosta-se um emissor sonoro e,Em um dos lados do corpo de prova encosta-se um emissor sonoro e,
no outro, um receptor.no outro, um receptor.
As duas interfaces da peça emissor e peça As duas interfaces da peça emissor e peça receptor exercem inuênciareceptor exercem inuênciasobre a intensidade de som no receptor.sobre a intensidade de som no receptor.
O posicionamento relativo exato entre o emissor e o receptor é muitoO posicionamento relativo exato entre o emissor e o receptor é muito
importante, pois, como mostra a importante, pois, como mostra a gura abaixo, poderá evidenciar umgura abaixo, poderá evidenciar um
defeito inexistente se não for defeito inexistente se não for observado.observado.
Indicação na telaIndicação na tela
ReceptorReceptor
EmissorEmissor
Irregularidade no posicionamento dos cabeçotesIrregularidade no posicionamento dos cabeçotes
Ensaio de ultra-som Ensaio de ultra-som pelo processo impulso-ecopelo processo impulso-eco••
Este processo, também chamado processo de reexão do impulso,Este processo, também chamado processo de reexão do impulso,
avalia defeitos nas peças através da parte do som que é reetida.avalia defeitos nas peças através da parte do som que é reetida.
A gura ilustra o princípio de formação do eco. Após a emissão daA gura ilustra o princípio de formação do eco. Após a emissão da
onda sonora, ela se propaga no material até encontrar a paredeonda sonora, ela se propaga no material até encontrar a parede
posteriorposterior. Quando isto . Quando isto ocorre, ela se reete em ocorre, ela se reete em um intervalo de tempoum intervalo de tempo
conhecido. A reexão da onda sonora ocorre não só nas superfíciesconhecido.A reexão da onda sonora ocorre não só nas superfícies
posteriores, como também em posteriores, como também em regiões com defeitos, ssuras, trincasregiões com defeitos, ssuras, trincas
e outras imperfeições.e outras imperfeições.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
100100
Alta CompetênciaAlta Competência
PeçaPeça
DefeitoDefeito
DefeitoDefeito
DefeitoDefeito
Indicação na telaIndicação na tela
Indicação na telaIndicação na tela
IInnddicicaaççããoo n naa  tetelala
InInddiicacaçãçãoo  nnaa  tteelala
A diferença do tempo de reexão é A diferença do tempo de reexão é que nos ofereceque nos oferece
a detecção da extensão do defeito, bem como suaa detecção da extensão do defeito, bem como sua
localização na estrutura da peça.localização na estrutura da peça.
IMPORTANTE!IMPORTANTE!
CORPORATIVACORPORATIVA
  
101101
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
1) Elabore, utilizando suas palavras, uma pequena denição de ciên-1) Elabore, utilizando suas palavras, uma pequena denição de ciên-
cia dos materiais.cia dos materiais.
______________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________
2) De acordo com os conteúdos estudados no primeiro capítulo,2) De acordo com os conteúdos estudados no primeiro capítulo,
faça a correta associação entre os materiais e suas características oufaça a correta associação entre os materiais e suas características ou
exemplos.exemplos.
MMaatteerriiaall CCaarraacctteerrííssttiiccaass
1 1 - - AAççoo ( ( )) AAlluummíínniio o e e mmaaggnnééssiio o ssãão o eexxeemmppllooss
desse tipo de material.desse tipo de material.
2 2 - - MeMetatais is pepesasadodoss ( ( )) TTraratata-s-se e de de um um mamateteririal al ututililizizadado o emem
larga escala na construção mecânica elarga escala na construção mecânica e
pode substituir o aço na fabricação depode substituir o aço na fabricação de
diversas peças e diversas peças e equipamentos.equipamentos.
3 3 - - FeFerrrro o ffununddididoo ( ( )) SãSão o eexexempmplolos s dedesssse e ttipipo o de de mmatatereriaial:l:
cobre, estanho, zinco, chumbo,cobre, estanho, zinco, chumbo,
platina.platina.
4 4 - - MMeettaaiis s lleevveess ( ( )) É cÉ coonnssiiddeerraaddo uo um mm maatteerriiaal dl de fe fáácciill
manipulação. O ferro e o carbono es-manipulação. O ferro e o carbono es-
tão em sua tão em sua constituição básica.constituição básica.
3) Complete as lacunas com os tipos de tratamento térmico do aço.3) Complete as lacunas com os tipos de tratamento térmico do aço.
Eles podem ser de dois tipos:Eles podem ser de dois tipos:
Quando ocorrem apenas mudanças estruturais, eles são chama-Quando ocorrem apenas mudanças estruturais, eles são chama-
dos de __________________.dos de __________________.
Quando ocorrem mudanças na composição química, eles são de-Quando ocorrem mudanças na composição química, eles são de-
nominados de ____________________________.nominados de ____________________________.
1.7. Exercícios1.7. Exercícios
CORPORATIVACORPORATIVA
  
102102
Alta CompetênciaAlta Competência
4) Leia as 4) Leia as armativas abaixo e escrevaarmativas abaixo e escreva VV, para as verdadeiras, e, para as verdadeiras, e FF para para
as falsas.as falsas.
( ( )) Os Os ensaensaios ios de de matemateriais riais são são procprocedimeedimentos ntos realrealizadoizados s parapara
que seja vericado se os produtos estão, de que seja vericado se os produtos estão, de fato, adequadosfato, adequados
às suas nalidades de uso.às suas nalidades de uso.
( ( )) Os Os ensaensaios ios de de matemateriais riais podem podem ser ser realirealizadozados s inforinformalmemalmen-n-
te, nas próprias empresas, em que são simuladas as condi-te, nas próprias empresas, em que são simuladas as condi-
ções reais de uso ções reais de uso da matéria-prima, dos produtos em da matéria-prima, dos produtos em proces-proces-
so ou já nalizados.so ou já nalizados.
( ( )) TTodos odos os os procprocedimeedimentos ntos e re resulesultadotados ss são ão refereferencrenciados iados porpor
normas técnicas, através de cálculos, grácos, tabelas.normas técnicas, através de cálculos, grácos, tabelas.
( ( )) Os Os ensaensaios ios podepodem sm ser er de de dois dois tipostipos: de: destrustrutivotivos e s e não não des-des-
trutivos.trutivos.
( ( )) EnsaEnsaios ios destdestrutivrutivos sos são aão aquelequeles es em qum que ae as sus superfperfícies ícies dede
componentes são testadas para que anomalias componentes são testadas para que anomalias sejam detec-sejam detec-
tadas, de acordo com tadas, de acordo com padrões pré-estabelecidospadrões pré-estabelecidos. Os . Os ensaiosensaios
não destrutivos são assim chamados por terem como na-não destrutivos são assim chamados por terem como na-
lidade a realização dos lidade a realização dos testes necessários, preservatestes necessários, preservando-se ondo-se o
funcionamento e a integridade das peças em funcionamento e a integridade das peças em questão.questão.
( ( )) Os Os ensaensaios ios não não destdestrutivrutivos os são são aqueaqueles les que que gerageram m uma uma marmar--
ca, um sinal na peça ou ca, um sinal na peça ou corpo de prova, mesmo que eles nãocorpo de prova, mesmo que eles não
quem inutilizados.quem inutilizados.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
103103
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
AISIAISI - - American Iron and Steel Institute American Iron and Steel Institute. Instituto Americano de Ferro e Aço.. Instituto Americano de Ferro e Aço.
ASTMASTM - - American Society for T American Society for Testing and Materialsesting and Materials. Sociedade Americana para Teste e. Sociedade Americana para Teste e
Materiais.Materiais.
Corpo de provaCorpo de prova  - amostras de materiais retirados de peças ou peças separadas  - amostras de materiais retirados de peças ou peças separadas
de lotes, preparadas e identicadas, destinadas a ensaios que garantam suasde lotes, preparadas e identicadas, destinadas a ensaios que garantam suas
propriedades físicas ou químicas.propriedades físicas ou químicas.
DINDIN  - a especicação DIN 17 006 estabelece o modo de abreviar as diferentes  - a especicação DIN 17 006 estabelece o modo de abreviar as diferentes
composições de aços.composições de aços.
ElastômeroElastômero - polímero com propriedades físicas parecidas com as  - polímero com propriedades físicas parecidas com as da borracha.da borracha.
FlangeFlange - disco, em forma de aro, adaptado ou fundido na extremidade de um tubo - disco, em forma de aro, adaptado ou fundido na extremidade de um tubo
e com que se faz ligação a outro tubo idêntico.e com que se faz ligação a outro tubo idêntico.
Força de Van der WaalsForça de Van der Waals - força responsável pela união e adesão entre as moléculas - força responsável pela união e adesão entre as moléculas
(força de ligação). Essa força é inuenciada pela temperatura, alterando as(força de ligação). Essa força é inuenciada pela temperatura, alterando as
propriedades mecânicas dos materiais.propriedades mecânicas dos materiais.
HRBHRB - - Hardness Rockwell Ball Hardness Rockwell Ball . (Dureza Rockwell utilizando uma esfera).. (Dureza Rockwell utilizando uma esfera).
HRCHRC - - Hardness Rockwell ConeHardness Rockwell Cone (Dureza Rockwell utilizando um cone) . (Dureza Rockwell utilizando um cone) .
LixíviaLixívia - solução ou suspensão de materiais, resultante de um processo industrial. - solução ou suspensão de materiais, resultante de um processo industrial.
MartensitaMartensita - solução sólida de carbono, ou de carboneto de ferro,em ferro beta, - solução sólida de carbono, ou de carboneto de ferro, em ferro beta,
presente em diversos tipos de aço, aumentando sua dureza.presente em diversos tipos de aço, aumentando sua dureza.
Negro de fumoNegro de fumo  - fuligem obtida pela combustão parcial (em meio rarefeito de  - fuligem obtida pela combustão parcial (em meio rarefeito deoxigênio) de compostos orgânicos, principalmente do metano ou acetileno.oxigênio) de compostos orgânicos, principalmente do metano ou acetileno.
NitretoNitreto - composto binário constituído por  - composto binário constituído por nitrogênio e um metal.nitrogênio e um metal.
OffshoreOffshore - produção em plataformas marítimas. - produção em plataformas marítimas.
PittingPitting - corrosão localizada causada por BRS. - corrosão localizada causada por BRS.
PolímeroPolímero - macromoléculas formadas pelo encadeamento de moléculas menores, - macromoléculas formadas pelo encadeamento de moléculas menores,
denominadas monômeros.denominadas monômeros.
PTFEPTFE - Politetra Fluo - Politetra Fluoretileno (Teon).retileno (Teon).
PVCPVC - policloreto de vinila. - policloreto de vinila.
1.8. Glossário1.8. Glossário
CORPORATIVACORPORATIVA
  
104104
Alta CompetênciaAlta Competência
SAESAE - - Society of Automotive EngineersSociety of Automotive Engineers. Sociedade dos Engenheiros Automotivos.. Sociedade dos Engenheiros Automotivos.
TenacidadeTenacidade - se um material é tenaz, ele pode sofrer um alto grau de deformação - se um material é tenaz, ele pode sofrer um alto grau de deformação
sem rompersem romper. . Por outras Por outras palavras, tenacidade é palavras, tenacidade é uma medida de uma medida de quantidade dequantidade de
energia que um material pode adsorver antes de fraturar. Os materiais cerâmicos,energia que um material pode adsorver antes de fraturar. Os materiais cerâmicos,por exemplo, têm uma baixa tenacidade.por exemplo, têm uma baixa tenacidade.
UsinarUsinar  - ato ou efeito de desbastar, arrancar, furar ou cortar, parcialmente ou  - ato ou efeito de desbastar, arrancar, furar ou cortar, parcialmente ou
totalmente, a superfície de um material utilizando máquinas operatrizes comtotalmente, a superfície de um material utilizando máquinas operatrizes com
ferramentas de cortes ou abrasivos, de forma controlada.ferramentas de cortes ou abrasivos, de forma controlada.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
105105
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
BARROS, Alexandre M.BARROS, Alexandre M. Quântica e a ciência dos materiaisQuântica e a ciência dos materiais. Disponível em: <http:// . Disponível em: <http:// 
www.comciencia.br/reportagens/www.comciencia.br/reportagens/sica/sica12.htm> e sica/sica12.htm> e <http://www.comc<http://www.comciencia.iencia.
br/comciencia>. Acesso em: 27 out 2008.br/comciencia>. Acesso em: 27 out 2008.
Companhia Siderúrgica de Companhia Siderúrgica de TTubarão.ubarão. ASME VIII e IXASME VIII e IX. Apostila. Disponível em: <http:// . Apostila. Disponível em: <http:// 
www.hitork.com.br/AP-RM-PG44.asp>. Acesso em: 16 out 2008.www.hitork.com.br/AP-RM-PG44.asp>. Acesso em: 16 out 2008.
DiscoverybrasilDiscoverybrasil. Disponível em: <http://www.discoverybrasil.com/guia_tecnologia/ . Disponível em: <http://www.discoverybrasil.com/guia_tecnologia/ 
materiais_basicos/aco/index.shtml>. Acesso em: 28 out 2008.materiais_basicos/aco/index.shtml>. Acesso em: 28 out 2008.
Hi-tork AutomaçãoHi-tork Automação. Disponível em: <http://www.hitork.com.br/AP-RM-PG44.asp>.. Disponível em: <http://www.hitork.com.br/AP-RM-PG44.asp>.
Acesso em: 16 out 2008.Acesso em: 16 out 2008.
InfosoldaInfosolda. Disponível em: <http://www.infosolda.com.br/jc_perg_down/id8.pdf?>.. Disponível em: <http://www.infosolda.com.br/jc_perg_down/id8.pdf?>.
Acesso em: 29 set 2008.Acesso em: 29 set 2008.
MSPC Informações TécnicasMSPC Informações Técnicas. Disponível em: <http://www.mspc.eng.br/ciemat/ . Disponível em: <http://www.mspc.eng.br/ciemat/ 
aco150.shtml>. Acesso em: 29 set 2008.aco150.shtml>. Acesso em: 29 set 2008.
1.9. Bibliografia1.9. Bibliografia
CORPORATIVACORPORATIVA
  
106106
Alta CompetênciaAlta Competência
1) Elabore, utilizando suas palavras, uma pequena denição de ciência dos1) Elabore, utilizando suas palavras, uma pequena denição de ciência dos
materiais.materiais.
A ciência dos materiais é uma área de estudos voltada para o desenvolvimentoA ciência dos materiais é uma área de estudos voltada para o desenvolvimento
de materiais cada vez mais adequados às suas finalidades, considerando-sede materiais cada vez mais adequados às suas finalidades, considerando-se
resistência, custo, durabilidade e outras características importantes para cada tiporesistência, custo, durabilidade e outras características importantes para cada tipo
de atividade.de atividade.
2) De acordo 2) De acordo com os com os conteúdos estudados no conteúdos estudados no primeiro capítulo, primeiro capítulo, faça a corrfaça a corretaeta
associação entre os materiais e suas características ou exemplos.associação entre os materiais e suas características ou exemplos.
MMaatteerriiaall CCaarraacctteerrííssttiiccaass
1 - Aço1 - Aço ( 4 )( 4 ) Alumínio e magnésio são exemplos desse tipo deAlumínio e magnésio são exemplos desse tipo de
material.material.
2 - Metais pesados2 - Metais pesados ( 3 )( 3 ) Trata-se de um material utilizado em larga escalaTrata-se de um material utilizado em larga escala
na construção mecânica e pode substituir o aço nana construção mecânica e pode substituir o aço na
fabricação de diversas peças e equipamentos.fabricação de diversas peças e equipamentos.3 - Ferro fundido3 - Ferro fundido ( 2 )( 2 ) São exemplos desse tipo de material: cobre, estanho,São exemplos desse tipo de material: cobre, estanho,
zinco, chumbo, platina.zinco, chumbo, platina.
4 - Metais leves4 - Metais leves ( 1 )( 1 ) É considerado um material de fácil manipulação. OÉ considerado um material de fácil manipulação. O
ferro e o carbono estão em sua constituição básica.ferro e o carbono estão em sua constituição básica.
3) Complete as lacunas com os 3) Complete as lacunas com os tipos de tratamento térmico do aço. Eles podetipos de tratamento térmico do aço. Eles podem serm ser
de dois tipos:de dois tipos:
Quando ocorrem apenas mudanças estruturais, eles são chamados Quando ocorrem apenas mudanças estruturais, eles são chamados dede normaisnormais..
Quando ocorrem mudanças na composição química, eles são denominados deQuando ocorrem mudanças na composição química, eles são denominados de
termoquímicostermoquímicos..
1.10. Gabarito1.10. Gabarito
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107107
Capítulo 1. Ciência dos materiaisCapítulo 1. Ciência dos materiais
4) Leia as armativas abaixo e escreva4) Leia as armativas abaixo e escreva VV, para as verdadeiras, e, para as verdadeiras, e FF para as falsas. para as falsas.
( V )( V ) Os ensaios de materiais são procedimentos realizados para que sejaOs ensaios de materiais são procedimentos realizados para que seja
vericado se os produtos estão, de fato, adequados às suas nalidadesvericado se os produtos estão, de fato, adequados às suas nalidades
de uso.de uso.
( F )( F ) Os ensaios de materiais podem ser realizados informalmente, nas própriasOs ensaios de materiais podem ser realizados informalmente, nas próprias
empresas, em que são simuladas as condições reais de uso da matéria-empresas, em que são simuladas as condições reais de uso da matéria-
prima, dos produtos em processo ou já prima, dos produtos em processo ou já nalizados.nalizados.
Justificativa: os ensaios de materiais podem ser realizados em oficinas ouJustificativa: os ensaios de materiais podem ser realizados em oficinas ou
laboratórios especializados, em que são simuladas as condições reais delaboratórios especializados, em que são simuladas as condições reais de
uso da matéria-prima, dos produtos em processo ou já finalizados, uso da matéria-prima, dos produtos em processo ou já finalizados, fazendofazendo
comque se testem os limites extremos de resistência.com que se testem os limites extremos de resistência.
( V )( V ) TTodos os procedimentos e odos os procedimentos e resultados são referenciados por normas resultados são referenciados por normas técnicas,técnicas,
através de cálculos, grácos, tabelas.através de cálculos, grácos, tabelas.
( V )( V ) Os ensaios podem ser de dois tipos: Os ensaios podem ser de dois tipos: destrutivos e não destrutivos.destrutivos e não destrutivos.
( F )( F ) Ensaios destrutivos são aqueles em que as superfícies de componentes sãoEnsaios destrutivos são aqueles em que as superfícies de componentes são
testadas para que anomalias sejam detectadas, de acordo testadas para que anomalias sejam detectadas, de acordo com padrões pré-com padrões pré-
estabelecidos. Os ensaios não destrutivos são assim chamados por teremestabelecidos. Os ensaios não destrutivos são assim chamados por teremcomo nalidade a realização dos testes necessários, preservando-se ocomo nalidade a realização dos testes necessários, preservando-se o
funcionamento e a integridade das peças em questão.funcionamento e a integridade das peças em questão.
JJustificativa: trata-se de ensaios não destrutivos.ustificativa: trata-se de ensaios não destrutivos.
( F )( F ) Os ensaios não destrutivos são aqueles quOs ensaios não destrutivos são aqueles que geram uma marca, um sinal nae geram uma marca, um sinal na
peça ou corpo de prova, mesmo que eles não quem inutilizados.peça ou corpo de prova, mesmo que eles não quem inutilizados.
Justificativa: trata-se, na verdade, de ensaios destrutivos.Justificativa: trata-se, na verdade, de ensaios destrutivos.
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   C   C
  a  a
  p  p   í   í
   t   t
  u  u
   l   l  o  o
   2   2
TubulaçõesTubulações
e acessóriose acessórios
de tubulaçãode tubulação
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Classicar e caracterizar os principais materiais usados para• Classicar e caracterizar os principais materiais usados para
tubulação e acessórios;tubulação e acessórios;
• Identicar os processos de fabricação de • Identicar os processos de fabricação de tubos;tubos;
• Relacionar os tipos • Relacionar os tipos de acessórios às suas nalidades;de acessórios às suas nalidades;
• Memorizar os cuidados a serem adotados na montagem e• Memorizar os cuidados a serem adotados na montagem e
limpeza de limpeza de acessórios.acessórios.
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110110
Alta CompetênciaAlta Competência
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
111111
2. Tubulações e acessórios de2. Tubulações e acessórios de
tubulaçãotubulação
EE
ntende-se por tubulação o conduto forçado, usado para ontende-se por tubulação o conduto forçado, usado para o
transporte de uidos. Uma tubulação é composta por tubostransporte de uidos. Uma tubulação é composta por tubos
de tamanhos padronizados colocados em série. As tubulaçõesde tamanhos padronizados colocados em série. As tubulações
são utilizadas para o transporte de todos os uidos, materiais uidossão utilizadas para o transporte de todos os uidos, materiais uidos
com sólidos em suspensão e sólidos uidizados.com sólidos em suspensão e sólidos uidizados.
O conjunto de tubos possui classicação e características distintas, emO conjunto de tubos possui classicação e características distintas, em
função do tipo de material empregado (metálicos e não metálicos),função do tipo de material empregado (metálicos e não metálicos),
e também dos processos usados na sua fabricação. Tais característicase também dos processos usados na sua fabricação. Tais características
irão denir as irão denir as escolhas adequadas para determinadas aplicações e osescolhas adequadas para determinadas aplicações e os
tipos de acessórios a serem tipos de acessórios a serem utilizados.utilizados.
A escolha do material adequado para uma determinada aplicaçãoA escolha do material adequado para uma determinada aplicação
é sempre um problema complexo, cuja solução dependeé sempre um problema complexo, cuja solução depende
principalmente da pressão e temperatura de trabalho, do uidoprincipalmente da pressão e temperatura de trabalho, do uido
a ser conduzido (aspectos de corrosão e contaminação), do custo,a ser conduzido (aspectos de corrosão e contaminação), do custo,
do maior ou menor grau de segurança necessário, das sobrecargasdo maior ou menor grau de segurança necessário, das sobrecargas
externas que existirem e, também, em certos casos, da resistência aoexternas que existirem e, também, em certos casos, da resistência ao
escoamento (perdas de carga).escoamento (perdas de carga).
2.1. Principais materiais para tubos2.1. Principais materiais para tubos
Uma variedade de materiais é empregada atualmente para aUma variedade de materiais é empregada atualmente para a
fabricação de tubos. Só afabricação de tubos. Só a  American  American Society Society for for TTesting esting and and MaterialsMaterials  
((ASTM) – Sociedade Americana para Teste e Materiais – especicaASTM) – Sociedade Americana para Teste e Materiais – especica
mais de 500 tipos diferentes de materiais. A seguir, um resumo dosmais de 500 tipos diferentes de materiais. A seguir, um resumo dos
principais materiais usados:principais materiais usados:
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Alta CompetênciaAlta Competência
MetálicosMetálicos
FerrososFerrosos
Aço-carbonoAço-carbono
Aço-ligaAço-liga
Aço-inoxidávelAço-inoxidável
Ferro fundidoFerro fundido
Ferro forjadoFerro forjado
Ferro ligadoFerro ligado
Ferro modularFerro modular
Não ferrososNão ferrosos
CobreCobre
LatõesLatões
Cupro-níquelCupro-níquel
AlumínioAlumínio
ChumboChumbo
Níquel e ligasNíquel e ligas
Metal MonelMetal Monel
ChumboChumbo
Titânio, ZircônioTitânio, Zircônio
Não metálicosNão metálicos
MateriaisMateriais
plásticosplásticos
Cloreto de poli-vinil (PVC)Cloreto de poli-vinil (PVC)
PolietilenoPolietileno
AcrílicosAcrílicos
Acetato de celuloseAcetato de celulose
EpóxiEpóxi
PoliésteresPoliésteres
Fenólicos etc.Fenólicos etc.
Cimento-amiantoCimento-amianto
Concreto-armadoConcreto-armado
Barro vibradoBarro vibrado
BorrachasBorrachas
VidroVidro
Cerâmica, porcelana etc.Cerâmica, porcelana etc.
Esses materiais são usados também Esses materiais são usados também para os revestimentos externos epara os revestimentos externos e
internos dos tubos, que podem internos dos tubos, que podem ser de plástico, borracha, concreto etc.ser de plástico, borracha, concreto etc.
As tubulações para água salgada, por exemplo, são geralmente deAs tubulações para água salgada, por exemplo, são geralmente de
aço-carbono, revestidas internamente com concreto. Dessa aço-carbono, revestidas internamente com concreto. Dessa maneira,maneira,
consegue-se, com baixo custo, não só alta consegue-se, com baixo custo, não só alta resistência mecânica, comoresistência mecânica, como
à corrosão também.à corrosão também.
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Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
113113
Vale lembrar que os tubos podem ter constituição mista, isto é, deVale lembrar que os tubos podem ter constituição mista, isto é, de
parte metálica e não metálica. Os parte metálica e não metálica. Os mangotes de borracha com armaçãomangotes de borracha com armação
de ferro pertencem a esse tipo.de ferro pertencem a esse tipo.
Alguns dos principais tipos de Alguns dos principais tipos de revestimento interno dos tubos são:revestimento interno dos tubos são:
Zinco;Zinco;••
Materiais plásticos;Materiais plásticos;••
ElastômerosElastômeros• • (borrachas), (borrachas), ebonite, ebonite, asfalto;asfalto;
Concreto;Concreto;••
Vidro, porcelana etc.Vidro, porcelana etc.••
2.2. Processos de fabricação de tubos2.2. Processos de fabricação de tubos
Há quatro tipos de processos industriais de fabricação de tubos,Háquatro tipos de processos industriais de fabricação de tubos,
que podem serque podem ser sem costurasem costura   (( se seamamleless ss pipipepe) ou) ou com costuracom costura  
((welded pipewelded pipe). Neste último caso, a parede do tubo ou é contínua). Neste último caso, a parede do tubo ou é contínua
ou apresenta partes soldadas, dependendo do tipo do procesou apresenta partes soldadas, dependendo do tipo do processoso
de fabricação do tubo.de fabricação do tubo.
Sem costuraSem costura• • : : laminação laminação ((rollingrolling), extrusão (), extrusão (extrusionextrusion), fundição), fundição
((castingcasting););
Com costuraCom costura• • : : fabricação fabricação por por solda solda ((weldingwelding).).
ATENÇÃOATENÇÃO
Os processos de laminação e de fabricação porOs processos de laminação e de fabricação por
solda são os de maior importância e por eles sãosolda são os de maior importância e por eles são
feitos mais de 2/3 de todos os tubos usados emfeitos mais de 2/3 de todos os tubos usados em
instalações industriais.instalações industriais.
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114114
Alta CompetênciaAlta Competência
a) Processos de fabricação de tubos sem costuraa) Processos de fabricação de tubos sem costura
Laminação (Laminação (•• rollingrolling))
Os processos de laminação são os Os processos de laminação são os mais importantes para a fabricaçãomais importantes para a fabricação
de tubos de aço sem costura; empregam-se para a fabricação de tubosde tubos de aço sem costura; empregam-se para a fabricação de tubos
de aços-carbono, aços-liga e aços inoxidáveis, desde 8 cm até 65 cmde aços-carbono, aços-liga e aços inoxidáveis, desde 8 cm até 65 cm
de diâmetro.de diâmetro.
Há vários processos de fabricação por laminação, o mais importanteHá vários processos de fabricação por laminação, o mais importante
dos quais é o processo “dos quais é o processo “MannesmannMannesmann”, que consiste, resumidamente,”, que consiste, resumidamente,
nas seguintes nas seguintes operações:operações:
Um lingote cilíndrico de aço, com o diâmetro externo aproximadoUm lingote cilíndrico de aço, com o diâmetro externo aproximado••
do tubo que se vai fabricar é aquecido a cerca de 1.200°C e levado aodo tubo que se vai fabricar é aquecido a cerca de 1.200°C e levado ao
denominado “laminador oblíquo”;denominado “laminador oblíquo”;
Laminador oblíquo “Laminador oblíquo “•• MannesmannMannesmann”.”.
Rolos oblíquosRolos oblíquos
HasteHaste
LingoteLingote
LingoteLingote
Primeira etapaPrimeira etapa
Primeira etapaPrimeira etapa
HasteHaste
Tubo formadoTubo formado
Depois das duas passagens pelos laminadores oblíquos, o tuboDepois das duas passagens pelos laminadores oblíquos, o tubo••
está bastante empenado. Passa, então, em uma ou duas máquinasestá bastante empenado. Passa, então, em uma ou duas máquinas
desempenadoradesempenadoras de s de rolos;rolos;
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
115115
O tubo sofre, nalmente, uma série de operações de calibragemO tubo sofre, nalmente, uma série de operações de calibragem••
dos diâmetros (externo e interno) e alisamento das superfíciesdos diâmetros (externo e interno) e alisamento das superfícies
(externa e interna). Essas operações são feitas em várias passagens(externa e interna). Essas operações são feitas em várias passagens
em laminadores com mandris e em laminadores com mandris e em laminadores calibradores.em laminadores calibradores.
 T Tuboubo
Laminador calibradoLaminador calibrado
RolosRolos
laminadoreslaminadores
 T Tuboubo
Laminador com mandrilLaminador com mandril
RolosRolos
de retornode retorno
MandrilMandril
Extrusão (Extrusão (•• extrusionextrusion))
Na fabricação porNa fabricação por extrusãoextrusão, um tarugo maciço do material em , um tarugo maciço do material em estadoestado
pastoso é colocado em um pastoso é colocado em um recipiente de aço debaixo de uma recipiente de aço debaixo de uma poderosapoderosa
prensa. Em uma única prensa. Em uma única operação, que dura no total operação, que dura no total poucos segundos,poucos segundos,
ocorrem as seguintes fases:ocorrem as seguintes fases:
MatrizMatriz
calibradacalibrada
MandrilMandril
ÊmboloÊmbolo
Tarugo de açoTarugo de aço
TuboTubo
formadoformado
SobraSobra
RecipienteRecipiente
11 22 33 44
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Alta CompetênciaAlta Competência
O êmbolo da prensa, cujo O êmbolo da prensa, cujo diâmetro é o mesmo do diâmetro é o mesmo do tarugo, encosta-tarugo, encosta-
se no tarugo.se no tarugo.
O mandril, acionado pela prensa, fura completamente o centroO mandril, acionado pela prensa, fura completamente o centro
do tarugo.do tarugo.
Em seguida, o êmbolo empurra o Em seguida, o êmbolo empurra o tarugo, obrigando o material atarugo, obrigando o material a
passar pelo furo de uma matriz calibrada e por fora do mandril,passar pelo furo de uma matriz calibrada e por fora do mandril,
formando o tubo.formando o tubo.
Para tubos de aço, a Para tubos de aço, a temperatura de aquecimento é da ordem detemperatura de aquecimento é da ordem de
1.200°C; as prensas são sempre verticais e o esforço da prensa pode1.200°C; as prensas são sempre verticais e o esforço da prensa pode
chegar a 1.500 t. Os tubos de aço saem dessa primeira operaçãochegar a 1.500 t. Os tubos de aço saem dessa primeira operação
curtos e grossos e são levados ainda quentes a um laminadorcurtos e grossos e são levados ainda quentes a um laminador
de rolos para redução do diâmetro. Vão nalmente para outrosde rolos para redução do diâmetro. Vão nalmente para outroslaminadores que desempenam e ajustam as laminadores que desempenam e ajustam as medidas do diâmetromedidas do diâmetro
e da espessura das paredes.e da espessura das paredes.
Fundição (Fundição (•• castingcasting))
Neste processo, o material do tubo, em Neste processo, o material do tubo, em estado líquido, é despejadoestado líquido, é despejado
em moldes especiais, solidicando-se e adquirindo a forma nal.em moldes especiais, solidicando-se e adquirindo a forma nal.
Por este processo fabricam-se tubos de ferro fundido, de algunsPor este processo fabricam-se tubos de ferro fundido, de alguns
aços especiais não-forjáveis, e da maioria dos materiais não-aços especiais não-forjáveis, e da maioria dos materiais não-
metálicos, tais como: barro vidrado, concreto, cimento amianto,metálicos, tais como: barro vidrado, concreto, cimento amianto,
borrachas etc.borrachas etc.
Para os tubos de ferro fundido e de boa qualidade, usa-se aPara os tubos de ferro fundido e de boa qualidade, usa-se a
fundição por centrifugação, em que o material líquido é lançadofundição por centrifugação, em que o material líquido é lançado
em um molde com movimento rápido de rotação, sendo entãoem um molde com movimento rápido de rotação, sendo então
centrifugado contra as paredes do molde. O tubo resultantecentrifugado contra as paredes do molde. O tubo resultante
da fundição centrifugada tem uma textura mais homogênea eda fundição centrifugada tem uma textura mais homogênea e
compacta e também paredes de espessura mais uniforme. Os compacta e também paredes de espessura mais uniforme. Os tubostubos
de concreto armado são também vibrados durante a fabricaçãode concreto armado são também vibrados durante a fabricação
para o adensamento do concreto.para o adensamento do concreto.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
117117
b) Processo de fabricação de tubo com costurab) Processo de fabricação de tubo com costura
Fabricação por solda (Fabricação por solda (•• weldingwelding))
A solda de topo é usada em todos os tubos soldados por qualquerA solda de topo é usada em todos os tubos soldados por qualquer
dos processos com adição de metal, dos processos com adição de metal, e também nos tubos de e também nos tubos de pequenopequeno
diâmetro, soldados por resistência elétrica.diâmetro,soldados por resistência elétrica.
A solda sobreposta é empregada nos tubos de grande diâmetro,A solda sobreposta é empregada nos tubos de grande diâmetro,
soldados por resistência elétrica.soldados por resistência elétrica.
Existem duas disposições da costura soldada:Existem duas disposições da costura soldada:
Longitudinal (ao longo de uma geratriz do tubo)Longitudinal (ao longo de uma geratriz do tubo)
Linha de soldaLinha de solda
Espiral (em forma de espiral ao longo do tubo)Espiral (em forma de espiral ao longo do tubo)
LarguraLargura
da bobinada bobina
de chapade chapa
Os processos industriais mais importantes de execução da solda sãoOs processos industriais mais importantes de execução da solda são
os seguintes:os seguintes:
Solda elétrica por arco protegido (com adição de metal doSolda elétrica por arco protegido (com adição de metal do••
eletrodo)eletrodo)
Solda por arco submerso (Solda por arco submerso (••  submerged arc welding submerged arc welding););
Solda com proteção de gás inerte (Solda com proteção de gás inerte (•• inert gas weldinginert gas welding).).
CORPORATIVACORPORATIVA
  
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Alta CompetênciaAlta Competência
Solda por resistência elétrica (Solda por resistência elétrica (•• Electric Resistance Welding -Electric Resistance Welding -
ERW) - sem adição de metalERW) - sem adição de metal
Nos processos de solda por resistência elétrica, a bobina de chapa,Nos processos de solda por resistência elétrica, a bobina de chapa,
depois de cortada na largura certa, é conformada inteiramente a frio,depois de cortada na largura certa, é conformada inteiramente a frio,
em uma máquina de fabricação contínua com rolos que comprimemem uma máquina de fabricação contínua com rolos que comprimem
a chapa de cima para baixo e depois lateralmente, como mostra aa chapa de cima para baixo e depois lateralmente, como mostra a
ilustração a seguir.ilustração a seguir.
Para soldagemPara soldagem
Corte lateralCorte lateral
da chapada chapa
Rolos conformadores (1ª Etapa)Rolos conformadores (1ª Etapa)
Uma vez atingido o formato nal do tubo, dá-se a solda peloUma vez atingido o formato nal do tubo, dá-se a solda pelo
duplo efeito da passagem de uma corrente elétrica local de grandeduplo efeito da passagem de uma corrente elétrica local de grande
intensidade e da forte compressão de um bordo contra o intensidade e da forte compressão de um bordo contra o outro pelaoutro pela
ação de dois rolos laterais.ação de dois rolos laterais.
Imediatamente depois da solda, a rebarba externa é removida e emImediatamente depois da solda, a rebarba externa é removida e em
seguida o tubo é resfriado, desempenado, calibrado e cortado noseguida o tubo é resfriado, desempenado, calibrado e cortado no
comprimento certo.comprimento certo.
Os tubos de boa Os tubos de boa qualidade soldados por resistência elétrica costumamqualidade soldados por resistência elétrica costumam
ser normalizados para o renamento da ser normalizados para o renamento da estrutura próximo à solda, eestrutura próximo à solda, e
para alívio das para alívio das tensões resultantes da solda.tensões resultantes da solda.
2.3. Tubos de aço-carbono2.3. Tubos de aço-carbono
Devido ao seu baixo custo, excelentes qualidades mecânicas eDevido ao seu baixo custo, excelentes qualidades mecânicas e
facilidade de solda e de conformação, o aço-carbono é o denominadofacilidade de solda e de conformação, o aço-carbono é o denominado
"material de uso geral" em tubulações industriais, isto é, o aço-"material de uso geral" em tubulações industriais, isto é, o aço-
carbono só deixa de ser usado quando houver alguma circunstânciacarbono só deixa de ser usado quando houver alguma circunstância
especial que proíba.especial que proíba.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
119119
Dessa forma, todos os outros materiais são Dessa forma, todos os outros materiais são usados apenas em algunsusados apenas em alguns
casos especícos.casos especícos.
ATENÇÃOATENÇÃO
Em indústrias de processamento, mais de 80% dosEm indústrias de processamento, mais de 80% dos
tubos são de aço-carbono, que é tubos são de aço-carbono, que é usado para água doce,usado para água doce,
vapor de baixa pressão, condensado, ar comprimido,vapor de baixa pressão, condensado, ar comprimido,
óleos, gases e muitos outros uidos pouco corrosivos,óleos, gases e muitos outros uidos pouco corrosivos,
em temperaturas desde - 45°C e em temperaturas desde - 45°C e a qualquer pressão.a qualquer pressão.
Alguns tubos de aço-carbono são galvanizados, ou seja, com umAlguns tubos de aço-carbono são galvanizados, ou seja, com um
revestimento interno e externo de zinco depositado a revestimento interno e externo de zinco depositado a quente, com aquente, com a
nalidade de dar maior nalidade de dar maior resistência à corrosão.resistência à corrosão.
A resistência mecânica do aço-carbono começa a sofrer umaA resistência mecânica do aço-carbono começa a sofrer uma
forte redução em temperaturas superiores a 400°C, devidoforte redução em temperaturas superiores a 400°C, devido
principalmente ao fenômeno de deformações permanentes porprincipalmente ao fenômeno de deformações permanentes por
uência (uência (creepcreep), que começa a ser observado a partir de 370°C e), que começa a ser observado a partir de 370°C e
que deve ser obrigatoriamente considerado para qualquer serviçoque deve ser obrigatoriamente considerado para qualquer serviço
em temperaturas acima de 400°C. Essas deformações serão tantoem temperaturas acima de 400°C. Essas deformações serão tanto
maiores e mais rápidas quanto mais elevada for a temperatura,maiores e mais rápidas quanto mais elevada for a temperatura,
maior for a tensão no material e mais longo for o tempo durante omaior for a tensão no material e mais longo for o tempo durante o
qual o material estiver submetido à qual o material estiver submetido à temperaturtemperatura.a.
Em temperaturas superiores a 530°C o aço-carbono sofre umaEm temperaturas superiores a 530°C o aço-carbono sofre uma
intensa oxidação supercial (intensa oxidação supercial ( scalin scalingg), quando exposto ao ar, com), quando exposto ao ar, com
formação de grossas crostas de óxidos, o que o torna inaceitávelformação de grossas crostas de óxidos, o que o torna inaceitável
para qualquer serviço contípara qualquer serviço contínuo. Deve ser observado que, em contatonuo. Deve ser observado que, em contato
com outros meios, essa oxidação pode se iniciar em temperaturascom outros meios, essa oxidação pode se iniciar em temperaturas
mais baixas. A exposição prolongada do aço carbono à temperaturamais baixas. A exposição prolongada do aço carbono à temperatura
superior a 440°C pode causar ainda uma precipitação de carbonosuperior a 440°C pode causar ainda uma precipitação de carbono
“gratização”, que faz o material car quebradiço.“gratização”, que faz o material car quebradiço.
Por todas essas razões, não se recomenda o uso de aço-carbonoPor todas essas razões, não se recomenda o uso de aço-carbono
para tubos trabalhando permanentemente a mais de 450°C,para tubos trabalhando permanentemente a mais de 450°C,
embora possam ser admitidas temperaturas eventuais até 550°C,embora possam ser admitidas temperaturas eventuais até 550°C,
desde que sejam de curta duração e não coincidentes com grandesdesde que sejam de curta duração e não coincidentes com grandes
esforços mecânicos.esforços mecânicos.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
120120
Alta CompetênciaAlta Competência
Recomenda-se o emprego de aços-carbono acalmados sempre queRecomenda-se o emprego de aços-carbono acalmados sempre que
ocorrerem temperaturocorrerem temperaturas acima de as acima de 400°C, ainda que por pouco 400°C, ainda que por pouco tempotempo
ou para temperaturas inferiores a 0°C.ou para temperaturas inferiores a 0°C.
Os aços de baixo carbono (até 0,25%C) têm limite Os aços de baixo carbono (até 0,25%C) têm limite de ruptura da ordemderuptura da ordem
de 31 a 37 kg/mmde 31 a 37 kg/mm22 e limite de escoamento de 15 a 22 kg/mm e limite de escoamento de 15 a 22 kg/mm22. Para os. Para os
aços de médio aços de médio carbono (até 0,35%C) esses valores carbono (até 0,35%C) esses valores são respectivamentesão respectivamente
37 a 54 kg/mm37 a 54 kg/mm22 e 22 a 28 kg/mm e 22 a 28 kg/mm22. Em temperaturas muito baixas,. Em temperaturas muito baixas,
o aço-carbono apresenta um comportamento quebradiço, estandoo aço-carbono apresenta um comportamento quebradiço, estando
sujeito a fraturas frágeis repentinas. Esse efeito é sujeito a fraturas frágeis repentinas. Esse efeito é melhorado quandomelhorado quando
o aço é de baixo carbono e normalizado para a obtenção de umao aço é de baixo carbono e normalizado para a obtenção de uma
granulação na.granulação na.
Por esse motivo, os aços para trabalho em temperaturas inferiores aPor esse motivo, os aços para trabalho em temperaturas inferiores a
0°C devem ser aços acalmados, com o máximo de 0,3% de 0°C devem ser aços acalmados, com o máximo de 0,3% de carbono, ecarbono, enormalizados para uma granulação na. Em todos normalizados para uma granulação na. Em todos os tubos operandoos tubos operando
nessa faixa de temperatura pode ser exigido o ensaio de impactonessa faixa de temperatura pode ser exigido o ensaio de impacto
"Charpy" para vericação de sua ductilidade. A "Charpy" para vericação de sua ductilidade. A temperatura mínimatemperatura mínima
limite para uso desses aços carbono é dada pela norma ANSI.B.31.limite para uso desses aços carbono é dada pela norma ANSI.B.31.
2.3.1. Especificações para tubos de 2.3.1. Especificações para tubos de aço-carbonoaço-carbono
As principais especicações americanas para tubos de aço carbonoAs principais especicações americanas para tubos de aço carbono
"Tubos de Condução" (Nomenclatura da Comissão Pan-Americana de"Tubos de Condução" (Nomenclatura da Comissão Pan-Americana de
Normas Técnicas - COPANT) com ou sem Normas Técnicas - COPANT) com ou sem costura (costura (welded and seamlesswelded and seamless
 pipes pipes) são as seguintes:) são as seguintes:
ASTM A 106 - Especificação para tubos sem costura de 1/8"ASTM A 106 - Especificação para tubos sem costura de 1/8"••
a 24" de diâmetro nominal, de alta qualidade, de aço-carbonoa 24" de diâmetro nominal, de alta qualidade, de aço-carbono
acalmado, para uso em temperaturas elevadas.acalmado, para uso em temperaturas elevadas.
• Recomenda-se o uso de tubos A-106 quando ocorrerem• Recomenda-se o uso de tubos A-106 quando ocorrerem
temperaturas de trabalho acima de 400°C.temperaturas de trabalho acima de 400°C.
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Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
121121
• ASTM A 333 (Gr. 6) - Especicação para tubos de aço carbono,• ASTM A 333 (Gr. 6) - Especicação para tubos de aço carbono,
sem costura, especiais para baixas temperaturas.sem costura, especiais para baixas temperaturas.
O aço para esses tubos tem uma taxa de carbono até 0,3%O aço para esses tubos tem uma taxa de carbono até 0,3%••
e de manganês de 0,4 a 1,05b; é sempre normalizado parae de manganês de 0,4 a 1,05b; é sempre normalizado para
renamento do grão e é submetido ao ensaio de impactorenamento do grão e é submetido ao ensaio de impacto
""Charpy Charpy " a - 46°C." a - 46°C.
• API-SL - Especicação do "• API-SL - Especicação do " American  American Petroleum Petroleum InstituteInstitute" para" para
tubos de aço-carbono de qualidade média. Abrange tubos de tubos de aço-carbono de qualidade média. Abrange tubos de 1/8"1/8"
a 64" de diâmetro nominal, pretos, com a 64" de diâmetro nominal, pretos, com ou sem costura.ou sem costura.
Os materiais dessa especicação não devem ser usados emOs materiais dessa especicação não devem ser usados em••
serviço permanente acima de 400°C.serviço permanente acima de 400°C.
• API-SLX - • API-SLX - Especicação para tubos com e sem Especicação para tubos com e sem costura, fabricadoscostura, fabricados
com aços-carbono de alta com aços-carbono de alta resistência, especiais para oleodutos.resistência, especiais para oleodutos.
Distinguem-se seis graus de material, todos de aços de médioDistinguem-se seis graus de material, todos de aços de médio••
carbono:carbono:
Grau X 42Grau X 42
Ruptura:Ruptura:
42 kg/mm42 kg/mm22
Escoamento:Escoamento:
29 kg/mm29 kg/mm22
Grau Grau X X 46 46 44 44 kg/mmkg/mm22   32 32 kg/mmkg/mm22
Grau Grau X X 52 52 46 46 kg/mmkg/mm22   36 36 kg/mmkg/mm22
Grau Grau X X 60 60 52 52 kg/mmkg/mm
22
   42 42 kg/mmkg/mm
22
Grau Grau X X 65 65 54 54 kg/mmkg/mm22 45 kg/mm45 kg/mm22
Grau Grau X X 70 70 58 58 kg/mmkg/mm22 49 kg/mm49 kg/mm22
GGrraau u X X 8800 663 3 kkgg//mmmm22 56 kg/mm56 kg/mm22
De acordo com a normaDe acordo com a norma• • ANSI.B.31.3, ANSI.B.31.3, os os tubos tubos destadesta
especicação não devem ser empregados para temperaturasespecicação não devem ser empregados para temperaturas
acima de 200°C.acima de 200°C.
Estritamente falando, os tubos dos graus X 56 a Estritamente falando, os tubos dos graus X 56 a X 80 não são X 80 não são dede••
aço-carbono e sim de aços de baixa liga, porque têm pequenasaço-carbono e sim de aços de baixa liga, porque têm pequenas
quantidades de Ti, V e Nb.quantidades de Ti, V e Nb.
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122122
Alta CompetênciaAlta Competência
De acordo com as exigências de composição química e propriedadesDe acordo com as exigências de composição química e propriedades
mecânicas, os graus A e B, das especicações A 53, A 106, A 135, emecânicas, os graus A e B, das especicações A 53, A 106, A 135, e
API- 5L, e o grau C, da especicação A 106, têm os seguintes valoresAPI- 5L, e o grau C, da especicação A 106, têm os seguintes valores
do teor máximo de carbono e mínimo dos limites de resistência edo teor máximo de carbono e mínimo dos limites de resistência ede escoamento:de escoamento:
GGrraauuss % % C C ((MMaaxx))
Limite resistênciaLimite resistência
(Kg/mm(Kg/mm22))
Limite escoamentoLimite escoamento
(Kg/mm(Kg/mm22))
AA
BB
CC
0,25 (baixo C)0,25 (baixo C)
0,30 (baixo C)0,30 (baixo C)
0,35 (médio C)0,35 (médio C)
3434
4242
4848
2121
2424
2727
2.3.2. Aços-liga e aços-inoxidáveis - casos gerais de 2.3.2. Aços-liga e aços-inoxidáveis - casos gerais de empregoemprego
Denominam-se "aços-liga" (Denominam-se "aços-liga" (alloy-steel alloy-steel ) todos os aços que possuem) todos os aços que possuem
qualquer quantidade de outros elementos além dos que entram naqualquer quantidade de outros elementos além dos que entram na
composição dos aços-carbono.composição dos aços-carbono.
Dependendo da quantidade total de elementos de liga,Dependendo da quantidade total de elementos de liga,
distinguem-se os aços de baixa liga (distinguem-se os aços de baixa liga (low alloy-steel low alloy-steel ), com até 5%), com até 5%
de elementos de liga; aços de liga intermediária (de elementos de liga; aços de liga intermediária ( intermediateintermediate
alloy-steel alloy-steel ), contendo entre 5% e 10%; e os aços de alta liga (), contendo entre 5% e 10%; e os aços de alta liga (highhigh
alloy-steel alloy-steel ), com mais de 10%.), com mais de 10%.
Os aços inoxidáveis (Os aços inoxidáveis ( stainless  stainless steel steel ) são os que contêm pelo menos 12%) são os que contêm pelo menos 12%
de cromo, o que lhes confere a propriedade de não se de cromo, o que lhes confere a propriedade de não se enferrujarem,enferrujarem,
mesmo em exposição prolongada a mesmo em exposição prolongada a uma atmosfera normal.uma atmosfera normal.
Os principais casos em que se justica o emprego dos aços especiaisOs principais casos em que se justica o emprego dos aços especiais
(aços-liga e inoxidáveis) são os seguintes:(aços-liga e inoxidáveis) são os seguintes:
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Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
123123
Altas Altas temperaturatemperaturass
TemperaturTemperaturasacima dos as acima dos limites de uso limites de uso dos aços-carbonodos aços-carbono
ou mesmo abaixo desses limites, quando for exigida grandeou mesmo abaixo desses limites, quando for exigida grande
resistência mecânica, resistência à fluência ou resistência àresistência mecânica, resistência à fluência ou resistência à
corrosão.corrosão.
Baixas Baixas temperaturatemperaturass
TemperaturTemperaturas inferiores a as inferiores a - 45°C, para as quais os aços-- 45°C, para as quais os aços-
carbono ficam sujeitos à fratura frágil.carbono ficam sujeitos à fratura frágil.
Alta corrosãoAlta corrosão
Serviços com fluidos corrosivos, mesmo quando dentro daServiços com fluidos corrosivos, mesmo quando dentro da
faixa de emprego faixa de emprego dos aços-carbono. De um modo geral,dos aços-carbono. De um modo geral,
os aços-liga e inoxidáveis têm melhores qualidades deos aços-liga e inoxidáveis têm melhores qualidades de
resistência à resistência à corrosão do que os corrosão do que os aços-carbono. aços-carbono. Existem,Existem,
entretanto, numerosos casos de exceção: a água entretanto, numerosos casos de exceção: a água salgada,salgada,
por exemplo, destrói os aços especiais tão rapidamentepor exemplo, destrói os aços especiais tão rapidamente
como os como os aços-carbono.aços-carbono.
Necessidade de nãoNecessidade de não
contaminaçãocontaminação
Serviços para os quais não se possa admitir a contaminaçãoServiços para os quais não se possa admitir a contaminação
do fluido circulante (produtos alimentares do fluido circulante (produtos alimentares e farmacêuticos,e farmacêuticos,
por exemplo). A corrosão, por exemplo). A corrosão, ainda que só seainda que só seja capaz deja capaz de
destruir o material do tubo depois de muito tempo, podedestruir o material do tubo depois de muito tempo, pode
causar a contaminação do causar a contaminação do fluido circulante, quandfluido circulante, quandoo
os resíduos da corrosão são carregados pela correnteos resíduos da corrosão são carregados pela corrente
fluida. Pfluida. Por essa razão, nos casos em or essa razão, nos casos em que não possaque não possa
haver contaminação, empregam-se muitas vezes os açoshaver contaminação, empregam-se muitas vezes os aços
especiais, embora do ponto de vista propriamente especiais, embora do ponto de vista propriamente dada
corrosão não fossem necessários.corrosão não fossem necessários.
SegurançaSegurança
Serviços com Serviços com fluidos perigosos (muito fluidos perigosos (muito quentes, inflamáveisquentes, inflamáveis,,
tóxicos, explosivos etc.), quando seja exigido o máximotóxicos, explosivos etc.), quando seja exigido o máximo
de segurança contra possíveis vazamentos e de segurança contra possíveis vazamentos e acidentes.acidentes.
TambTambém nesses ém nesses casos, estritamente devido à casos, estritamente devido à corrosão, nãocorrosão, não
seriam normalmente necessários os aços especiais.seriam normalmente necessários os aços especiais.
2.3.3. Tubos de aços-liga2.3.3. Tubos de aços-liga
Existem tubos de duas classes gerais de aços-liga:Existem tubos de duas classes gerais de aços-liga:
Os aços-liga molibdênio e cromo-molibdênio;Os aços-liga molibdênio e cromo-molibdênio;••
Aços-liga níquel.Aços-liga níquel.••
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124124
Alta CompetênciaAlta Competência
Os aços-liga molibdênio e cromo-molibdênio contêm até 1%Os aços-liga molibdênio e cromo-molibdênio contêm até 1%
de Mo e até 9% de Cr, em diversas proporções, como mostra ade Mo e até 9% de Cr, em diversas proporções, como mostra a
tabela a seguir, sendo materiais ferríticos (magnéticos) especícostabela a seguir, sendo materiais ferríticos (magnéticos) especícos
para emprego em temperaturas elevadas. O cromo causapara emprego em temperaturas elevadas. O cromo causaprincipalprincipalmente uma sensível melhoria na resistência à oxidação emmente uma sensível melhoria na resistência à oxidação em
altas temperaturas e na resistência à corrosão em geral, sobretudoaltas temperaturas e na resistência à corrosão em geral, sobretudo
aos meios oxidantes, sendo esses efeitos tanto mais acentuadosaos meios oxidantes, sendo esses efeitos tanto mais acentuados
quanto maior for a quantidade de cromo. Por essa razão, essesquanto maior for a quantidade de cromo. Por essa razão, esses
aços podem ser empregados em temperaturas mais elevadas doaços podem ser empregados em temperaturas mais elevadas do
que o permitido para o aço-carbono, como mostram os limitesque o permitido para o aço-carbono, como mostram os limites
indicados nesta tabela:indicados nesta tabela:
EspecificaçãoEspecificação
ASTM e grauASTM e grau
tubos sem costuratubos sem costura
Elementos de liga ( % )Elementos de liga ( % )
Limites de temperaturaLimites de temperatura
para serviço contínuopara serviço contínuo
não corrosivo (ºC )não corrosivo (ºC )
CCrr MMoo NNii
A-335 Gr. P1A-335 Gr. P1
A-335 Gr. P5A-335 Gr. P5
A-335 Gr. P7A-335 Gr. P7
A-335 Gr. P9A-335 Gr. P9
A-335 Gr. P11A-335 Gr. P11
A-335 Gr. P22A-335 Gr. P22
A-335 Gr. 3A-335 Gr. 3
A-335 Gr. 7A-335 Gr. 7
--
55
77
99
1 ¼1 ¼
2 ¼2 ¼
--
--
½½
½½
½½
11
½½
11
--
--
--
--
--
--
--
--
3 ½3 ½
2 ¼2 ¼
480480
480480
480480
600600
520520
570570
-100-100
-60-60
2.3.4. Tubos de aços inoxidáveis2.3.4. Tubos de aços inoxidáveis
Existem duas classes principais de aços Existem duas classes principais de aços inoxidáveis para tubulações:inoxidáveis para tubulações:
Os austeníticos (não-magnéticos), contendo basicamente 16%Os austeníticos (não-magnéticos), contendo basicamente 16%••
a 26% de Cr e 6% a 22% de Ni;a 26% de Cr e 6% a 22% de Ni;
Os ferríticos (magnéticos), contendo basicamente 12% a 30%Os ferríticos (magnéticos), contendo basicamente 12% a 30%••
de Cr, sendo os austeníticos o grupo mais importante.de Cr, sendo os austeníticos o grupo mais importante.
A tabela a seguir mostra os tipos de aços inoxidáveis maisA tabela a seguir mostra os tipos de aços inoxidáveis mais
empregados para tubos.empregados para tubos.
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Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
125125
Tipos (de-Tipos (de-
nominaçãonominação
do AISI)do AISI)
EstruturaEstrutura
metalúr-metalúr-
gicagica
Elementos de liga (%)Elementos de liga (%)
Limites deLimites de
temperatura (ºC)temperatura (ºC)
CCrr NNii OOuuttrrooss MMááxxiimmaa MMíínniimmaa
330044 AAuusstteennííttiiccaa 1188 88 660000 --225555
33004 4 LL AAuusstteennííttiiccaa 1188 88 C C ((mmááxx..)): : 00,,0033 440000 sseem m lliimmiittee
331166 AAuusstteennííttiiccaa 1166 1100 MMoo: : 22 665500 --119955
33116 6 LL AAuusstteennííttiiccaa 1166 1100
Mo: 2; C (máx.):Mo: 2; C (máx.):
0,030,03
440000 --119955
332211 AAuusstteennííttiiccaa 1177 99 TTii: : 00,,55 660000 --119955
334477 AAuusstteennííttiiccaa 1177 99 NNb b + + TTaa: : 11 660000 --225555
440055 FFeerrrrííttiiccaa 1122 -- AAll: : 00,,22 447700 ZZeerroo
Os austeníticos apresentam uma extraordinária resistência àOs austeníticos apresentam uma extraordinária resistência à
fluência e à oxidação, razão pela qual são bem elevados osfluência e à oxidação, razão pela qual são bem elevados os
valores das temperaturas limites de utilização, exceto para osvalores das temperaturas limites de utilização, exceto para os
tipos de muito baixo carbono (304 L e 316 tipos de muito baixo carbono (304 L e 316 L) em que o limite éL) em que o limite é
de 400°C, em razão da menor resistêncide 400°C, em razão da menor resistência mecânica desses aços.a mecânica desses aços.
Todos os aços austeníticos mantêm o comportamento dúctil,Todos os aços austeníticos mantêm o comportamento dúctil,
mesmo em temperaturas extremamente baixas, podendomesmo em temperaturas extremamente baixas, podendo
alguns serem empregados até próximo de zero absoluto. Essesalguns serem empregados até próximo de zero absoluto. Esses
aços são todos materiais de solda fácil, não exigindo nenhumaços são todos materiais de solda fácil, não exigindo nenhum
tratamento térmico.tratamentotérmico.
2.4. Diâmetros comerciais dos “tubos para condução”2.4. Diâmetros comerciais dos “tubos para condução”  
Os diâmetros comerciais dos "tubos para condução" (Os diâmetros comerciais dos "tubos para condução" ( steel  steel pipespipes) de) de
aço-carbono e de aços-liga estão denidos pela norma americanaaço-carbono e de aços-liga estão denidos pela norma americana
ANSI.B.36.10, e para os tubos de aços inoxidáveis, pela normaANSI.B.36.10, e para os tubos de aços inoxidáveis, pela norma
ANSI.B.36.19.ANSI.B.36.19.
ATENÇÃOATENÇÃO
Essas normas abrangem os tubos fabricados porEssas normas abrangem os tubos fabricados por
qualquer um dos processos usuais de qualquer um dos processos usuais de fabricação.fabricação.
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126126
Alta CompetênciaAlta Competência
Todos esses tubos são designados por um número chamadoTodos esses tubos são designados por um número chamado
"Diâmetro Nominal IPS" ("Diâmetro Nominal IPS" (Iron Pipe SizeIron Pipe Size), ou "bitola nominal". A), ou "bitola nominal". A
norma ANSI.B.36.10 abrange tubos desde 1/8"norma ANSI.B.36.10 abrange tubos desde 1/8"ǾǾ até 36" até 36"ǾǾ, e a norma, e a norma
ANSI.B.36.19 abrange tubos de 1/8"ANSI.B.36.19 abrange tubos de 1/8" ǾǾ até 12" até 12" ǾǾ. De 1/8" até 12", o. De 1/8" até 12", odiâmetro nominal não corresponde a nenhuma dimensão física dosdiâmetro nominal não corresponde a nenhuma dimensão física dos
tubos; de 14" até 36", o diâmetro nominal coincide com o diâmetrotubos; de 14" até 36", o diâmetro nominal coincide com o diâmetro
externo dos tubos.externo dos tubos.
Para cada diâmetro nominal fabricam-se tubos com váriasPara cada diâmetro nominal fabricam-se tubos com várias
espessuras de parede. Entretanto, para cada diâmetespessuras de parede. Entretanto, para cada diâmetro nominal, oro nominal, o
diâmetro externo é sempre o mesmo, diâmetro externo é sempre o mesmo, variando apenas o diâmetrovariando apenas o diâmetro
interno de acordo com a espessura dos tubos. Por exemplo, osinterno de acordo com a espessura dos tubos. Por exemplo, os
tubos de aço de 8" de diâmetro nominal têm todos um diâmetrotubos de aço de 8" de diâmetro nominal têm todos um diâmetro
externo de 8,625". Quando a espeexterno de 8,625". Quando a espessura deles corresponde à sériessura deles corresponde à série
20, a mesma vale 0,250" e o diâmetro interno vale 8,125". Para20, a mesma vale 0,250" e o diâmetro interno vale 8,125". Para
a série 40, a espessura vale 0,322" e o diâmetro interno 7,981";a série 40, a espessura vale 0,322" e o diâmetro interno 7,981";
para a série 80, a espessura vale 0,500" e o diâmetro internopara a série 80, a espessura vale 0,500" e o diâmetro interno
7,625"; para a série 160, a espessura vale 0,906" e o diâmetro7,625"; para a série 160, a espessura vale 0,906" e o diâmetro
interno 6,813", e assim por diante. A ilustração a seguir mostrainterno 6,813", e assim por diante. A ilustração a seguir mostra
as seções transversais de três tubos de 1" de diâmetro nominal,as seções transversais de três tubos de 1" de diâmetro nominal,
com diferentes espessuras.com diferentes espessuras.
Série 40Série 40
DIA INT. = 1,049``DIA INT. = 1,049``
ESP = 0,133ESP = 0,133
Série 80Série 80
DIA INT. = 1,957``DIA INT. = 1,957``
ESP = 0,179ESP = 0,179
Série 160Série 160
DIA INT. = 0,815``DIA INT. = 0,815``
ESP = 0,250ESP = 0,250
Seções transversais em tubos de 1” de diâmetro nominalSeções transversais em tubos de 1” de diâmetro nominal
(Diâmetro externo 3,34 cm = 1,315 (Diâmetro externo 3,34 cm = 1,315 pol.)pol.)
A lista completa de 1/8"A lista completa de 1/8" ǾǾ até 36" até 36" ǾǾ inclui um total de cerca de 300 inclui um total de cerca de 300
espessuras diferenteespessuras diferentes. Dessas todas, na s. Dessas todas, na prática, são usuais apenas cercaprática, são usuais apenas cerca
de 100, fabricadas correntemente; as demais espessuras fabricam-sede 100, fabricadas correntemente; as demais espessuras fabricam-se
por encomenda. Os diâmetros nominais padronizados pela normapor encomenda. Os diâmetros nominais padronizados pela norma
ANSI. B.36.10 são os seguintes: 1/8", 1/4", 3/8", 1/2", 3/4", 1", 11/4'',ANSI. B.36.10 são os seguintes: 1/8", 1/4", 3/8", 1/2", 3/4", 1", 11/4'',
11/2'', 2", 21/2'', 3", 31/2", 4", 5", 6", 8", 10", 12", 14", 16", 18", 20",11/2'', 2", 21/2'', 3", 31/2", 4", 5", 6", 8", 10", 12", 14", 16", 18", 20",
22", 24", 26", 30" e 36".22", 24", 26", 30" e 36".
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
127127
Os tubos de aço são fabricados com três tipos de extremidade, deOs tubos de aço são fabricados com três tipos de extremidade, de
acordo com o sistema de ligação a acordo com o sistema de ligação a ser usado:ser usado:
Pontas lisas, Pontas lisas, simplesmente esquadrejadas;simplesmente esquadrejadas;••
Pontas chanfradas, para uso com solda de Pontas chanfradas, para uso com solda de topo;topo;••
Pontas rosqueadas (rosca especicaçãoPontas rosqueadas (rosca especicação• • API-SB API-SB e e ANSI.B.2.1).ANSI.B.2.1).
PPoonntta a lliissaa PPoonntta a cchhaannffrraaddaa PPoonntta a rroossqquueeaaddaa
Cone da roscaCone da rosca
2.4.1. Dados para encomenda ou requisição de tubos2.4.1. Dados para encomenda ou requisição de tubos
Os "tubos para condução" são sempre referidos ao seu diâmetroOs "tubos para condução" são sempre referidos ao seu diâmetro
nominal. Para a encomenda ou requisição de tubos, os seguintesnominal. Para a encomenda ou requisição de tubos, os seguintes
dados devem ser indicados:dados devem ser indicados:
Quantidade (em unidades de comprimento ou de peso);Quantidade (em unidades de comprimento ou de peso);••
Diâmetro nominal;Diâmetro nominal;••
Espessura de parede ou número de Espessura de parede ou número de série;série;••
Norma dimensional que deva ser Norma dimensional que deva ser obedecida;obedecida;••
Descrição completa do material (especicação, grau ou classeDescrição completa do material (especicação, grau ou classe••
do material);do material);
Tipo de extremidades (especicação doTipo de extremidades (especicação do• • chanfro chanfro ou ou da da rosca,rosca,
quando for o caso).quando for o caso).
Em alguns casos, é ainda Em alguns casos, é ainda necessário indicar no documento de compra onecessário indicar no documento de compra o
processo de fabricação dos tubos, revestimentos internos ou processo de fabricação dos tubos, revestimentos internos ou externos,externos,e condições ou exigências especiais que e condições ou exigências especiais que houver em particular quandohouver em particular quando
existirem exigências fora ou além do que é exigido existirem exigências fora ou além do que é exigido pelas normas.pelas normas.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
128128
Alta CompetênciaAlta Competência
Exemplo: 500 m de tubos para Exemplo: 500 m de tubos para condução de 8" de diâmetro nominal,condução de 8" de diâmetro nominal,
espessura série 40, de acordo com a norma ANSl .B.36.10, de açoespessura série 40, de acordo com a norma ANSl .B.36.10, de aço
carbono, sem costura, API 5L Gr B, extremidades para solda de topocarbono, sem costura, API 5L Gr B, extremidades para solda de topo
com chanfro de acordo com a norma ANSI.B.16.25.com chanfro de acordo com a norma ANSI.B.16.25.
2.5. Acessórios2.5. Acessórios
De acordo com as nalidades e tipos dos principais acessórios deDe acordo com as nalidades e tipos dos principais acessórios de
tubulação, é possível fazer a tubulação, é possível fazer a seguinte classicação:seguinte classicação:
FFiinnaalliiddaaddeess TTiippooss
1. Permitir mudanças1. Permitir mudanças
de de direção/sentdireção/sentidoido
em tubosem tubos
Curvas de raio longoCurvas de raio longo
Curvas de raio curtoCurvas de raio curto
Curvas de reduçãoCurvas de redução
Joelhos (Joelhos (elbows elbows ))Joelhos de reduçãoJoelhos de redução
De 22 ½º 45º,De 22 ½º 45º,
90º e 18090º e 180
2. Fazer derivações2. Fazer derivações
de tubosde tubosTês normais (de 90º)Tês normais (de 90º)
Tês de 45ºTês de 45º
Tês de reduçãoTês de redução
Peças em “Y”Peças em “Y”
Cruzetas (Cruzetas (crosses crosses ))
Cruzetas de reduçãoCruzetas de redução
Selas (Selas (saddles) saddles) 
Colares (Colares (sockolets, weldolets sockolets, weldolets  etc.) etc.)
Anéis de reforçoAnéis de reforço
3. Permitir mudanças3. Permitir mudanças
de diâmetro emde diâmetro em
tubostubos
Reduções concêntricasReduções concêntricas
Reduções excêntricasReduções excêntricas
Reduções buchaReduções bucha
4. Fazer ligações de4. Fazer ligações de
tubos entre situbos entre si
Luvas (Luvas (couplings couplings ))
UniõesUniões
FlangesFlanges
Niples Niples 
Virolas (para uso com flanges soltos)Virolas (para uso com flanges soltos)
5. Fechar5. Fechar
extremidaextremidades des dede
tubostubos
Tampões (Tampões (caps caps ))
Bujões (Bujões (plugs plugs ))
Flanges cegosFlanges cegos
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
129129
Os diversos meios empregados para conectar tubos servem não sóOs diversos meios empregados para conectar tubos servem não só
para ligá-los entre si como também para ligar os tubos às válvulas,para ligá-los entre si como também para ligar os tubos às válvulas,
aos diversos acessórios e a aos diversos acessórios e a outros equipamentos.outros equipamentos.
Não existe uma distinção muito rígida entre as denominações “curva”Não existe uma distinção muito rígida entre as denominações “curva”
e “joelho”, chamados às vezes de “cotovelos”. De modo geral, ose “joelho”, chamados às vezes de “cotovelos”. De modo geral, os
acessórios de raio grande são chamados de “curvas” e os de raioacessórios de raio grande são chamados de “curvas” e os de raio
pequeno são chamados de “joelhos”.pequeno são chamados de “joelhos”.
2.5.1. Classificação de acessórios quanto ao sistema de ligação2.5.1. Classificação de acessórios quanto ao sistema de ligação
empregadoempregado
Os acessórios de tubulação podem também ser classicados deOs acessórios de tubulação podem também ser classicados de
acordo com o sistema de ligação empregado. Teremos, então:acordo com o sistema de ligação empregado. Teremos, então:
a) Acessórios para solda de topo;a) Acessórios para solda de topo;
b) Acessórios para solda de b) Acessórios para solda de encaixe;encaixe;
c) Acessórios c) Acessórios rosqueados;rosqueados;
d) Acessórios angeados;d) Acessórios angeados;
e) Acessórios de ponta e bolsa;e) Acessórios de ponta e bolsa;
d) Outros tipos de d) Outros tipos de acessórios: para ligações de compressão etc.acessórios: para ligações de compressão etc.
A seguir, um exemplo do emprego de acessórios de tubulação:A seguir, um exemplo do emprego de acessórios de tubulação:
CORPORATIVACORPORATIVA
  
130130
Alta CompetênciaAlta Competência
11
22
44
33
55
66
1 - Curva em gomos em tubo de1 - Curva em gomos em tubo de
grande diâmetro.grande diâmetro.
2 - Boca de lobo.2 - Boca de lobo.
3 - Acessórios para solda de topo3 - Acessórios para solda de topo
soldados diretamente um ao outro.soldados diretamente um ao outro.
4 - Derivação com colar.4 - Derivação com colar.
5 - Derivação com luva.5 - Derivação com luva.
6 - Acessórios para solda de6 - Acessórios para solda de
encaixe (ou com rosca) comencaixe (ou com rosca) com niples niples   
intermediários.intermediários.
Os acessórios de tubulação costumam também ser chamados deOs acessórios de tubulação costumam também ser chamados de
“conexões”. Esse nome, entretanto, é mal empregado porque“conexões”. Esse nome, entretanto, é mal empregado porque
a maioria dos acessórios não tem por finalidade específicaa maioria dos acessórios não tem por finalidade específica
conectar tubos.conectar tubos.
Os tipos de acessórios serão descritos a seguir de acordo com Os tipos de acessórios serão descritos a seguir de acordo com o sistemao sistema
de ligação empregado:de ligação empregado:
a) Acessórios para solda de topoa) Acessórios para solda de topo
São desse tipo quase todos os acessórios usados em tubulações deSão desse tipo quase todos os acessórios usados em tubulações de
1/2” ou mais, inclusive na 1/2” ou mais, inclusive na prática industrial.prática industrial.
Fabricam-se em aço carbono e aços-liga (especicação ASTM A 234),Fabricam-se em aço carbono e aços-liga (especicação ASTM A 234),
e em aços e em aços inoxidáveis (especicação ASTM-A-403), a partir de tubos,inoxidáveis (especicação ASTM-A-403), a partir de tubos,
chapas e tarugos forjados.chapas e tarugos forjados.
Todos os acessórios têm os extremos com os chanfros padrão paraTodos os acessórios têm os extremos com os chanfros padrão para
solda. A espessura de parede dos acessórios deve sempre ser igual àsolda. A espessura de parede dos acessórios deve sempre ser igual à
do tubo a que estão ligados, para permitir soldas perfeitas.do tubo a que estão ligados, para permitir soldas perfeitas.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
131131
As dimensões básicas de todos os As dimensões básicas de todos os tipos de acessórios fabricados paratipos de acessórios fabricados para
solda de topo estão padronizadas na norma ANSI.B.16.9. Todos ossolda de topo estão padronizadas na norma ANSI.B.16.9. Todos os
acessórios cujas dimensões obedeçam a essa norma são admitidosacessórios cujas dimensões obedeçam a essa norma são admitidos
pela norma ANSI/ASME.B.31.3 como pela norma ANSI/ASME.B.31.3 como tendo resistência equivalente aotendo resistência equivalente ao
tubo de mesma espessura.tubo de mesma espessura.
JJooeellhho o 9900ºº JJooeellhho o 4455ºº JJooeellhho o 118800ºº TTee
TTe e dde e rreedduuççããoo CCrruuzzeettaa RReedduuççããoo
concentricaconcentrica
TTe e a a 4466ºº VViirroolla a ppaar r ffllaannggee TTaammppããoo SSeellaa
ReduçãoRedução
excêntricaexcêntrica
Acessórios para solda de topoAcessórios para solda de topo
Os joelhos para solda de topo são fabricados em dois tiposOs joelhos para solda de topo são fabricados em dois tipos
denominados de “raio longo” e de “raio curto”. Nos joelhos de raiodenominados de “raio longo” e de “raio curto”. Nos joelhos de raio
longo, o raio médio longo, o raio médio de curvatura vale 1 ½ vez o de curvatura vale 1 ½ vez o diâmetro nominal ediâmetro nominal e
nos de raio curto é igual nos de raio curto é igual ao diâmetro nominal.ao diâmetro nominal.
Existem acessórios para solda de topo com alguns tipos deExistem acessórios para solda de topo com alguns tipos de
revestimentos internos anti-corrosivos já revestimentos internos anti-corrosivos já aplicados.aplicados.
Note-se que todos os acessórios para solda de topo podem ser ligadosNote-se que todos os acessórios para solda de topo podem ser ligados
diretamente um ao outro.diretamente um ao outro.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
132132
Alta CompetênciaAlta Competência
b) Acessórios para solda de encaixeb) Acessórios para solda de encaixe
OsOs acessórios para solda de encaixeacessórios para solda de encaixe  são os geralmente usados na  são os geralmente usados na
prática industrial, em tubulações até 1 ½” inclusive. São fabricadosprática industrial, em tubulações até 1 ½” inclusive. São fabricados
de aço-carbono forjado (especicações ASTM-A 105, ASTM-A 181de aço-carbono forjado (especicações ASTM-A 105, ASTM-A 181
e ASTM-A 350), aços-liga e aços inoxidáveis (especicação ASTM-Ae ASTM-A 350), aços-liga e aços inoxidáveis (especicação ASTM-A
182), metais não-ferrosos e 182), metais não-ferrosos e diversos plásticos. Os metais não-ferrososdiversos plásticos. Os metais não-ferrosos
são freqüentemente para uso com brazagem; muitos têm por são freqüentemente para uso com brazagem; muitos têm por dentrodentro
do encaixe um anel embutido de metal de solda: para fazer a solda,do encaixe um anel embutido de metal de solda: para fazer a solda,
basta introduzir a ponta do tubo no encaixe e aquecer pelo lado debastaintroduzir a ponta do tubo no encaixe e aquecer pelo lado de
fora para fundir a liga de fora para fundir a liga de solda.solda.
A ilustração a seguir apresenta tipos de acessórios para solda deA ilustração a seguir apresenta tipos de acessórios para solda de
encaixe.encaixe.
JJooeellhho o 9900ºº JJooeellhho o 4455ºº TTaammppããoo TTêê
Tê a 45ºTê a 45º
UniãoUnião
Luva deLuva de
reduçãoredução
LuvaLuvaColarColar
CruzetaCruzeta
Os acessórios para encaixe de Os acessórios para encaixe de materiais plásticos devem ser soldadosmateriais plásticos devem ser soldados
por aquecimento ou colados aos tubos com um adesivo adequado àpor aquecimento ou colados aos tubos com um adesivo adequado à
resina plástica.resina plástica.
As dimensões de todos esses tipos de acessórios estão padronizadasAs dimensões de todos esses tipos de acessórios estão padronizadas
na norma ANSI.B.16.11. Essa mesma norma admite que a resistênciana norma ANSI.B.16.11. Essa mesma norma admite que a resistência
mecânica dessas peças seja equivalente à do tubo de mecânica dessas peças seja equivalente à do tubo de mesmo material,mesmo material,
de espessura correspondente à respectiva classe.de espessura correspondente à respectiva classe.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
133133
Socketolet (S.O.L.)Socketolet (S.O.L.)
dd
      H      H
Weldolet (W.O.L)Weldolet (W.O.L)
IntetIntet
40º40º
dd
IntetIntet
40º40º
      H      H
Encaixe para soldaEncaixe para solda
brazagem (capilar)brazagem (capilar)
SilverSilver
ringring
Brazolet (B.O.L.)Brazolet (B.O.L.)
  
IntetIntet
40º40º
      H      H
NPTNPT
Encaixe para roscaEncaixe para rosca
Threadolet (T.O.L.)Threadolet (T.O.L.)
IntetIntet
40º40º
      H      H
dd
       H       H
       1       1
Encaixe para soldaEncaixe para solda
Solda topo (Buttweld)Solda topo (Buttweld)
Chanfrado (Bevel)Chanfrado (Bevel)
Colar (tipos)Colar (tipos)
c) Acessórios rosqueadosc) Acessórios rosqueados
OsOs acessórios rosqueadosacessórios rosqueados  são usados normalmente em tubulações são usados normalmente em tubulações
prediais e em prediais e em tubulações industriais secundárias (água, artubulações industriais secundárias (água, ar, condensado, condensado
de baixa pressão etc.), todas até 4”.de baixa pressão etc.), todas até 4”.
Esses acessórios também são utilizados nas tubulações em queEsses acessórios também são utilizados nas tubulações em que
devido ao tipo de material ou ao serviço sejam permitidas as ligaçõesdevido ao tipo de material ou ao serviço sejam permitidas as ligações
rosqueadas, tais como boa parte das tubulações de ferro fundido,rosqueadas, tais como boa parte das tubulações de ferro fundido,
ferro forjado, materiais plásticos, cobre etc., geralmente até ferro forjado, materiais plásticos, cobre etc., geralmente até o limiteo limite
de 4”. O de 4”. O emprego desses acessórios está sujeito às mesmas exigênciasemprego desses acessórios está sujeito às mesmas exigências
e limitações impostas às e limitações impostas às ligações rosqueadas para tubos.ligações rosqueadas para tubos.
Os acessórios de ferro maleável são os normalmente empregadosOs acessórios de ferro maleável são os normalmente empregados
com os tubos de ferro forjado. Esses materiais não com os tubos de ferro forjado. Esses materiais não podem ser usadospodem ser usados
para nenhum serviço tóxico; as limitações para uso com vapor e compara nenhum serviço tóxico; as limitações para uso com vapor e com
hidrocarbonethidrocarbonetos são as os são as mesmas relativas aos tubos de ferro mesmas relativas aos tubos de ferro forjado.forjado.
As dimensões desses acessórios estão padronizadas em diversasAs dimensões desses acessórios estão padronizadas em diversas
normas e as dimensões dos filetes de rosca estão padronizadasnormas e as dimensões dos filetes de rosca estão padronizadasnas normas ANSI.B.2.1 e API.6A (roscas para flanges, válvulas enas normas ANSI.B.2.1 e API.6A (roscas para flanges, válvulas e
acessórios).acessórios).
acessórios).acessórios).
CORPORATIVACORPORATIVA
  
134134
Alta CompetênciaAlta Competência
JJooeellhho o 9900ºº JJooeellhho o 4455ºº TTee CCrruuzzeettaaTe a 45ºTe a 45º
TampãoTampãoBucha de reduçãoBucha de reduçãoMeia-luaMeia-luaLuva de reduçãoLuva de reduçãoLuvaLuva
BujãoBujão
(cabeça(cabeçaredonda)redonda)
BujãoBujão
(cabeça(cabeçaquadrada)quadrada)
BujãoBujão
(cabeça(cabeçahexagonal)hexagonal)
”Niple””Niple”
(com encaixe(com encaixesextavado)sextavado)
Joelho 90ºJoelho 90º
(macho e(macho efêmea)fêmea)
Acessórios rosqueadosAcessórios rosqueados
d) Acessórios flangeadosd) Acessórios flangeados
OsOs acessórios flangeadosacessórios flangeados fabricados principalmente de ferro fundido fabricados principalmente de ferro fundido
são de uso bem mais são de uso bem mais raro do que os anges e os raro do que os anges e os acessórios dos outrosacessórios dos outros
tipos já citados.tipos já citados.
Os acessórios de ferro fundido são empregados em tubulações deOs acessórios de ferro fundido são empregados em tubulações de
grande diâmetro (adgrande diâmetro (adutoras, linhas de água e de gás) e baixa pressão,utoras, linhas de água e de gás) e baixa pressão,onde seja necessária grande facilidade de desmontagem. Essasonde seja necessária grande facilidade de desmontagem. Essas
peças são fabricadas com anges de face plana, em duas classes depeças são fabricadas com anges de face plana, em duas classes de
pressão (125# e 250#), abrangendo diâmetros nominais de 1” atépressão (125# e 250#), abrangendo diâmetros nominais de 1” até
24”. Os acessórios angeados de ferro fundido estão padronizados24”. Os acessórios angeados de ferro fundido estão padronizados
na norma P-PB-15 e ABNT e na norma P-PB-15 e ABNT e ANSI.B.16.1, que especicam dimensõesANSI.B.16.1, que especicam dimensões
e pressões de trabalho.e pressões de trabalho.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
135135
Os acessórios angeados de aço fundido, de uso bastante raro naOs acessórios angeados de aço fundido, de uso bastante raro na
prática, podem ser usados em prática, podem ser usados em tubulações industriais para uma grandetubulações industriais para uma grande
faixa de pressões e temperaturas de trabalho, mas o seu empregofaixa de pressões e temperaturas de trabalho, mas o seu emprego
deve ser restringido apenas aos casos em que seja indispensáveldeve ser restringido apenas aos casos em que seja indispensável
uma grande facilidade de desmontagem ou a algumas tubulaçõesuma grande facilidade de desmontagem ou a algumas tubulações
com revestimentos internos, devido ao custo elevado, grande pesocom revestimentos internos, devido ao custo elevado, grande peso
e volume, necessidade de manutenção e risco de vazamentos. Ase volume, necessidade de manutenção e risco de vazamentos. As
dimensões, pressões, e temperaturas de trabalho são as dimensões, pressões, e temperaturas de trabalho são as estabelecidasestabelecidas
na norma ANSI.B.16.5.na norma ANSI.B.16.5.
Existem, ainda, acessórios angeados de muitos outros materiais,Existem, ainda, acessórios angeados de muitos outros materiais,
tais como latões, alumínio, plásticos reforçados com bras de vidrotais como latões, alumínio, plásticos reforçados com bras de vidro
(para tubos “FRP” -(para tubos “FRP” - Fiberglass Reinforced Plastic Fiberglass Reinforced Plastic ), e também ferro), e também ferro
com alguns tipos de revestimentos internos anti-corrosivos. Noscom alguns tipos de revestimentos internos anti-corrosivos. Nos
acessórios com revestimentos internos, o acessórios com revestimentos internos, o revestimento deve abrangerrevestimento deve abranger
obrigatoriamente também as faces dos anges, para garantir aobrigatoriamente também as faces dos anges, para garantir a
continuidade da continuidade da proteção anti-corrosiva.proteção anti-corrosiva.Curva 45ºCurva 45º
TTee TTe e dde e 4455ºº
CruzetaCruzeta
ReduçãoRedução
concêntricaconcêntrica
ReduçãoRedução
excêntricaexcêntrica
CCuurrvva a 9900ºº CCuurrvva a 9900º º ccoom m PPEE
Acessórios angeadosAcessórios angeados
e) Acessórios de ligação (e) Acessórios de ligação (niplesniples))
OsOs niplesniples  são pedaços de tubos preparados especialmente para  são pedaços de tubos preparados especialmente para
permitir a ligação de dois permitir a ligação de dois acessórios entre si ou de uma válvula com acessórios entre si ou de uma válvula com umum
acessório em tubulações nas quais acessório em tubulações nas quais se empregam ligações rosqueadasse empregam ligações rosqueadas
ou para solda de encaixe. É fácil entender que os acessórios e válvulasou para solda de encaixe. É fácil entender que os acessórios e válvulas
rosqueadas ou para solda de encaixe não podem ser diretamenterosqueadas ou para solda de encaixe não podem ser diretamente
ligados um ao outro, ao contrário do que ligados um ao outro, ao contrário do que acontece com os acessóriosacontece com os acessórios
para solda de topo e angeados. Ospara solda de topo e angeados. Os niplesniples servem também para fazer servem também para fazer
pequenos trechos de tubulaçãopequenos trechos de tubulação
pequenos trechos de tubulação.pequenos trechos de tubulação.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
136136
Alta CompetênciaAlta Competência
OsOs niplesniples  podem ser paralelos, isto é, de mesmo diâmetro, ou de  podem ser paralelos, isto é, de mesmo diâmetro, ou de
redução, com extremidades de diâmetros diferentes. Osredução, com extremidades de diâmetros diferentes. Os niplesniples  
paralelos são fabricados de pedaços de tubos cortados na medidaparalelos são fabricados de pedaços de tubos cortados na medida
certa e com as extremidades preparadas. Oscerta e com as extremidades preparadas. Os niplesniples de redução são de redução são
em geral fabricados por estampagem (repuxamento) de pedaços deem geral fabricados por estampagem (repuxamento) de pedaços de
tubos (tubos ( swaged  swaged   niplesniples).).
Embora osEmbora os niplesniples sejam fabricados até 12” de diâmetro nominal, são sejam fabricados até 12” de diâmetro nominal, são
empregados principalmente nos diâmetros pequenos (até 4”), faixaempregados principalmente nos diâmetros pequenos (até 4”), faixa
em que se usam tubulações com rosca ou com em que se usam tubulações com rosca ou com solda de encaixe.solda de encaixe.
Existe uma grande variedade de tipos deExiste uma grande variedade de tipos de niplesniples. Os principais são os. Os principais são os
seguintes:seguintes:
1. Niples paralelos1. Niples paralelos
• Ambos os extremos rosqueados (• Ambos os extremos rosqueados (both end threaded both end threaded  - BET); - BET);
• Ambos os extremos lisos (• Ambos os extremos lisos (both end plain both end plain  - BEP); - BEP);
• Um extremo rosqueado e outro liso • Um extremo rosqueado e outro liso ((one end threaded one end threaded  - -
OET).OET).
2. Niples de redução2. Niples de redução
• Ambos os extremos rosqueados (• Ambos os extremos rosqueados (BET);BET);
• Ambos os extremos lisos (• Ambos os extremos lisos (BEP);BEP);
•• Extremo maior rosqueado e menor liso (Extremo maior rosqueado e menor liso (large end large end threaded,threaded,
small end plain small end plain  - LET-SEP); - LET-SEP);
•• Extremo maior liso e menor rosqueado (Extremo maior liso e menor rosqueado (large end plain,large end plain,
small end threaded small end threaded  - LEP – SET). - LEP – SET).
A ilustração a seguir apresenta tipos deA ilustração a seguir apresenta tipos de niplesniples  e exemplos de  e exemplos de
emprego:emprego:
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
137137
NipleNiple
paralelo “OET”paralelo “OET”
NipleNiple paraleloparalelo
LO “BEP”LO “BEP”
VálvulasVálvulas
UniãoUnião
NipleNiple
paraleloparalelo
“BET”“BET”
NipleNiple de redução de redução
“LEP-SET”“LEP-SET”
NipleNiple de reduçãode redução
“LEP -SET”“LEP -SET”
O comprimento dosO comprimento dos niplesniples varia em geral de 50 a 150 mm. varia em geral de 50 a 150 mm.
OsOs niplesniples  rosqueados têm às vezes uma parte sextavada no centro rosqueados têm às vezes uma parte sextavada no centro
para facilitar o aperto.para facilitar o aperto.
2.5.2. Outros tipos de acessórios de tubulação2.5.2. Outros tipos de acessórios de tubulação
Existem ainda várias outras classes de acessórios de tubulações, taisExistem ainda várias outras classes de acessórios de tubulações, tais
como:como:
Acessórios com pontas lisas, tubos de plásticos reforçadosAcessórios com pontas lisas, tubos de plásticos reforçados••
(tubos “FRP”);(tubos “FRP”);
Acessórios de ponta e bolsa;Acessórios de ponta e bolsa;••
Acessórios para ligação de Acessórios para ligação de compressão;compressão;••
Acessórios para juntas “Acessórios para juntas “•• dresser dresser ”, “”, “victaulic victaulic ” etc.” etc.
Todos esses acessórios são fabricados nos diâmetros e com osTodos esses acessórios são fabricados nos diâmetros e com os
materiais adequados ao uso com os tubos que empreguem cada ummateriais adequados ao uso com os tubos que empreguem cada um
desses sistemas de ligação.desses sistemas de ligação.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
138138
Alta CompetênciaAlta Competência
Os acessórios com extremidades lisas, para tubo “FRP”, sãoOs acessórios com extremidades lisas, para tubo “FRP”, são
fabricados em vários tipos (curvas, tês, reduções, anges,fabricados em vários tipos (curvas, tês, reduções, anges, niplesniples  
etc.), em toda faixa de diâmetros desses tubos, para uso com osetc.), em toda faixa de diâmetros desses tubos, para uso com os
sistemas de ligação.sistemas de ligação.
Os acessórios de ferro fundido, de ponta e bolsa, Os acessórios de ferro fundido, de ponta e bolsa, são fabricados de 2”são fabricados de 2”
a 24”, nas classes de pressão nominal 125# e 250#. Os principais tiposa 24”, nas classes de pressão nominal 125# e 250#. Os principais tipos
são os seguintes: joelhos, curvas (90º, 45º e 22 são os seguintes: joelhos, curvas (90º, 45º e 22 ½”), tês, reduções, peças½”), tês, reduções, peças
em “Y”, cruzetas e em “Y”, cruzetas e peças para adaptação a válvulas angeadas.peças para adaptação a válvulas angeadas.
Curva 90ºCurva 90º Curva 45ºCurva 45º
TeTe CruzetaCruzeta
Te a 45ºTe a 45º
LuvaLuvaReduçãoRedução Peça de ligaçãoPeça de ligação
(flange - bolsa)(flange - bolsa)
Acessórios de ponta e bolsaAcessórios de ponta e bolsa
Os acessórios para ligação de compressão são fabricados emOs acessórios para ligação de compressão são fabricados em
pequenos diâmetros (até 50-60 mm), de aço-carbono, açospequenos diâmetros (até 50-60 mm), de aço-carbono, aços
inoxidáveis e metais não-ferrosos, sendo empregados nasinoxidáveis e metais não-ferrosos, sendo empregados nas
tubulações em que se permite esse tipo de ligações.tubulações em que se permite esse tipo de ligações.
Encontra-se uma grande variedade dessas peças no Encontra-se uma grande variedade dessas peças no comércio, dentrecomércio, dentre
as quais: luvas e uniões de ligação, joelhos de 45º, 90º, as quais: luvas e uniões de ligação, joelhos de 45º, 90º, tês e conectorestês e conectores
macho e fêmea, macho e fêmea, conforme apresentadconforme apresentado na io na ilustração a seguir:lustração a seguir:
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
139139
Conector machoConector macho
Conector fêmeaConector fêmea
Joelho 45ºJoelho 45º
Joelho 90ºJoelho 90º
TéTé
UniãoUnião
Acessórios para ligação de compressãoAcessórios para ligação de compressão
Existem ainda em uso corrente alguns outros acessórios deExistem ainda em uso corrente alguns outros acessórios de
tubulação, tais como:tubulação, tais como:
Peças (Peças (••  spectacle spectacle anges); anges);
Raquete (Raquete (••  paddleblinds paddle blinds););
Juntas giratórias (Juntas giratórias (••  swivel joints swivel joints););
Discos de ruptura.Discos de ruptura.••
RaqueteRaquete
Lado cheioLado cheio
Lado vazadoLado vazado
PeçaPeça
Acessórios de uma tubulaçãoAcessórios de uma tubulação
CORPORATIVACORPORATIVA
  
140140
Alta CompetênciaAlta Competência
As peças, as raquetes e as válvulas de ange cego são acessóriosAs peças, as raquetes e as válvulas de ange cego são acessórios
que se instalam em uma tubulação quando se deseja um bloqueioque se instalam em uma tubulação quando se deseja um bloqueio
rigoroso e absoluto na rigoroso e absoluto na tubulação.tubulação.
Esses acessórios são empregados algumas vezes em lugar dasEsses acessórios são empregados algumas vezes em lugar das
válvulas, por motivo de economia ou em válvulas, por motivo de economia ou em locais onde o bloqueio dalocais onde o bloqueio da
tubulação só precise ser feito esporadicamente.tubulação só precise ser feito esporadicamente.
Além dos diversos tipos de acessórios vistos nos itens anteriores,Além dos diversos tipos de acessórios vistos nos itens anteriores,
outros recursos empregados nas tubulações industriais para realizaroutros recursos empregados nas tubulações industriais para realizar
mudanças de direção e fazer derivações são asmudanças de direção e fazer derivações são as curvas em gomoscurvas em gomos  ee
asas derivações soldadasderivações soldadas. Essas peças são usadas principalmente em. Essas peças são usadas principalmente em
tubulações de aço-carbono e, eventualmente, em tubulações detubulações de aço-carbono e, eventualmente, em tubulações de
materiais materiais termoplásticostermoplásticos..
Curvas em gomos (Curvas em gomos (•• mitre bendsmitre bends))
AsAs curvas em gomoscurvas em gomos  são feitas de pedaços de tubo cortados em são feitas de pedaços de tubo cortados em
ângulo e soldados de topo um em seguida do outro, como mostraângulo e soldados de topo um em seguida do outro, como mostra
a gura.a gura.
11
11
22
22
BB
33
33
Cortes de maçaricoCortes de maçarico
9900º º ccoom m 3 3 ggoommooss 4455º º ccoom m 2 2 ggoommooss 9900º º ccoom m 4 4 ggoommoossPreparação da curvaPreparação da curva
Dependendo do número e do ângulo de inclinação dos cortes, éDependendo do número e do ângulo de inclinação dos cortes, é
possível conseguir curvas com qualquer ângulo de mudança depossível conseguir curvas com qualquer ângulo de mudança de
direção. As curvas de 90º costumam ter 3 direção. As curvas de 90º costumam ter 3 ou mais gomos, raramenteou mais gomos, raramente
4; as de 45º costumam ter 2 ou 3 gomos.4; as de 45º costumam ter 2 ou 3 gomos.
Essas curvas têm uma resistência e uma exibilidade bem menores,Essas curvas têm uma resistência e uma exibilidade bem menores,
em relação às curvas sem costura de diâmetro e espessura iguais.em relação às curvas sem costura de diâmetro e espessura iguais.
Além disso, tanto a resistência como a exibilidade podem variarAlém disso, tanto a resistência como a exibilidade podem variar
muito, dependendo das proporções da curva e dos cuidados nomuito, dependendo das proporções da curva e dos cuidados no
corte e na soldagem das peças. As arestas e soldas são pontos decorte e na soldagem das peças. As arestas e soldas são pontos de
concentração de tensões e também pontos especialmente sujeitos àconcentração de tensões e também pontos especialmente sujeitos à
corrosão e à erosão.corrosão e à erosão.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
141141
As concentrações de tensões diminuem à medida que aumenta oAs concentrações de tensões diminuem à medida que aumenta o
número de gomos e o espaçamento entre eles.número de gomos e o espaçamento entre eles.
As curvas em gomos As curvas em gomos são usadas principalmente nos seguintes casos:são usadas principalmente nos seguintes casos:
Para tubulações em diâmetros acima de 20”, devido ao altoPara tubulações em diâmetros acima de 20”, devido ao alto••
custo e diculdade de obtenção de outros tipos de curvas decusto e diculdade de obtenção de outros tipos de curvas de
grande diâmetro.grande diâmetro.
Para tubulações de pressões e Para tubulações de pressões e temperaturatemperaturas moderadas (classess moderadas (classes••
de pressão 150# a 400# inclusive), em diâmetros acima de 8”,de pressão 150# a 400# inclusive), em diâmetros acima de 8”,
por motivo de economia.por motivo de economia.
Derivações soldadas diretamenteDerivações soldadas diretamente••
Existem muitos tipos de derivações feitas de tubos soldados um contraExistem muitos tipos de derivações feitas de tubos soldados um contra
o outro que podem o outro que podem ser empregadas em tubulações de qualquer tiposer empregadas em tubulações de qualquer tipo
de aço, aço-carbono, aços-liga, e inoxidáveis. Para ramais pequenos,de aço, aço-carbono, aços-liga, e inoxidáveis. Para ramais pequenos,
até 2” de diâmetro, é usual o emprego de uma luva (rosqueada ouaté 2” de diâmetro, é usual o emprego de uma luva (rosqueada ou
para solda de encaixe), soldada diretamente ao tubo-tronco, desdepara solda de encaixe), soldada diretamente ao tubo-tronco, desde
que este último tenha pelo menos 4” de que este último tenha pelo menos 4” de diâmetro.diâmetro.
A norma ANSI.ASME.B.31.3 admite este sistema para ramais atéA norma ANSI.ASME.B.31.3 admite este sistema para ramais até
2”, sem limitações de pressão e temperatura e sem necessidade de2”, sem limitações de pressão e temperatura e sem necessidade de
reforços locais, desde que as luvas tenham resistência suciente ereforços locais, desde que as luvas tenham resistência suciente e
desde que a relação entre os diâmetros nominais do desde que a relação entre os diâmetros nominais do tubo-tronco e datubo-tronco e da
derivação seja igual ou superior a 4.derivação seja igual ou superior a 4.
Os ramais de quaisquer diâmetros, acima de 1”, podem ser feitosOs ramais de quaisquer diâmetros, acima de 1”, podem ser feitos
com o uso de “selas” ou de “colares”, que são peças forjadascom o uso de “selas” ou de “colares”, que são peças forjadas
especiais, soldadas ao tubo-tronco, servindo também como reforçoespeciais, soldadas ao tubo-tronco, servindo também como reforço
da derivação. Com essas peças é possível fazer, inclusive, ramaisda derivação. Com essas peças é possível fazer, inclusive, ramais
com o mesmo diâmetro do tubo-tronco, admitindo as normas essecom o mesmo diâmetro do tubo-tronco, admitindo as normas esse
sistema de derivações sem limitações de pressão, temperatura ousistema de derivações sem limitações de pressão, temperatura ou
classe de serviço.classe de serviço.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
142142
Alta CompetênciaAlta Competência
SoldaSolda
Derivação de tudo contra tuboDerivação de tudo contra tubo
Derivação com luva soldadaDerivação com luva soldada
(ramal (ramal até até 11 11 /  / 
22
))
Derivação com colarDerivação com colar
Bocas-de-loboBocas-de-lobo
(ramal de 2” ou maior)(ramal de 2” ou maior)
DeriDerivação vação com com anel anel de rede reforçoforço DeriDerivação vação com com anel anel e nere nervurasvuras
SoldaSolda SoldaSolda
Solda ouSolda ou
roscarosca
SoldaSolda
de topode topo
Derivação com sela soldadaDerivação com sela soldada
(ramal > 2º)(ramal > 2º)
ColarColar
SelaSelaLuvaLuva
SoldaSolda AnelAnel
SoldaSolda
Anel de chapaAnel de chapa
2.5.3. Flanges2.5.3. Flanges
OsOs flangesflanges  são acessórios usados nas ligações de tubulações  são acessórios usados nas ligações de tubulações
industriais, facilmente desmontáveis e utilizados principalmenteindustriais, facilmente desmontáveis e utilizados principalmente
para tubos de 2” ou maiores.para tubos de 2” ou maiores.
As ligações angeadas são utilizadas, principalmente, para tubos deAs ligações angeadas são utilizadas, principalmente, para tubos de
aço de qualquer classe e para quaisaço de qualquer classe e para quaisquer pressões e temperaturas,quer pressõese temperaturas,
mas devem ser usadas no menor número possível porque são peçasmas devem ser usadas no menor número possível porque são peças
caras, pesadas e volumosas, além de serem pontos de possíveiscaras, pesadas e volumosas, além de serem pontos de possíveis
vazamentos.vazamentos.
Um par de anges, um jogo de parafusos com porcas e uma juntaUm par de anges, um jogo de parafusos com porcas e uma junta
de vedação são os componentes das ligações angeadas, conformede vedação são os componentes das ligações angeadas, conforme
demonstrado na ilustração a seguir:demonstrado na ilustração a seguir:
FlangesFlanges PorcaPorca
ParafusoParafuso
 Tubo Tubo
 Tubo Tubo
SoldaSolda
JuntaJunta
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
143143
a) Tipos de flangesa) Tipos de flanges
Os tipos mais usuais de anges são os Os tipos mais usuais de anges são os seguintes:seguintes:
Flange integralFlange integral••
Os anges integrais para tubos são usados apenas em alguns casosOs anges integrais para tubos são usados apenas em alguns casos
para tubos de ferro fundido ou para tubos de ferro fundido ou de alguns plásticos laminados, semprede alguns plásticos laminados, sempre
para diâmetros de 2” ou maiores. É o tipo mais antigo de ange epara diâmetros de 2” ou maiores. É o tipo mais antigo de ange e
também o que também o que é proporcionalmente mais resistente.é proporcionalmente mais resistente.
Flange integralFlange integral
Flange de pescoço (Flange de pescoço (•• welding-neck welding-neck  - WN) - WN)  
É o tipo de ange mais usado em tubulações industriais paraÉ o tipo de ange mais usado em tubulações industriais para
quaisquer pressões e temperaturas, para diâmetros de 1 ½'' ouquaisquer pressões e temperaturas, para diâmetros de 1 ½'' ou
maiores. De todos os anges não integrais é o mais resistente, quemaiores. De todos os anges não integrais é o mais resistente, que
permite melhor aperto, e que dá origem a permite melhor aperto, e que dá origem a menores tensões residuamenores tensões residuaisis
em conseqüência da soldagem e em conseqüência da soldagem e das diferenças de temperatura.das diferenças de temperatura.
Esse ange é ligado ao tubo Esse ange é ligado ao tubo por uma única solda de topo, cando apor uma única solda de topo, cando a
face interna do tubo perfeitamente lisa, sem descontinuidades queface interna do tubo perfeitamente lisa, sem descontinuidades que
facilitem a concentração de esforços ou a facilitem a concentração de esforços ou a corrosão.corrosão.
A montagem com esses anges é mais cara porque cada pedaço deA montagem com esses anges é mais cara porque cada pedaço de
tubo deve ter os extremos chanfrados para solda e tem de ser cortadotubo deve ter os extremos chanfrados para solda e tem de ser cortado
na medida certa, com na medida certa, com muito pequena tolerância no comprimento.muito pequena tolerância no comprimento.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
144144
Alta CompetênciaAlta Competência
SoldaSolda
de topode topo
Flange de pescoçoFlange de pescoço
Flange sobreposto (Flange sobreposto (••  slip-on slip-on - SO) - SO)
É um ange mais barato e mais fácil de ser instalado do que oÉ um ange mais barato e mais fácil de ser instalado do que oanterior, porque a ponta do tubo encaixa no ange, facilitando oanterior, porque a ponta do tubo encaixa no ange, facilitando o
alinhamento e evitando a necessidade do corte alinhamento e evitando a necessidade do corte do tubo na do tubo na medidamedida
exata. O ange é ligado ao tubo por duas soldas em ângulo, umaexata. O ange é ligado ao tubo por duas soldas em ângulo, uma
interna e outra interna e outra externa.externa.
Esse ange só pode ser usado para tubulações em serviços não severos,Esse ange só pode ser usado para tubulações em serviços não severos,
porque o aperto permissível é bem menor, as tensões residuais sãoporque o aperto permissível é bem menor, as tensões residuais são
elevadas e as descontinuidades de seção dão origem elevadas e as descontinuidades de seção dão origem à concentraçãoà concentração
de esforços e facilitam a erosão e a corrosão. De acordo com ade esforços e facilitam a erosão e a corrosão. De acordo com a
norma ANSI.B.31, esses anges não são permitidos para os uidosnorma ANSI.B.31, esses anges não são permitidos para os uidos
de "Categoria M"). Em tubulações de vapor, só são permitidos nasde "Categoria M"). Em tubulações de vapor, só são permitidos nas
classes de pressão 150# e 300#. São desaconselhados para serviçosclasses de pressão 150# e 300#. São desaconselhados para serviços
cíclicos, serviços sujeitos à grande cíclicos, serviços sujeitos à grande variação de temperatura ou sujeitosvariação de temperatura ou sujeitos
à corrosão sob contato (à corrosão sob contato (crevice corrosioncrevice corrosion). Não devem também ser). Não devem também ser
empregados para serviços com empregados para serviços com hidrogênio.hidrogênio.
Os anges sobrepostos são sempre pontos fracos na tubulação,Os anges sobrepostos são sempre pontos fracos na tubulação,
porque a sua resistência mecânica é inferior à do próprio tubo. Essaporque a sua resistência mecânica é inferior à do próprio tubo. Essa
mesma observação se aplica também a todos os outros tipos demesma observação se aplica também a todos os outros tipos de
anges citados a seguir.anges citados a seguir.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
145145
Soldas deSoldas de
ânguloângulo
Flange sobrepostoFlange sobreposto
Flange rosqueado (Flange rosqueado (••  screwed screwed - SCR)- SCR)
Em tubulações industriais, estes anges são usados apenas paraEm tubulações industriais, estes anges são usados apenas para
tubos de metais não-soldáveis (ferro fundido, por exemplo) etubos de metais não-soldáveis (ferro fundido, por exemplo) e
para alguns tipos de tubos não-metálicos, como os de materiaispara alguns tipos de tubos não-metálicos, como os de materiais
plásticos. Empregam-se também para tubos de aço e de ferroplásticos. Empregam-se também para tubos de aço e de ferro
forjado em tubulações secundárias (água, ar comprimido etc.) eforjado em tubulações secundárias (água, ar comprimido etc.) e
em redes prediais.em redes prediais.
A norma ANSI.B.31 recomenda que sejam feitas soldas de vedaçãoA norma ANSI.B.31 recomenda que sejam feitas soldas de vedação
entre o ange e o entre o ange e o tubo, quando em serviços com uidos inamáveis,tubo, quando em serviços com uidos inamáveis,
tóxicos, ou perigosos de um modo geral.tóxicos, ou perigosos de um modo geral.
O aperto permissível com esses anges é pequeno, as tensõesO aperto permissível com esses anges é pequeno, as tensões
desenvolvidas são elevadas e a rosca age como um intensicador dedesenvolvidas são elevadas e a rosca age como um intensicador de
esforços e também como uma esforços e também como uma permanente causa de vazamento.permanente causa de vazamento.
RoscaRosca
Fl dFl d
Flange rosqueadoFlange rosqueado
CORPORATIVACORPORATIVA
  
146146
Alta CompetênciaAlta Competência
Flange de encaixe (Flange de encaixe (••  socket-weld  socket-weld  - SW) - SW)
Este ange é semelhante ao sobreposto, porém é mais resistente eEste ange é semelhante ao sobreposto, porém é mais resistente e
tem um encaixe completo para a ponta do tubo, dispensando-se,tem um encaixe completo para a ponta do tubo, dispensando-se,
por isso, a solda interna. É o tipo de ange usado para a maioriapor isso, a solda interna. É o tipo de ange usado para a maioria
das tubulações de aço de pequeno diâmetro, até 2". Por causa dadas tubulações de aço de pequeno diâmetro, até 2". Por causa da
descontinuidade interna não se recomendam esses anges paradescontinuidade interna não se recomendam esses anges para
serviços sujeitos à corrosão sob contato.serviços sujeitos à corrosão sob contato.
Solda deSolda de
ânguloângulo
Flange deencaixeFlange de encaixe
Flange solto (Flange solto (•• lapjoint lapjoint ))
Estes anges, que são também chamados de "van Stone", não Estes anges, que são também chamados de "van Stone", não camcam
como os demais, presos à tubulação, e sim soltos, capazes de deslizarcomo os demais, presos à tubulação, e sim soltos, capazes de deslizar
livremente sobre o tubo. Quando se empregam esses anges, solda-livremente sobre o tubo. Quando se empregam esses anges, solda-
se ao topo, na se ao topo, na extremidade do tubo, uma peça especial denominadaextremidade do tubo, uma peça especial denominada
virola (stub-end), que servirá de batente para o ange.virola (stub-end), que servirá de batente para o ange.
A grande vantagem desses anges é o A grande vantagem desses anges é o fato de carem completamentefato de carem completamente
fora do contato com o uido circulante, sendo, por isso, muitofora do contato com o uido circulante, sendo, por isso, muito
empregados em serviços que exijam materiais caros e especiais, taisempregados em serviços que exijam materiais caros e especiais, tais
como aços inoxidáveis, ligas de Ni etc., bem como para tubos comcomo aços inoxidáveis, ligas de Ni etc., bem como para tubos com
revestimentos internos. Para todos esses serviços os anges podemrevestimentos internos. Para todos esses serviços os anges podem
ser de material barato, como ferro ou aço-carbono, cando apenasser de material barato, como ferro ou aço-carbono, cando apenas
os tubos e a virola de os tubos e a virola de material especial.material especial.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
147147
VirolaVirola
Solda de topoSolda de topo
Flange soltoFlange solto
Flange cego (Flange cego (•• blind blind ))
São anges fechados, usados para extremidades de linhas ouSão anges fechados, usados para extremidades de linhas ou
fechamento de bocais angeados.fechamento de bocais angeados.
Flange cegoFlange cego
b) Faceamento dos flangesb) Faceamento dos flanges
A face de assentamento dos anges pode ter vários tipos deA face de assentamento dos anges pode ter vários tipos de
acabamentos, dos quais os mais usuais são os descritos a seguir:acabamentos, dos quais os mais usuais são os descritos a seguir:
Face com ressalto (Face com ressalto (•• Raised FaceRaised Face - RF) - RF)
É o tipo de face mais comum para anges de aço, aplicável a quaisquerÉ o tipo de face mais comum para anges de aço, aplicável a quaisquer
condições de pressão e condições de pressão e temperatura.temperatura.
O ressalto tem 2,0 mm de altura para as classes de pressão 150# eO ressalto tem 2,0 mm de altura para as classes de pressão 150# e
300#, e 7 mm de altura para as classes de pressão mais elevadas. A300#, e 7 mm de altura para as classes de pressão mais elevadas. A
superfície do ressalto pode ser superfície do ressalto pode ser ranhurada (com ranhuras concêntricasranhurada (com ranhuras concêntricas
ou espiraladas, também chamadas de "fonográcas") ou lisa, sendoou espiraladas, também chamadas de "fonográcas") ou lisa, sendo
as ranhuras espiraladas o acabamento mais comum as ranhuras espiraladas o acabamento mais comum e mais barato.e mais barato.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
148148
Alta CompetênciaAlta Competência
De acordo com a norma MSS-SP-6, da "De acordo com a norma MSS-SP-6, da "Manufacturers Manufacturers StandardizatioStandardizationn
Society Society " (que não é seguida por todos os fabricante" (que não é seguida por todos os fabricantes), as ranhurass), as ranhuras
devem ter uma profundidade de até 0,15 mm e passo de 0,5 adevem ter uma profundidade de até 0,15 mm e passo de 0,5 a
1,0 mm. O ressalto liso pode ter vários graus de acabamento. A1,0 mm. O ressalto liso pode ter vários graus de acabamento. A
seleção entre os diversos tipos de superfície do ressalto dependeseleção entre os diversos tipos de superfície do ressalto depende
basicamente do tipo das juntas adotado e também do serviço.basicamente do tipo das juntas adotado e também do serviço.
RessaltoRessalto
Flange com ressaltoFlange com ressalto
Face plana (Face plana (•• flat faceflat face - FF) - FF)
É o faceamento usual nos anges de ferro fundido e de outrosÉ o faceamento usual nos anges de ferro fundido e de outros
materiais frágeis, como os plásticos, por exemplo. O aperto damateriais frágeis, como os plásticos, por exemplo. O aperto da
 junta  junta é é muito muito inferior inferior ao ao obtido obtido em em igualdade igualdade de de condições condições comcom
os anges de face com ressalto. Entretanto, se os anges de ferroos anges de face com ressalto. Entretanto, se os anges de ferro
fundido e de outros materiais frágeis tivessem faces com ressalto, ofundido e de outros materiais frágeis tivessem faces com ressalto, o
aperto dos parafusos poderia causar fraturas nas bordas do angeaperto dos parafusos poderia causar fraturas nas bordas do ange
em conseqüência da exão. É em conseqüência da exão. É importante observar que para acoplarimportante observar que para acoplar
com os anges de com os anges de face plana das válvulas e face plana das válvulas e equipamentos fabricequipamentos fabricadosados
de ferro fundido, só se devem usar anges também de face plana,de ferro fundido, só se devem usar anges também de face plana,
mesmo quando esses anges forem de aço.mesmo quando esses anges forem de aço.
Os anges de face plana podem ter o acabamento de face lisa ouOs anges de face plana podem ter o acabamento de face lisa ou
ranhurada, tal como os anges de face com ressalto. O acabamentoranhurada, tal como os anges de face com ressalto. O acabamento
mais comum são as ranhuras espiraladas, para emprego com juntasmais comum são as ranhuras espiraladas, para emprego com juntas
não-metálicas.não-metálicas.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
149149
Flange planaFlange plana
Face para junta de anel (Face para junta de anel (•• ring type joint ring type joint  - RTJ) - RTJ)
Esse tipo de face é usado em flEsse tipo de face é usado em flanges de aço para serviços severosanges de aço para serviços severos
de altas pressões e temperaturas, como por exemplo vaporde altas pressões e temperaturas, como por exemplo vapor
(para flanges de classe 600#, ou acima), ou hidrocarbonetos(para flanges de classe 600#, ou acima), ou hidrocarbonetos
(para flanges de classe 900#, ou acima) ou, em quaisquer casos,(para flanges de classe 900#, ou acima) ou, em quaisquer casos,
para temperaturas acima de 550ºC. É empregado, também,para temperaturas acima de 550ºC. É empregado, também,
para fluidos perigosos, tóxicos etc., em que deva haver maiorpara fluidos perigosos, tóxicos etc., em que deva haver maior
segurança contra vazamentos.segurança contra vazamentos.
RasgoRasgo
Junta de anelJunta de anel
Flange para junta de anelFlange para junta de anel
A face dos anges tem um rasgo circular profundo, onde se encaixaA face dos anges tem um rasgo circular profundo, onde se encaixa
uma junta em forma de anel metálico. Consegue-se, nesses anges,uma junta em forma de anel metálico. Consegue-se, nesses anges,
uma melhor vedação com o uma melhor vedação com o mesmo grau de aperto dos parafusos, nãomesmo grau de aperto dos parafusos, não
só devido à ação de cunha da junta de anel nos rasgos dos angessó devido à ação de cunha da junta de anel nos rasgos dos anges
como, também, porque a pressão interna tende a dilatar a junta decomo, também, porque a pressão interna tende a dilatar a junta de
anel, apertando-a contra as paredes dos rasgos. Os anges para juntaanel, apertando-a contra as paredes dos rasgos. Os anges para junta
de anel garantem também melhor vedação em serviços com grandesde anel garantem também melhor vedação em serviços com grandes
variações de variações de temperatura.temperatura.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
150150
Alta CompetênciaAlta Competência
Adureza da face dos anges deve ser sempre superior à do anelA dureza da face dos anges deve ser sempre superior à do anel
metálico da junta, recomendando-se os seguintes valores mínimos,metálico da junta, recomendando-se os seguintes valores mínimos,
de acordo com o material:de acordo com o material:
• Aço-carbono: 120 Brinell;• Aço-carbono: 120 Brinell;
• Aços de baixa liga e aços inoxidáveis tipos 304, 316, 347 e 321:• Aços de baixa liga e aços inoxidáveis tipos 304, 316, 347 e 321:
160 Brinell;160 Brinell;
• Aços inoxidáveis tipos 304L e 316L: 140 Brinell.• Aços inoxidáveis tipos 304L e 316L: 140 Brinell.
Face de macho e fêmea (Face de macho e fêmea (•• male & femalemale & female))
Face de lingüeta e ranhura (Face de lingüeta e ranhura (tongue & groovetongue & groove))
Esses faceamentos, bem mais raros do que os anteriores, são usadosEsses faceamentos, bem mais raros do que os anteriores, são usados
para serviços especiais com uidos corrosivos, porque neles a juntapara serviços especiais com uidos corrosivos, porque neles a junta
está connada, não havendo quase contato da mesma com o está connada, não havendo quase contato da mesma com o uido.uido.
Note-se que, com esses faceamentos os anges Note-se que, com esses faceamentos os anges que se acoplam entreque se acoplam entre
si são diferentes um do outro.si são diferentes um do outro.
Face de macho e fêmeaFace de macho e fêmea
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
151151
c) Juntas para flangesc) Juntas para flanges
Em todas as ligações angeadas existe sempre uma junta, que é oEm todas as ligações angeadas existe sempre uma junta, que é o
elemento de vedação.elemento de vedação.
Quando em serviço, a junta está submetida a uma forte compressãoQuando em serviço, a junta está submetida a uma forte compressão
provocada pelo aperto dos parafusos e também a um esforço deprovocada pelo aperto dos parafusos e também a um esforço de
cisalhamento devido à pressão interna do uido circulante. Paracisalhamento devido à pressão interna do uido circulante. Para
que não haja vazamento através da junta é necessário que a pressãoque não haja vazamento através da junta é necessário que a pressão
exercida pelos parafusos seja bem superior à pressão interna doexercida pelos parafusos seja bem superior à pressão interna do
uido, que tende a uido, que tende a afastar os anges. Por esse motivo, quanto maiorafastar os anges. Por esse motivo, quanto maior
for a pressão do uido, tanto mais dura e resistente terá de ser afor a pressão do uido, tanto mais dura e resistente terá de ser a
 junta, para  junta, para resistir ao resistir ao duplo esforço duplo esforço de de compressão dos compressão dos parafusos eparafusos e
de cisalhamento pela pressão.de cisalhamento pela pressão.
A junta também deverá ser A junta também deverá ser sucientementsucientemente deformável e elástica parae deformável e elástica para
se amoldar às irregularidades das superfícies dos anges, garantindose amoldar às irregularidades das superfícies dos anges, garantindo
a vedação.a vedação.
Assim, as juntas duras, se por um lado resistem a pressões maisAssim, as juntas duras, se por um lado resistem a pressões mais
altas, por outro, exigem maior perfeição no acabamento das facesaltas, por outro, exigem maior perfeição no acabamento das faces
dos anges e no alinhamento dos tubos e vice-versa. O material dasdos anges e no alinhamento dos tubos e vice-versa. O material das
 juntas deverá, ainda, resistir à ação corrosiva do uido, bem  juntas deverá, ainda, resistir à ação corrosiva do uido, bem como acomo a
toda faixa possível de toda faixa possível de variação de temperaturas.variação de temperaturas.
São os seguintes os tipos mais usuais de juntas para anges:São os seguintes os tipos mais usuais de juntas para anges:
Juntas não-metálicasJuntas não-metálicas••
São sempre juntas planas, usadas para anges de face com ressaltoSão sempre juntas planas, usadas para anges de face com ressalto
ou de face plana. As espessuras variam de 0,7 a ou de face plana. As espessuras variam de 0,7 a 3 mm, sendo 1,5 mm3 mm, sendo 1,5 mm
a espessura mais comum.a espessura mais comum.
A tabela a A tabela a seguir apresenta os principais materiais empregados:seguir apresenta os principais materiais empregados:
CORPORATIVACORPORATIVA
  
152152
Alta CompetênciaAlta Competência
Borracha naturalBorracha natural Usada para água, ar, condensado até 60°C.Usada para água, ar, condensado até 60°C.
Borrachas sintéticasBorrachas sintéticas Usadas para óleos até 80°C.Usadas para óleos até 80°C.
Materiais plásticosMateriais plásticos
Usados para fluidos corrosivos em baixas pressões eUsados para fluidos corrosivos em baixas pressões e
temperatura ambiente.temperatura ambiente.
Papelão hidráulicoPapelão hidráulico
É um nome genérico para designar diversas classesÉ um nome genérico para designar diversas classes
de juntas de amianto comprimido grafitado com umde juntas de amianto comprimido grafitado com um
material aglutinante.material aglutinante.
Os tipos principais dessas juntas estão listados na tabela a seguir, deOs tipos principais dessas juntas estão listados na tabela a seguir, de
acordo com as especicações da ABNT:acordo com as especicações da ABNT:
EB-216EB-216
Amianto com composto de borracha; para água, ar, vapor saturado,Amianto com composto de borracha; para água, ar, vapor saturado,
soluções neutras até 200°soluções neutras até 200°C.C.
EB-212EB-212
Amianto com composto Amianto com composto especial de especial de borracha; para hidrocarbonetoborracha; para hidrocarboneto,,
vapor, amônia, cáusticos, água, ácidos fracos, salmoura etc. até 500°C.vapor, amônia, cáusticos, água, ácidos fracos, salmoura etc. até 500°C.
EB-313EB-313
Amianto com composto resistente a ácidos; para ácidos em geral atéAmianto com composto resistente a ácidos; para ácidos em geral até
455ºC.455ºC.
EB-227EB-227
Amianto com Amianto com armação metálica armação metálica inserida; para vaporinserida; para vapor, óleos,, óleos,
hidrocarbonetos etc. até 590°hidrocarbonetos etc. até 590°C.C.
Juntas semi-metálicas, em espiralJuntas semi-metálicas, em espiral••
Estas juntas são constituídas de uma lâmina metálica (geralmenteEstas juntas são constituídas de uma lâmina metálica (geralmentede aço inoxidável), torcida em espiral, com enchimento de amiantode aço inoxidável), torcida em espiral, com enchimento de amianto
entre cada volta.entre cada volta.
É prática usual empregar essas juntas É prática usual empregar essas juntas nos seguintes casos:nos seguintes casos:
FlangesFlanges• • de de classes classes de de pressão pressão 600# 600# em em qualquer qualquer temperatura.temperatura.
FlangesFlanges• • de de classe classe de de pressão pressão 150# 150# e e 300#, 300#, para para temperaturatemperaturass
inferiores a zero °C ou para serviços com necessidades de maiorinferiores a zero °C ou para serviços com necessidades de maior
segurança contra vazamentos.segurança contra vazamentos.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
153153
Essas juntas são padronizadas na norma EB-234, da ABNT e naEssas juntas são padronizadas na norma EB-234, da ABNT e na
norma ASME B.16.20. Para emprego com essas juntas recomenda-senorma ASME B.16.20. Para emprego com essas juntas recomenda-se
o acabamento liso para a face dos anges, com rugosidade médiao acabamento liso para a face dos anges, com rugosidade média
máxima de 0,003 mm (125 RMS).máxima de 0,003 mm (125 RMS).
Juntas metálicas folheadasJuntas metálicas folheadas••
São juntas com uma capa metálica, plana ou corrugada, eSão juntas com uma capa metálica, plana ou corrugada, e
enchimento de amianto. A espessura da junta é de 2 a 3 mm. Osenchimento de amianto. A espessura da junta é de 2 a 3 mm. Os
casos de emprego são os mesmos das juntas semi-metálicas emcasos de emprego sãoos mesmos das juntas semi-metálicas em
espiral, sendo que essas juntas têm geralmente vedação mais difícil,espiral, sendo que essas juntas têm geralmente vedação mais difícil,
exigindo anges com acabamento liso com rugosidade médiaexigindo anges com acabamento liso com rugosidade média
máxima de 0,002 mm ou com ranhuras concêntricas. Dependendomáxima de 0,002 mm ou com ranhuras concêntricas. Dependendo
das condições de serviço, a capa metálica pode ser de aço-carbono,das condições de serviço, a capa metálica pode ser de aço-carbono,
aços inoxidáveis ou metal Monel etc.aços inoxidáveis ou metal Monel etc.
Juntas metálicas maciçasJuntas metálicas maciças••
São juntas metálicas com faces planas ou ranhuradas. Usam-se essasSão juntas metálicas com faces planas ou ranhuradas. Usam-se essas
 juntas c juntas com anges om anges de facde face com e com ressalto ressalto (para pr(para pressões essões muito altamuito altas), es), e
com anges de face de macho e fêmea ou de ranhura e lingüeta. Oscom anges de face de macho e fêmea ou de ranhura e lingüeta. Os
materiais empregados são os mesmos das materiais empregados são os mesmos das juntas folheadas. Em todasjuntas folheadas. Em todas
as juntas metálicas é importante que o as juntas metálicas é importante que o material da junta seja menosmaterial da junta seja menos
duro do que o material dos anges.duro do que o material dos anges.
Juntas metálicas de Juntas metálicas de anel (JTA)anel (JTA)••
São anéis metálicos maciços de seção ovalada ou octogonal, sendoSão anéis metálicos maciços de seção ovalada ou octogonal, sendo
a ovalada a mais comum. As dimensões do anel, que variam coma ovalada a mais comum. As dimensões do anel, que variam com
o diâmetro e com a classe de pressão nominal do ange, estãoo diâmetro e com a classe de pressão nominal do ange, estão
padronizadas na norma ANSI.B.16.20. Esses anéis são geralmentepadronizadas na norma ANSI.B.16.20. Esses anéis são geralmente
de aço inoxidável, fabricando-se também de aço-carbono, aços-liga,de aço inoxidável, fabricando-se também de aço-carbono, aços-liga,
níquel e metal Monel, sendo sempre peças de fabricação cuidadosa.níquel e metal Monel, sendo sempre peças de fabricação cuidadosa.
A dureza do material da junta de A dureza do material da junta de anel deve ser sempre menor do queanel deve ser sempre menor do que
a dureza do material do ange, sugerindo-se uma diferença mínimaa dureza do material do ange, sugerindo-se uma diferença mínima
de 30 Brinell.de 30 Brinell.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
154154
Alta CompetênciaAlta Competência
As juntas de anel são empregadas para vapor e hidrocarbonetoAs juntas de anel são empregadas para vapor e hidrocarboneto
ou hidrogênio (com anges de classe 600#, ou mais altas) e outrosou hidrogênio (com anges de classe 600#, ou mais altas) e outros
serviços de grande risco. Costumam também serviços de grande risco. Costumam também ser usadas para quaisquerser usadas para quaisquer
serviços em temperaturas acima de 550°C, ou com anges de classesserviços em temperaturas acima de 550°C, ou com anges de classes
de pressão 900#, ou mais altas.de pressão 900#, ou mais altas.
Devido à pequena área de contato da junta com os anges, a forçaDevido à pequena área de contato da junta com os anges, a força
de aperto necessária para essas juntas é bem inferior à mesma forçade aperto necessária para essas juntas é bem inferior à mesma força
para as juntas metálicas maciças.para as juntas metálicas maciças.
A ilustração a A ilustração a seguir apresenta tipos de juntas para anges.seguir apresenta tipos de juntas para anges.
Juntas planasJuntas planas
FlangeFlange
a) Para flange com facea) Para flange com face
de ressaltode ressalto
b) Para flange com faceb) Para flange com face
planaplana
Lâmina metálica espiralLâmina metálica espiral
EnchimentoEnchimento
detalhedetalhe
Juntas de anelJuntas de anel
e) Junta metálica maciçae) Junta metálica maciça
Enchimento deEnchimento de
amiantoamianto
d) Junta metálica folheadad) Junta metálica folheada
c) Junta semi-metálica em espiralc) Junta semi-metálica em espiral
VV. detalh. detalhee
CapaCapa
metálicametálica
OvalOval
OctogonalOctogonal
f)f)
g)g)
Tipos de juntas para angesTipos de juntas para anges
2.6. Cuidados na montagem de flanges e juntas2.6. Cuidados na montagem de flanges e juntas
Uma ligação angeada é composta de dois anges, um jogo deUma ligação angeada é composta de dois anges, um jogo de
parafusos ou estojos com porcas e uma junta de vedação.parafusos ou estojos com porcas e uma junta de vedação.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
155155
 Tubo Tubo
FlangesFlanges
 Tubo Tubo
Junta de vedaçãoJunta de vedação
PorcaPorcaParafusoParafuso
Ligação flangeadaLigação flangeada
Os anges devem ter Os anges devem ter suas faces protegidas contra choques mecânicossuas faces protegidas contra choques mecânicos
e corrosão. Após a remoção desta proteção, devem ser examinadose corrosão. Após a remoção desta proteção, devem ser examinados
criteriosamente.criteriosamente.
Salvo indicação em contrário, os anges são montados no tubo deSalvo indicação em contrário, os anges são montados no tubo de
maneira que os planos vertical ou horizontal que contêm a linha demaneira que os planos vertical ou horizontal que contêm a linha de
centro da tubulação dividam igualmente a distância entre os furoscentro da tubulação dividam igualmente a distância entre os furos
dos parafusos do ange.dos parafusos do ange.
Quando usados anges sobrepostos, estes devem ser soldados iQuando usados anges sobrepostos, estes devem ser soldados internanterna
e externamente na tubulação, de maneira que e externamente na tubulação, de maneira que a extremidade do tuboa extremidade do tubo
que afastada da face do ange de que afastada da face do ange de uma distância igual à parede douma distância igual à parede do
tubo mais 3 mm. A solda itubo mais 3 mm. A solda interna deve ser executadnterna deve ser executada de maneira quea de maneira quea face do ange não exija a face do ange não exija reusinagem.reusinagem.
Não é permitido o acoplamento de ange de face com ressalto comNão é permitido o acoplamento de ange de face com ressalto com
ange de face plana, assim como as peças de inserção entre angesange de face plana, assim como as peças de inserção entre anges
devem ter suas faces compatíveis com as faces dos anges entre osdevem ter suas faces compatíveis com as faces dos anges entre os
quais são montados.quais são montados.
Os parafusos e as porcas devem ser lubricados quando daOs parafusos e as porcas devem ser lubricados quando da
montagem, exceto para aços inoxidáveis ou montagem, exceto para aços inoxidáveis ou salvo restrição técnica.salvo restrição técnica.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
156156
Alta CompetênciaAlta Competência
IdentificaçãoIdentificação
simplessimples
porca já torqueadaporca já torqueada
FlangeFlange
PorcaPorca
EstojoEstojo
Fio de roscaFio de rosca
Montagem com rosqueamento completoMontagem com rosqueamento completo
após o torque nalapós o torque nal
Antes do torque nal, as Antes do torque nal, as porcas devem car completamente roscadaporcas devem car completamente roscadassno corpo do parafuso ou estojo. Quando se no corpo do parafuso ou estojo. Quando se tratar de estojo, as porcastratar de estojo, as porcas
devem car preferencialmente a igual distância das extremidades,devem car preferencialmente a igual distância das extremidades,
deixando passar para cada lado pelo menos um deixando passar para cada lado pelo menos um o de rosca, mas nãoo de rosca, mas não
mais que a metade da extensão da porca.mais que a metade da extensão da porca.
O aperto deve ser feito gradativamente e numa seqüência emO aperto deve ser feito gradativamente e numa seqüência em
que sejam apertados parafusos diametralmente opostos. Quandoque sejam apertados parafusos diametralmente opostos.Quando
especicado no projeto, uma tensão de aperto deve ser conseguidaespecicado no projeto, uma tensão de aperto deve ser conseguida
utilizando-se torquímetro ou medindo-se a extensão do utilizando-se torquímetro ou medindo-se a extensão do parafuso.parafuso.
11
22
33    44
55
66
77
88
Não é permitido o uso de extensões nas chaves para aperto dosNão é permitido o uso de extensões nas chaves para aperto dos
parafusos de anges ou ainda a utilização de parafusos de anges ou ainda a utilização de marreta ou martelo namarreta ou martelo na
aplicação de torque sem controle.aplicação de torque sem controle.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
157157
ATENÇÃOATENÇÃO
Os parafusos já apertados devem ser identicadosOs parafusos já apertados devem ser identicados
durante a montagem nal.durante a montagem nal.
Em nenhuma hipótese é permitido o ponteamento com solda dasEm nenhuma hipótese é permitido o ponteamento com solda das
porcas nos parafusos ou peças.porcas nos parafusos ou peças.
As válvulas devem ser montadas corretamente vericando-se suaAs válvulas devem ser montadas corretamente vericando-se sua
identicação e o sentido de identicação e o sentido de uxo, bem como se uxo, bem como se os acionadores estãoos acionadores estão
colocados conforme o projeto e de forma a facilitar a operação.colocados conforme o projeto e de forma a facilitar a operação.
RaqueteRaquete
IdentificaçãoIdentificação
da válvulada válvula
OperadorOperador
 volante volante
engrenagemengrenagem
SentidoSentido
do fluxodo fluxo
Fig 8Fig 8
Identicação de montagem das válvulasIdenticação de montagem das válvulas
As válvulas de segurança, alívio e controle, devidamente calibradas,As válvulas de segurança, alívio e controle, devidamente calibradas,
com seus respectivos certicados, bem como os discos de ruptura,com seus respectivos certicados, bem como os discos de ruptura,
somente devem ser instaladas denitivamente após a limpeza dasomente devem ser instaladas denitivamente após a limpeza da
tubulação. Para o ajuste de montagem e tubulação. Para o ajuste de montagem e teste hidrostático devem serteste hidrostático devem ser
utilizados carretéis, anges cegos ou peças de utilizados carretéis, anges cegos ou peças de inserção.inserção.
As tubulações devem ser montadas de acordo com o projeto eAs tubulações devem ser montadas de acordo com o projeto e
dentro das tolerâncias dimensionais estabelecidas pela norma dedentro das tolerâncias dimensionais estabelecidas pela norma de
projeto - pré-tensionamento (projeto - pré-tensionamento (cold springcold spring) que deve ser detalhado) que deve ser detalhado
em procedimento especíco ou na falta deste, pela ilustraçãoem procedimento especíco ou na falta deste, pela ilustração
representada a seguir:representada a seguir:
CORPORATIVACORPORATIVA
  
158158
Alta CompetênciaAlta Competência
11
11 11
11
11
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55
55
66
7 - Ângulo de inclinação do flange em relação à linha7 - Ângulo de inclinação do flange em relação à linha
de de centro centro de de tubulação: tubulação: 90º 90º 0,5º 0,5º ..++__
6 - Em tubos curvados, a diferença entre o máximo6 - Em tubos curvados, a diferença entre o máximo
e o mínimo diâmetro (achatamento) não pode sere o mínimo diâmetro (achatamento) não pode ser
maior que 8% do diâmetro externo, com pressãomaior que 8% do diâmetro externo, com pressão
interna, e 3% com pressão externa.interna, e 3% com pressão externa.
5 - Deslocamento do flange ou derivações da5 - Deslocamento do flange ou derivações da
posição indicada no projeto: 1,5 mm.posição indicada no projeto: 1,5 mm.
4 - Desalinhamento dos furos por rotação do flange4 - Desalinhamento dos furos por rotação do flange
em relação à posição correta: 1,5 mm, medido daem relação à posição correta: 1,5 mm, medido da
maneira indicada na figura.maneira indicada na figura.
3 - Afastamento máximo do flange da posição3 - Afastamento máximo do flange da posição
indicada no projeto: 1,50 mm.indicada no projeto: 1,50 mm.
2- Alinhamento da junção: 1,50 mm.2- Alinhamento da junção: 1,50 mm.
1 - Tolerâncias para distância face a face, centro1 - Tolerâncias para distância face a face, centro
 a centro: 3 mm. a centro: 3 mm.
77
Notas: 1) Inclinação entre trechos soldados de uma mesma linha: 2 Notas: 1) Inclinação entre trechos soldados de uma mesma linha: 2 mm em 1 mm;mm em 1 mm;
2) As tolerâncias não são acumulativas.2) As tolerâncias não são acumulativas.
O estado geral da superfície dosO estado geral da superfície dos spools spools vindos da fabricação deve ser vindos da fabricação deve ser
inspecionado antes da montagem, quanto a inspecionado antes da montagem, quanto a avarias no transporte.avarias no transporte.
Na entrada de vasos, compressores, turbinas, bombas e outrosNa entrada de vasos, compressores, turbinas, bombas e outros
equipamentos que possam ser prejudicados por detritos e queequipamentos que possam ser prejudicados por detritos e que
não tenham sido isolados do sistema devem ser colocados ltrosnão tenham sido isolados do sistema devem ser colocados ltros
temporários, de acordo com a norma Petrobras N-118. Esses ltrostemporários, de acordo com a norma Petrobras N-118. Esses ltros
devem car no sistema durante o teste de pressão, limpeza, pré-devem car no sistema durante o teste de pressão, limpeza, pré-
operação e início de operação e início de operação.operação.
Em casos especiais em que Em casos especiais em que não seja admitida qualquer contaminaçãonão seja admitida qualquer contaminação
pelo uido de limpeza ou de teste devem ser instalados dispositivospelo uido de limpeza ou de teste devem ser instalados dispositivos
de isolamento considerando os limites dosde isolamento considerando os limites dos subsistemas na entrada esubsistemas na entrada e
de isolamento, considerando os limites dos de isolamento, considerando os limites dos subsistemas na entrada esubsistemas na entrada e
saída dos saída dos equipamentos.equipamentos.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
159159
Tubos ou conexões fabricados no campo ou ligações entreTubos ou conexões fabricados no campo ou ligações entre
tubos ou entre tubos e conexões que apresentem variaçõestubos ou entre tubos e conexões que apresentem variações
dimensionais fora dos limites tolerados, principalmente comdimensionais fora dos limites tolerados, principalmente com
relação aos diâmetros, devem ser verificados previamente, derelação aos diâmetros, devem ser verificados previamente, de
modo a orientar a ajustagem dosmodo a orientar a ajustagem dos  sp spooloolss  conforme a norma de  conforme a norma de
projeto, de acordo com o escopo de aplicação dos códigos ASMEprojeto, de acordo com o escopo de aplicação dos códigos ASME
da norma Petrobras N-1673.da norma Petrobras N-1673.
2.6.1. Juntas de vedação2.6.1. Juntas de vedação
Antes da montagem, todas as juntas de vedação sujeitas à pressãoAntes da montagem, todas as juntas de vedação sujeitas à pressão
de teste, inclusive as provisórias, devem estar de acordo com asde teste, inclusive as provisórias, devem estar de acordo com as
especicações de material do projeto da especicações de material do projeto da tubulação.tubulação.
Exemplos:Exemplos:
Material;Material;••
Tipo de junta;Tipo de junta;••
Material do enchimento;Material do enchimento;••
Diâmetros;Diâmetros;••
Classe de pressão;Classe de pressão;••
Padrão dimensional de Padrão dimensional de fabricação;fabricação;••
Marca do fabricante.Marca do fabricante.••
Sempre que forem utilizadas juntas de vedação provisórias, as ligaçõesSempre que forem utilizadas juntas de vedação provisórias, as ligações
angeadas nas quais as juntas são colocadas devem ser indicadas noangeadas nas quais as juntas são colocadas devem ser indicadas no
campo de forma facilmente identicável.campo de forma facilmente identicável.Todas as juntas devem ser instaladas limpas, sem sulcos, riscos, mossasTodas as juntas devem ser instaladas limpas, sem sulcos, riscos, mossas
ou quaisquer deformações visíveis.ou quaisquer deformações visíveis.
O estado da superfície quanto à corrosão, amassamento, avariasO estado da superfície quanto à corrosão, amassamento, avarias
mecânicas e trincas deve ser vericado em todas as juntas tipomecânicas e trincas deve ser vericado em todas as juntas tipo
j pj p
anel (JA).anel (JA).
CORPORATIVACORPORATIVA
  
160160
Alta CompetênciaAlta Competência
2.6.2. Limpeza e lavagem de linhas2.6.2. Limpeza e lavagem de linhas
Antes da limpeza da tubulação, deve ser elaborada uma AnáliseAntes da limpeza da tubulação, deve ser elaborada uma Análise
Preliminar de Riscos (APR), considerando a captação do uido, oPreliminar de Riscos (APR), considerando a captação do uido, o
descarte para o ambiente e o plano de contingência para o caso dedescarte para o ambiente e o plano de contingência para o caso de
falha ou acidentes. A limpeza das tubulações deve ser executada defalha ou acidentes. A limpeza das tubulações deve ser executada de
acordo com procedimento de limpeza que atenda, pelo menos, àsacordo com procedimento de limpeza que atenda, pelo menos, às
seguintes recomendações gerais:seguintes recomendações gerais:
a) A limpeza das linhas deve ser executada, de preferência, pora) A limpeza das linhas deve ser executada, de preferência, por
conjunto ou sistema de tubulações, visando à remoção de depósitosconjunto ou sistema de tubulações, visando à remoção de depósitos
de ferrugem, pontas de eletrodos, salpicos de solda, escórias, poeiras,de ferrugem, pontas de eletrodos, salpicos de solda, escórias, poeiras,
rebarbas e outros corpos estranhos do interior das rebarbas e outros corpos estranhos do interior das tubulações.tubulações.
b) O sistema de limpeza deve incluir todos os pontos internos dab) O sistema de limpeza deve incluir todos os pontos internos datubulação, inclusive locais onde existam drenos e tubulação, inclusive locais onde existam drenos e suspiros.suspiros.
c) A limpeza interna pode ser realizada com água, ar comprimido,c) A limpeza interna pode ser realizada com água, ar comprimido,
vapor, nitrogênio, produtos químicos (tais como solução devapor, nitrogênio, produtos químicos (tais como solução de
detergentes, ácidos inibidos e soluções alcalinas), ou com óleo,detergentes, ácidos inibidos e soluções alcalinas), ou com óleo,
incluindo ou não dispositivos do tipoincluindo ou não dispositivos do tipo pig pig, conforme o procedimento, conforme o procedimento
da executante.da executante.
d) Antes da d) Antes da limpeza, deve-se vericar se foram removidos os limpeza, deve-se vericar se foram removidos os seguintesseguintes
equipamentos e equipamentos e acessórios:acessórios:
Purgadores;Purgadores;••
Raquetes;Raquetes;••
Válvulas de controle;Válvulas de controle;••
Instrumentos;Instrumentos;••
Discos de ruptura;Discos de ruptura;••
Válvulas de segurança e de alívio;Válvulas de segurança e de alívio;••
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
161161
Válvulas de sedeVálvulas de sede• resiliente;• resiliente;
Todos os componentes que causem restrições ao uxo como,Todos os componentes que causem restrições ao uxo como,••
por exemplo, placas de orifício.por exemplo, placas de orifício.
e) Todos os acessórios que forem removidos devem ser limpos eme) Todos os acessórios que forem removidos devem ser limpos em
separado e, quando separado e, quando necessário, substituídos por carretéis.necessário, substituídos por carretéis.
f) Os f) Os suspiros e drenos das tubulações devem ser suspiros e drenos das tubulações devem ser abertos.abertos.
g) As g) As válvulas devem car totalmente abertas.válvulas devem car totalmente abertas.
h) As válvulas de retenção, quando o suprimento de uido deh) As válvulas de retenção, quando o suprimento de uido de
limpeza for a jusante das mesmas, devem ser retiradas ou travadaslimpeza for a jusante das mesmas, devem ser retiradas ou travadasna posição aberta.na posição aberta.
i) As tubulações de sucção de compressores e seu sistema dei) As tubulações de sucção de compressores e seu sistema de
lubricação e de alimentação de vapor ou gás de turbina devem terlubricação e de alimentação de vapor ou gás de turbina devem ter
toda sua superfície interna limpa por processo mecânico ou químicotoda sua superfície interna limpa por processo mecânico ou químico
até o metal branco.até o metal branco.
 j)  j) Deve Deve ser ser prevista prevista a a instalação instalação de de linhas linhas provisóriaprovisórias s para para atenderatender
ao abastecimento e drenagem do uido para a execução da limpezaao abastecimento e drenagem do uido para a execução da limpeza
das tubulações.das tubulações.
k) Antes de iniciar a limpeza deve-se vericar a compatibilidade dosk) Antes de iniciar a limpeza deve-se vericar a compatibilidade dos
materiais de revestimentos e internos de válvulas com o processo amateriais de revestimentos e internos de válvulas com o processo a
ser utilizado.ser utilizado.
l) As válvulas só podem ser acionadas depois de realizada a limpezal) As válvulas só podem ser acionadas depois de realizada a limpeza
da linha.da linha.
m) Algumas válvulas, consideradas essenciais à operação, podem serm) Algumas válvulas, consideradas essenciais à operação, podem ser
retiradas para vericação da possível existência de retiradas para vericação da possível existência de detritos depositadosdetritos depositados
em suas sedes, decorrentes do arraste durante a em suas sedes, decorrentes do arraste durante a lavagem das linhas.lavagem das linhas.
n) O primeiro acionamento deve ser realizado cuidadosamente,n) O primeiro acionamento deve ser realizado cuidadosamente,
objetivando detectar a existência de possíveis detritos na objetivando detectar a existência de possíveis detritos na sede.sede.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
162162
Alta CompetênciaAlta Competência
o) Todos os equipamentos e acessórios removidos para a limpeza daso) Todos os equipamentos e acessórios removidos para a limpeza das
tubulações devem ser remontados em suas posições corretas.tubulações devem ser remontados em suas posições corretas.
p) Incluir p) Incluir preservação quando necessário.preservação quando necessário.
q) O procedimento de limpeza deve mencionar os cuidados comq) O procedimento de limpeza deve mencionar os cuidados com
relação ao descarte para o meio ambiente do uido e produtosrelação ao descarte para o meio ambiente do uido e produtos
envolvidos e removidos na limpeza.envolvidos e removidos na limpeza.
r) O procedimento de limpeza deve estabelecer um critério ecazr) O procedimento de limpeza deve estabelecer um critério ecaz
para se decidir pela conclusão da limpeza na qualidade requerida.para se decidir pela conclusão da limpeza na qualidade requerida.
s) Prever a s) Prever a instalação de ltros provisórios.instalação de ltros provisórios.
t) Prevert) Prever, quando , quando aplicável, procedimento de secagem aplicável, procedimento de secagem e inertização.e inertização.
2.6.3. Secagem2.6.3. Secagem
Quando necessário, as linhas devem ser secas, conforme oQuando necessário, as linhas devem ser secas, conforme o
procedimento deprocedimento de secagemsecagem e requisito de projeto, de forma a não e requisito de projeto, de forma a não
comprometer a qualidade dos produtos ou a integridade doscomprometer a qualidade dos produtos ou a integridade dos
equipamentos, quequipamentos, quando da entrada eando da entrada em operação. m operação. Especial atençãEspecial atençãoo
deve ser dada às válvulas e suas cavidades.deve ser dada às válvulas e suas cavidades.
2.7. T2.7. Teste de estanqueidade e teste este de estanqueidade e teste hidrostático de linhashidrostático de linhas
Antes dos testes devem ser executadas as Análises PreliminaresAntes dos testes devem ser executadasas Análises Preliminares
de Risco (APR), detalhando as medidas necessárias de segurança,de Risco (APR), detalhando as medidas necessárias de segurança,
principalmente onde, em caso de falha, haja perigo para o pessoalprincipalmente onde, em caso de falha, haja perigo para o pessoal
ou para as ou para as instalações adjacentes.instalações adjacentes.
O teste pneumático é aceitável para as linhas de ar de instrumentosO teste pneumático é aceitável para as linhas de ar de instrumentos
e de serviço, porém, nos demais casos, só pode ser realizado come de serviço, porém, nos demais casos, só pode ser realizado com
autorização da Petrobras, conforme procedimento especícoautorização da Petrobras, conforme procedimento especíco
previamente aprovado.previamente aprovado.
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Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
163163
O teste de pressão deve ser executado preferencialmente porO teste de pressão deve ser executado preferencialmente por
sistemas de tubulações, ao invés de sistemas de tubulações, ao invés de tubulações individuais. A quebratubulações individuais. A quebra
de continuidade, através da instalação de raquetes para o teste dede continuidade, através da instalação de raquetes para o teste de
pressão, deve ser reduzida ao mínimo, mantendo interligadas aspressão, deve ser reduzida ao mínimo, mantendo interligadas as
tubulações e equipamentos passíveis de se submeterem à mesmatubulações e equipamentos passíveis de se submeterem à mesma
pressão de teste.pressão de teste.
No caso de o sistema se estender além dos limites da construção eNo caso de o sistema se estender além dos limites da construção e
de nesses limites não haver anges, ligação roscada, ligação soldadade nesses limites não haver anges, ligação roscada, ligação soldada
ou válvula de bloqueio, o teste deve ser aplicado até o acessório deou válvula de bloqueio, o teste deve ser aplicado até o acessório de
bloqueio mais próximo.bloqueio mais próximo.
Alguns equipamentos, tais como vasos, trocadores de calor,Alguns equipamentos, tais como vasos, trocadores de calor,
separadores, filtros, bombas, turbinas ou qualquer outroseparadores, filtros, bombas, turbinas ou qualquer outro
equipamento instalado na linha, já testados, que não causemequipamento instalado na linha, já testados, que não causem
dificuldades ao teste do sistema de tubulações, podem serdificuldades ao teste do sistema de tubulações, podem ser
novamente testados simultaneamente com o sistema denovamente testados simultaneamente com o sistema de
tubulações a que estiverem conectados. Atenção especialtubulações a que estiverem conectados. Atenção especial
deve ser dada à possibilidade desse teste vir a propagar não-deve ser dada à possibilidade desse teste vir a propagar não-
conformidades subcríticas nos equipamentos. A pressão de testeconformidades subcríticas nos equipamentos. A pressão de teste
não deve exceder em nenhum ponto a pressão de teste permitinão deve exceder em nenhum ponto a pressão de teste permitidada
para os equipamentos e deve atender à norma de projeto dapara os equipamentos e deve atender à norma de projeto da
tubulação específica.tubulação específica.
Antes do teste, os seguintes equipamentos e acessórios devem serAntes do teste, os seguintes equipamentos e acessórios devem ser
removidos:removidos:
Purgadores;Purgadores;••
Separadores de linha;Separadores de linha;••
Instrumentos (inclusive válvulas de Instrumentos (inclusive válvulas de controle);controle);••
Controladores pneumáticos;Controladores pneumáticos;••
Todos os dispositivos que causem restrição ao uxo (tais comoTodos os dispositivos que causem restrição ao uxo (tais como••
placa de orifício e bocal de placa de orifício e bocal de mistura).mistura).
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Alta CompetênciaAlta Competência
Os discos de ruptura e as válvulas de segurança e alívio devem serOs discos de ruptura e as válvulas de segurança e alívio devem ser
isolados do sistema ou removidos. Todas as partes retiradas devemisolados do sistema ou removidos. Todas as partes retiradas devem
ser substituídas por peças provisórias, se necessário.ser substituídas por peças provisórias, se necessário.
É importante que haja uma previsão para a instalação de ltrosÉ importante que haja uma previsão para a instalação de ltros
temporários.temporários.
Em tubulações que possuam linhas de aquecimento, estas devemEm tubulações que possuam linhas de aquecimento, estas devem
ser testadas preferencialmente com vapor, a m de se vericar aser testadas preferencialmente com vapor, a m de se vericar a
estanqueidade e a garantia de uxo em todos os pontos do sistemaestanqueidade e a garantia de uxo em todos os pontos do sistema
e sua exibilidade.e sua exibilidade.
Nos limites do sistema de teste, o uido de teste deve ser bloqueadoNos limites do sistema de teste, o uido de teste deve ser bloqueado
através de ange cego, raquete, tampão, chapa de bloqueio ouatravés de ange cego, raquete, tampão, chapa de bloqueio ou
bujão. Os bloqueios devem ser bujão. Os bloqueios devem ser executados nos pontos indicados peloexecutados nos pontos indicados peloprojeto. As raquetes devem ser selecionadas de projeto. As raquetes devem ser selecionadas de acordo com a normaacordo com a norma
Petrobras N-120. As chapas de bloqueio são selecionadas através doPetrobras N-120. As chapas de bloqueio são selecionadas através do
código ASME Section VIII - código ASME Section VIII - Division 1, conforme o detalhe utilizado.Division 1, conforme o detalhe utilizado.
As ligações existentes nos limites do sistema, bem como aquelasAs ligações existentes nos limites do sistema, bem como aquelas
situadas na entrada de equipamentos, devem ser situadas na entrada de equipamentos, devem ser vericadas durantevericadas durante
a pré-operação.a pré-operação.
As válvulas de retenção devem ser pressurizadas no sentido daAs válvulas de retenção devem ser pressurizadas no sentido da
abertura. Se isso não for possível, deve-se travar a parte móvel naabertura. Se isso não for possível, deve-se travar a parte móvel na
posição aberta. Todas as outras válvulas devem ser mantidas naposição aberta. Todas as outras válvulas devem ser mantidas na
posição totalmente aberta durante o teste.posição totalmente aberta durante o teste.
As juntas de expansão, quando se constituem no elemento maisAs juntas de expansão, quando se constituem no elemento mais
fraco do sistema, do ponto de vista de resistência à pressão defraco do sistema, do ponto de vista de resistência à pressão de
teste, devem ser isoladas ou substituídas por carretel temporárioteste, devem ser isoladas ou substituídas por carretel temporário..
Quando submetidas ao teste devem ser travadas e suportadasQuando submetidas ao teste devem ser travadas e suportadas
temporariamente, para evitar excessiva distensão e abaulamentotemporariamente, para evitar excessiva distensão e abaulamento
do fole.do fole.
É importante que seja feita uma inspeção de todo o sistemaÉ importante que seja feita uma inspeção de todo o sistema
de suportes das tubulações para se avaliar previamente o seude suportes das tubulações para se avaliar previamente o seu
comportamento quando da aplicação do uido de teste, que porcomportamento quando da aplicação do uido de teste, que porser freqüentementser freqüentemente mais pesado que e mais pesado que o uido circulante, constitui ao uido circulante, constitui a
maior carga estática que age sobre os suportes.maior carga estática que age sobre os suportes.
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Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
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Tubulações projetadas para vapor ou gás que sejam testadasTubulações projetadas para vapor ou gás que sejam testadas
com água, em geral necessitam que se usem suportes provisórioscom água, em geral necessitam que se usem suportes provisórios
adicionais. A vericação da necessidade ou não dessesuporteadicionais. A vericação da necessidade ou não desse suporte
adicional deve fazer parte da APR.adicional deve fazer parte da APR.
É obrigatória a instalação de no mínimo dois É obrigatória a instalação de no mínimo dois manômetros, sendo ummanômetros, sendo um
no ponto de maior elevação e outro no ponto de menor elevaçãono ponto de maior elevação e outro no ponto de menor elevação
do sistema. Os manômetros devem ser adequados à pressão de do sistema. Os manômetros devem ser adequados à pressão de testeteste
de tal forma que a leitura da pressão esteja entre 1/3 e 2/3 da escalade tal forma que a leitura da pressão esteja entre 1/3 e 2/3 da escala
e que as divisões sejam, no máximo, de 5 % da pressão do teste,e que as divisões sejam, no máximo, de 5 % da pressão do teste,
com mostrador de diâmetro mínimo igual a 75 mm. Além disso,com mostrador de diâmetro mínimo igual a 75 mm. Além disso,
os manômetros precisam estar em perfeitas condições, testados eos manômetros precisam estar em perfeitas condições, testados e
aferidos a cada três meses.aferidos a cada três meses.
Em tubulações novas, todas as Em tubulações novas, todas as junções (por exemplo: juntas soldadas,junções (por exemplo: juntas soldadas,
angeadas e roscadas) devem ser angeadas e roscadas) devem ser deixadas expostas, sem isolamentodeixadas expostas, sem isolamento
ou revestimento, para exame durante o teste, sendo permitida aou revestimento, para exame durante o teste, sendo permitida a
pintura conforme ASME B31.3. O mesmo critério se aplica às juntaspintura conforme ASME B31.3. O mesmo critério se aplica às juntas
reparadas ou modicadas de tubulações em serviço. As tubulaçõesreparadas ou modicadas de tubulações em serviço. As tubulações
enterradas devem car com as ligações expostas, exceto as ligaçõesenterradas devem car com as ligações expostas, exceto as ligações
enclausuradas em concreto que já tiverem sido enclausuradas em concreto que já tiverem sido testadas previamentetestadas previamente
de acordo com esta norma. No entanto, as tubulações que operamde acordo com esta norma. No entanto, as tubulações que operam
enterradas devem, durante o enterradas devem, durante o teste, ser adequadamente suportadas.teste, ser adequadamente suportadas.
Os dispositivos de teste de pressão devem ser de classe de pressãoOs dispositivos de teste de pressão devem ser de classe de pressão
igual ou superior à da linha a igual ou superior à da linha a ser testada e devem atender ao códigoser testada e devem atender ao código
ASME B31.3.ASME B31.3.
Onde não houver possibilidade de Onde não houver possibilidade de execução de teste hidrostático, osexecução de teste hidrostático, os
ensaios alternativos previstos na norma de projeto aplicável devemensaios alternativos previstos na norma de projeto aplicável devem
ser executados.ser executados.
ATENÇÃOATENÇÃO
Toda dispensa de teste de pressão tem que serToda dispensa de teste de pressão tem que ser
fundamentada pelo executante e aprovada pelafundamentada pelo executante e aprovada pela
Petrobras.Petrobras.
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Alta CompetênciaAlta Competência
1) Classique os materiais a seguir, usados para a fabricação de tubos,1) Classique os materiais a seguir, usados para a fabricação de tubos,colocandocolocando MM para os metálicos e para os metálicos e NMNM para os não-metálicos: para os não-metálicos:
( ( ) ) Aço-inoxidável.Aço-inoxidável.
( ( ) ) Chumbo.Chumbo.
( ( ) ) Acrílico.Acrílico.
( ( ) ) Ferro Ferro forjado.forjado.
( ( ) ) PoliéstePoliésterr..
( ( ) ) Alumínio.Alumínio.
( ( ) ) Concreto-armadConcreto-armado.o.
2) Coloque verdadeiro (2) Coloque verdadeiro (VV) ou falso () ou falso (FF) nas armativas a seguir a res-) nas armativas a seguir a res-
peito da fabricação de tubos.peito da fabricação de tubos.
( ( )) LamLaminainaçãoção, e, extrxtrususão e ão e funfundiçdição ão são são proprocescessos sos indindustustriariaisis
de fabricação de tubos sem de fabricação de tubos sem costura.costura.
( ( )) No No cascaso do da fa fabrabricaicação ção de de tubtubos os com com coscosturtura a a a parparede ede dodo
tubo é contínua ou tubo é contínua ou apresenta partes soldadas.apresenta partes soldadas.
( ( )) FunFundiçdição ão é é um um tiptipo o de de proprocescesso so com com coscosturtura.a.
( ( )) Na Na fabfabricricaçãação o por por lamlaminainaçãoção, , um um tartarugo ugo macmaciço iço do do matmate-e-
rial em estado pastoso é colocado em rial em estado pastoso é colocado em um recipiente de açoum recipiente de aço
debaixo de uma poderosa prensa.debaixo de uma poderosa prensa.
( )( ) PelPelo proo procecesso dsso de exte extrusrusão faão fabrbricaicam-sm-se alge alguns auns açoçoss
especiais não-forjáveis e a maioria dos materiais não-especiais não-forjáveis e a maioria dos materiais não-
metálicos, tais como barro vidrado, concreto, cimentometálicos, tais como barro vidrado, concreto, cimento
amianto, borrachas etc.amianto, borrachas etc.
3) Os processos de fabricação de tubos mais usados em instalações3) Os processos de fabricação de tubos mais usados em instalações
industriais são:industriais são:
( ( ) ) fundição fundição e e laminação.laminação.
( ( ) ) laminação laminação e e fabricação fabricação por por solda.solda.
( ( ) ) extrusão extrusão e e fundição.fundição.
(( )) f di ãf di ã l i ãl i ã ldld
2.8. Exercícios2.8. Exercícios
( ( ) ) fundição fundição e e laminação laminação por por solda.solda.
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Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
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4) Assinale nas opções a seguir qual material é denominado de uso4) Assinale nas opções a seguir qual material é denominado de uso
geral devido ao seu baixo custo, às excelentes qualidades mecânicasgeral devido ao seu baixo custo, às excelentes qualidades mecânicas
e à facilidade de solda:e à facilidade de solda:
( ( ) ) aço-carbono.aço-carbono.
( ( ) ) ferro ferro fundido.fundido.
( ( ) ) chumbo.chumbo.
( ( ) ) aço-liga.aço-liga.
( ( ) ) cimento-amianto.cimento-amianto.
5) Relacione os tipos de acessórios e suas nalidades:5) Relacione os tipos de acessórios e suas nalidades:
1. Permite mudanças1. Permite mudanças
de direção em tubos.de direção em tubos.
( ( )) CruCruzetzetas, as, tês tês e e anéanéis is de de rereforforço.ço.
2. Faz derivações de2. Faz derivações de
tubos.tubos.
( )( ) FFllaannggeess,, niplesniples, luvas e virolas., luvas e virolas.
3. Permite mudanças3. Permite mudanças
de diâmetro em tubos.de diâmetro em tubos.
( ( )) CCururvavas s e e jojoeelhlhosos..
4. Faz ligações de4. Faz ligações de
tubos entre si.tubos entre si.
( ( )) TTampampõesões, , bujbujões ões e e ananges ges cegcegos.os.
5. Fecham extremi-5. Fecham extremi-
dades de tubos.dades de tubos.
( ( )) RedReduçõuções es conconcêncêntritricascas, , excexcêntêntricricas as ee
bucha.bucha.
6) Com relação aos cuidados a serem adotados na montagem de an-6) Com relação aos cuidados a serem adotados na montagem de an-
ges e juntas, complete as lacunas das armativas a seguir:ges e juntas, complete as lacunas das armativas a seguir:
a) Os anges devem a) Os anges devem ter suas faces protegidas contrater suas faces protegidas contra __________________________  
ee __________________________..
b) As porcas devem car completamenteb) As porcas devem car completamente __________________________ no corpo no corpo
do parafuso ou estojo antes dodo parafuso ou estojo antes do __________________________..
c) Devem ser colocadosc) Devem ser colocados __________________________ na entrada de vasos, com- na entrada de vasos, com-
pressores, turbinas, bombas e outros equipamentos que possampressores, turbinas, bombas e outros equipamentos que possam
ser prejudicados por detritos e que não tenham sido isolados doser prejudicados por detritos e que não tenham sido isolados do
sistema.sistema.
d) Os ltros temporários devem car no sistema durante od) Os ltros temporários devem car no sistema durante o
__________________________,,__________________________,, __________________________, e, e __________________________..
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Alta CompetênciaAlta Competência
7) Com relação à limpeza e lavagem de linhas, marque a opção cor-7) Com relação à limpeza e lavagem de linhas, marque a opção cor-
reta:reta:
( ( )) O siO sistemstema da de lie limpeza mpeza deve deve incluincluir ir todotodos os os ps pontoontos ins internternososda tubulação, à exceção dos locais onde existam drenos eda tubulação, à exceção dos locais onde existam drenos e
suspiros.suspiros.
( ( )) Os Os suspsuspiros iros e de drenorenos s das das tubutubulaçõelações ds devem evem ser ser mantmantidos idos fe-fe-
chados.chados.
( ( )) A liA limpezmpeza da das as linhalinhas ds deve eve ser ser execexecutadutada a de de prefpreferênerência cia porpor
um conjunto ou sistema de tubulações, visando à remoçãoum conjunto ou sistema de tubulações, visando à remoção
de depósitos de ferrugem, pontas de eletrodos, salpicos dede depósitos de ferrugem, pontas de eletrodos, salpicos de
solda, escórias, poeiras, rebarbas e outros corpos estranhossolda, escórias, poeiras, rebarbas e outros corpos estranhos
do interior das tubulações.do interior das tubulações.
( ( )) As As válvuválvulas las de de reteretençãonção, q, quando uando o so suprimuprimento ento de de uido uido dedelimpeza for a montante das mesmas, devem ser retiradas oulimpeza for a montante das mesmas, devem ser retiradas ou
travadas na posição aberta.travadas na posição aberta.
( ( )) Não Não há há necenecessidassidade de de de prevprevisão isão de de instinstalaçãalação o de de ltrltros os pro-pro-
visórios.visórios.
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Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
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ABNTABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. - Associação Brasileira de Normas Técnicas.
ANSIANSI - - Am Amerericican an NaNatitionaonal l StStanandadardrds s InInststitituteute. Instituto Nacional Americano de Padronização.. Instituto Nacional Americano de Padronização.
APIAPI -- American Petroleum Institute American Petroleum Institute. Instituto Americano de Petróleo.. Instituto Americano de Petróleo.
APRAPR - Análise Preliminar de Riscos. - Análise Preliminar de Riscos.
ASMEASME   --  American  American Society Society of of Mechanical Mechanical EngineerEngineerss. Sociedade Americana de. Sociedade Americana de
Engenheiros Mecânicos.Engenheiros Mecânicos.
ASTMASTM - - American Society for T American Society for Testing and Materialsesting and Materials. Sociedade Americana para Teste e. Sociedade Americana para Teste e
Materiais.Materiais.
BEPBEP - - Both End PlainBoth End Plain.. NiplesNiples com ambos extremos lisos. com ambos extremos lisos.
BETBET - - Both End Threaded Both End Threaded .. NiplesNiples com ambos extremos rosqueados. com ambos extremos rosqueados.
ChanfroChanfro - arestas retiradas. - arestas retiradas.
CisalhamentoCisalhamento  - tensão que um corpo sofre em função de forças que nele são  - tensão que um corpo sofre em função de forças que nele são
aplicadas. Essas formas provocam uma deformação, em geral tendem a causaraplicadas. Essas formas provocam uma deformação, em geral tendem a causar
um deslizamento de partes de um corpo, geralmente partes contíguas em direçãoum deslizamento de partes de um corpo, geralmente partes contíguas em direção
paralela ao plano de contato.paralela ao plano de contato.
COPANTCOPANT - Comissão Pan-Americana de Normas Técnicas. - Comissão Pan-Americana de Normas Técnicas.
Crevice corrosionCrevice corrosion - corrosão de contato. - corrosão de contato.
EBEB - Especicações da ABNT ex: EB-216 Página 118. - Especicações da ABNT ex: EB-216 Página 118.
ElastômeroElastômero - polímero com propriedades físicas parecidas com as  - polímero com propriedades físicas parecidas com as da borracha.da borracha.
ExtrusãoExtrusão - processo de conformação mecânica em que um bloco é forçado a passar - processo de conformação mecânica em que um bloco é forçado a passar
por uma matriz sob alta pressão de modo a ter sua secção transversal reduzida.por uma matriz sob alta pressão de modo a ter sua secção transversal reduzida.
FlangeFlange - disco, em forma de aro, adaptado ou fundido na extremidade de um tubo - disco, em forma de aro, adaptado ou fundido na extremidade de um tubo
e com que se faz ligação a outro tubo idêntico.e com que se faz ligação a outro tubo idêntico.
FRPFRP - - Fiberglass Reinforced Plastic Fiberglass Reinforced Plastic . Tubos de plásticos reforçados com bra de vidro.. Tubos de plásticos reforçados com bra de vidro.
JAJA - juntas do tipo anel. - juntas do tipo anel.
IPSIPS - - Iron Pipe SizeIron Pipe Size. Bitola nominal.. Bitola nominal.
2.9. Glossário2.9. Glossário
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Alta CompetênciaAlta Competência
LETLET - - Large End Threaded Large End Threaded .. NiplesNiples de redução com o extremo maior rosqueado. de redução com o extremo maior rosqueado.
MandrilMandril - eixo ou fuso de  - eixo ou fuso de máquina-ferramenta, geralmente pontudo, que é inseridomáquina-ferramenta, geralmente pontudo, que é inserido
em um orifício numa peça a ser trabalhada, para segurá-la durante a usinação.em um orifício numa peça a ser trabalhada, para segurá-la durante a usinação.
Dispositivo que segura e gira a broca nas furadeiras e arcos de pua; porta-broca.Dispositivo que segura e gira a broca nas furadeiras e arcos de pua; porta-broca.
Peça para alisar os furos grandes em certos trabalhos Peça para alisar os furos grandes em certos trabalhos mecânicos.mecânicos.
ManômetroManômetro - instrumento usado para medir a pressão (tensão) ou força elástica - instrumento usado para medir a pressão (tensão) ou força elástica
dos uidos (gases, vapores e líquidos).dos uidos (gases, vapores e líquidos).
MSSMSS -- Manufacturers Standardization Society Manufacturers Standardization Society . Sociedade de Padronização de. Sociedade de Padronização de
Manufaturados.Manufaturados.
NiplesNiples - tubo curto usado para instalar equipamentos internos na coluna. - tubo curto usado para instalar equipamentos internos na coluna.
OETOET - - One End Threaded. NiplesOne End Threaded. Niples paralelos com um extremo rosqueado e  paralelos com um extremo rosqueado e outro liso.outro liso.
ResilienteResiliente - refere-se à elasticidade; elástico. - refere-se à elasticidade; elástico.
SEPSEP - - Small End PlainSmall End Plain.. NiplesNiples de redução com o menor diâmetro liso. de redução com o menor diâmetro liso.
SETSET - - Small End Threaded. NiplesSmall End Threaded. Niples de redução com o menor diâmetro rosqueado. de redução com o menor diâmetro rosqueado.
SpoolsSpools - trecho de uma linha de tubulação fabricado em ocina para ser unido no - trecho de uma linha de tubulação fabricado em ocina para ser unido no
campo a outros trechos pré-fabricados.campo a outros trechos pré-fabricados.
TarugoTarugo - cavilha de madeira com que se ligam duas peças de madeira ou de outra - cavilha de madeira com que se ligam duas peças de madeira ou de outra
substância.substância.
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Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
171171
OSCAR, Rodrigo e CASALOTTI, Glauco e SILVA, Fernando Almeida e TREVIZOLI,OSCAR, Rodrigo e CASALOTTI, Glauco e SILVA, Fernando Almeida e TREVIZOLI,Eduardo A. Flanges. Disponível em: <http://www.infosolda.com.br/jc_perg_Eduardo A. Flanges. Disponível em: <http://www.infosolda.com.br/jc_perg_
down/id63.pdf>. Acesso em: 31 out 2008.down/id63.pdf>. Acesso em: 31 out 2008.
MOTA, Rui.MOTA, Rui. TTubulações, Acessórios ubulações, Acessórios e Válvulas.e Válvulas. Apostila. CEFET – Centro Federal de Apostila. CEFET – Centro Federal de
Educação Tecnológica. Bahia, 2006.Educação Tecnológica. Bahia, 2006.
Educação Continuada Internacional à Distância (ECID). Disponível em: <http:// Educação Continuada Internacional à Distância (ECID). Disponívelem: <http:// 
www.ecid.com.br/tubulacao/aulagratis/aulagratisinstrumentacao/aula01.htm>.www.ecid.com.br/tubulacao/aulagratis/aulagratisinstrumentacao/aula01.htm>.
Acesso em: 31 out 2008.Acesso em: 31 out 2008.
2.10. Bibliografia2.10. Bibliografia
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Alta CompetênciaAlta Competência
1) Classique os materiais a seguir, usados para a fabricação de tubos, 1) Classique os materiais a seguir, usados para a fabricação de tubos, colocandocolocando MMpara os metálicos epara os metálicos e NMNM para os não-metálicos: para os não-metálicos:
( M )( M ) Aço-inoxidável. Aço-inoxidável.
( M )( M ) Chumbo. Chumbo.
(NM)(NM) Acrílico. Acrílico.
( M )( M ) Ferro forjado. Ferro forjado.
(NM)(NM) Poliéster. Poliéster.
( M )( M ) Alumínio. Alumínio.
(NM)(NM) Concreto-armado. Concreto-armado.
2) Coloque verdadeiro (2) Coloque verdadeiro (VV) ou falso () ou falso (FF) nas armativas a seguir a respeito da) nas armativas a seguir a respeito da
fabricação de tubos.fabricação de tubos.
( V )( V ) Laminação, extrusão e fundição são pLaminação, extrusão e fundição são processos industriais de fabricação derocessos industriais de fabricação de
tubos sem costura.tubos sem costura.
( V )( V ) No caso da fabricação de tubos com costura a parede do tubo é contínuaNo caso da fabricação de tubos com costura a parede do tubo é contínua
ou apresenta partes soldadas.ou apresenta partes soldadas.
( F )( F ) Fundição é um tipo de Fundição é um tipo de processo com costura.processo com costura.
Justificativa: falsa, pois é um tipo de fabricação sem Justificativa: falsa, pois é um tipo de fabricação sem costura.costura.
( F )( F ) Na fabricação por laminação, um tarugo maciço do material em estadoNa fabricação por laminação, um tarugo maciço do material em estado
pastoso é colocado em um recipiente de aço debaixo de uma poderosapastoso é colocado em um recipiente de aço debaixo de uma poderosa
prensa.prensa.
Justificativa: falsa, esta é a descrição para a fabricação por extrusão.Justificativa: falsa, esta é a descrição para a fabricação por extrusão.
( F )( F ) Pelo processo de extrusão fabricam-se alguns aços especiais não-forjáveis ePelo processo de extrusão fabricam-se alguns aços especiais não-forjáveis e
a maioria dos materiais não-metálicos, tais como barro vidrado, concreto,a maioria dos materiais não-metálicos, tais como barro vidrado, concreto,
cimento amianto, borrachas etc.cimento amianto, borrachas etc.
Justificativa: falsa, pois os aços especiais não-forjáveis e a maioria dosJustificativa: falsa, pois os aços especiais não-forjáveis e a maioria dos
materiais não-metálicos, tais como barro vidrado, concreto, cimentomateriais não-metálicos, tais como barro vidrado, concreto, cimento
amianto, borrachas etc. além de tubos de ferro fundido são produzidosamianto, borrachas etc. além de tubos de ferro fundido são produzidos
pelo processo de fundição.pelo processo de fundição.
3) Os processos de fabricação de tubos mais usados em instalações industriais são:3) Os processos de fabricação de tubos mais usados em instalações industriais são:
( ( ) ) fundição fundição e e laminação.laminação.
( X ) laminação e fabricação por solda.( X ) laminação e fabricação por solda.
( ( ) ) extrusão extrusão e e fundição.fundição.
( ( ) ) fundição fundição e e laminação laminação por por solda.solda.
2.11. Gabarito2.11. Gabarito
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Capítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulaçãoCapítulo 2. Tubulações e acessórios de tubulação
173173
4) Assinale nas opções a seguir qual material é denominado de uso geral devido ao4) Assinale nas opções a seguir qual material é denominado de uso geral devido ao
seu baixo custo, às excelentes qualidades mecânicas e à facilidade de solda:seu baixo custo, às excelentes qualidades mecânicas e à facilidade de solda:
( X ) aço-carbono.( X ) aço-carbono.
( ( ) ) ferro ferro fundido.fundido.
( ( ) ) chumbo.chumbo.
( ( ) ) aço-liga.aço-liga.
( ( ) ) cimento-amianto.cimento-amianto.
5) Relacione os tipos de acessórios e suas nalidades:5) Relacione os tipos de acessórios e suas nalidades:
1. Permite mudanças de1. Permite mudanças de
direção em tubos.direção em tubos.
( 2 )( 2 ) Cruzetas, tês e anéis de reforço.Cruzetas, tês e anéis de reforço.
2. Faz derivações de2. Faz derivações de
tubos.tubos.
( 4 )( 4 ) Flanges,Flanges, niplesniples, luvas e virolas., luvas e virolas.
3. Permite mudanças de3. Permite mudanças de
diâmetro em tubos.diâmetro em tubos.
( 1 )( 1 ) Curvas e joelhos.Curvas e joelhos.
4. Faz ligações de tubos4. Faz ligações de tubos
entre si.entre si.
( 5 )( 5 ) TTampões, bujões e ampões, bujões e anges cegos.anges cegos.
5. Fecham extremidades5. Fecham extremidades
de tubos.de tubos.
( 3 )( 3 ) Reduções concêntricas, excêntricas e bucha.Reduções concêntricas, excêntricas e bucha.
6) Com relação aos cuidados a serem adotados na montagem de anges e juntas,6) Com relação aos cuidados a serem adotados na montagem de anges e juntas,
complete as lacunas das armativas a seguir:complete as lacunas das armativas a seguir:
a) Os anges devem ter suas faces protegidas contraa) Os anges devem ter suas faces protegidas contra choques mecânicoschoques mecânicos   ee
corrosãocorrosão..
b) As porcas devem car completamenteb) As porcas devem car completamente roscadasroscadas no corpo do parafuso ou estojo no corpo do parafuso ou estojo
antes doantes do torque finaltorque final..
c) Devem ser colocadosc) Devem ser colocados filtros temporáriosfiltros temporários  na entrada de vasos, compressores,  na entrada de vasos, compressores,
turbinas, bombas e outros equipamentos que possam ser prejudicados por detritosturbinas, bombas e outros equipamentos que possam ser prejudicados por detritos
e que não tenham sido isolados do sistema.e que não tenham sido isolados do sistema.
d) Os ltros temporários devem car no sistema durante od) Os ltros temporários devem car no sistema durante o teste de pressãoteste de pressão,,
limpezalimpeza,, pré-operaçãopré-operação e e início de operaçãoinício de operação..
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174174
Alta CompetênciaAlta Competência
7) Com relação à limpeza e lavagem de linhas, marque a opção correta:7) Com relação à limpeza e lavagem de linhas, marque a opção correta:
( ( )) O O sistsistema ema de de limpezlimpeza a deve deve incluiincluir r todos todos os os pontos pontos interninternos os da da tubulatubulação, ção, àà
exceção dos locais onde existam drenos e suspiros.exceção dos locais onde existam drenos e suspiros.
( ( )) Os Os suspisuspiros ros e e drenos drenos das das tubulatubulações ções devem devem ser ser mantimantidos dos fechadfechados.os.
( X ( X )) A limpeA limpeza das liza das linhas devnhas deve ser exee ser executadcutada de prea de preferêncferência por um ia por um conjuntconjuntoo
ou sistema de tubulações, visando à remoção de depósitos de ferrugem,ou sistema de tubulações, visando à remoção de depósitos de ferrugem,
pontas de eletrodos, salpicos de solda, escórias, poeiras, rebarbas e outrospontas de eletrodos, salpicos de solda, escórias, poeiras, rebarbas e outros
corpos estranhos do interior das tubulações.corpos estranhos do interior das tubulações.
( ( )) As As válvulaválvulas s de de retenretenção, ção, quando quando o o suprimsuprimento ento de de uido uido de de limpezlimpeza fa for or aa
montante das mesmas, devem ser retiradas ou travadas na posição aberta.montante das mesmas, devem ser retiradas ou travadas na posição aberta.
( ( )) Não Não há há necessnecessidade idade de de previprevisão são de de instainstalação lação de de ltroltros s provisprovisóriosórios..
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   C   C
  a  a
  p  p   í   í   t   t
  u  u
   l   l  o  o
   3   3
VálvulasVálvulas
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Classicar as válvulas de acordo com as suas funções;• Classicar as válvulas de acordo com as suas funções;
• Identicar a importância do • Identicara importância do teste de estanqueidade emteste de estanqueidade em
válvulas;válvulas;
• Distinguir tipos de • Distinguir tipos de atuadores de válvulas.atuadores de válvulas.
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176176
Alta CompetênciaAlta Competência
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 3. VálvulasCapítulo 3. Válvulas
177177
3. Válvulas3. Válvulas
AA
s válvulas são dispositivos destinados a estabelecer, controlars válvulas são dispositivos destinados a estabelecer, controlar
e interromper o uxo em uma tubulação. Esses acessóriose interromper o uxo em uma tubulação. Esses acessórios
são os mais importantes existentes nas tubulações. Por isso,são os mais importantes existentes nas tubulações. Por isso,
devem receber a máxima atenção no momento da devem receber a máxima atenção no momento da especicação paraespecicação para
compra. Sua localização/instalação deve ser estudada com cuidado,compra. Sua localização/instalação deve ser estudada com cuidado,
de modo a permitir fácil acesso para o de modo a permitir fácil acesso para o manuseio, manutenção etc.manuseio, manutenção etc.
Recomenda-se, em qualquer instalação, que se use o Recomenda-se, em qualquer instalação, que se use o menor númeromenor número
possível de válvulas, isto porque além possível de válvulas, isto porque além de serem equipamentos caros,de serem equipamentos caros,
possibilitam vazamentos, causando perda de possibilitam vazamentos, causando perda de carga.carga.
As válvulas representam 8% do custo de uma instalação deAs válvulas representam 8% do custo de uma instalação de
processo.processo.
As válvulas foram inventadas no século XV, porAs válvulas foram inventadas no século XV, por
Leonardo da Vinci.Leonardo da Vinci.
VOCÊ SABIA?VOCÊ SABIA???
3.1. Classificação das válvulas3.1. Classificação das válvulas
As válvulas podem ser As válvulas podem ser classicadas da seguinte maneira:classicadas da seguinte maneira:
Válvulas que controlam a pressão a Válvulas que controlam a pressão a montante;montante;••
Válvulas que controlam a pressão a Válvulas que controlam a pressão a jusante;jusante;••
Válvulas que permitem o uxo em um Válvulas que permitem o uxo em um sentido único;sentido único;••
Válvulas de regulagem;Válvulas de regulagem;••
Válvulas de bloqueio.Válvulas de bloqueio.••
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178178
Alta CompetênciaAlta Competência
3.2. Componentes das válvulas3.2. Componentes das válvulas
As válvulas são compostas por:As válvulas são compostas por:
Corpo e Corpo e tampa/castelo;tampa/castelo;••
Castelo roscado, castelo preso ao corpo por Castelo roscado, castelo preso ao corpo por uma porca solta deuma porca solta de••
união e castelo aparafusado;união e castelo aparafusado;
Mecanismos internos eMecanismos internos e• gaxetas;• gaxetas;
Hastes, sedes, obturadores, “Hastes, sedes, obturadores, “• • TRIM”, TRIM”, rolamentos, rolamentos, anéisanéis
retentores e gaxetas;retentores e gaxetas;
Extremidades das válvulas;Extremidades das válvulas;••
Flangeadas (Flangeadas (• • FR FR e e FJA), FJA), para para solda solda de de encaixe encaixe (SW), (SW), para para soldasolda
de topo (BW) e de topo (BW) e roscadas (NPT).roscadas (NPT).
A ilustração a seguir apresenta um exemplo de materiais de umaA ilustração a seguir apresenta um exemplo de materiais de uma
válvula esfera válvula esfera (Velan®)(Velan®)
1 1 22a a 88aa1133b b 1144b b 1155b b 55
9a9a
1155a a 7 7 1111aa10a10a
1111b b 2200b b 3 3 2211b b 44a a 44hh4416a16a
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Capítulo 3. VálvulasCapítulo 3. Válvulas
179179
11 CCoorrppoo 1111bb AAnneel l OO--rriinng g dde e vveeddaaççãão o dda a hhaassttee
22aa TTaammppaa 1111cc
Anel O-ring de vedação do protetorAnel O-ring de vedação do protetor
/ tampa/ tampa
33 EEssffeerraa 1111dd
Anel O-ring da sede do protetor /Anel O-ring da sede do protetor /
tampatampa
44 SSeeddee 1133bb
Parafuso de fixação do corpo /Parafuso de fixação do corpo /
tampatampa
44aa AAnneel l dde e aappooiioo 1144bb
Porca sextavada de fixação doPorca sextavada de fixação do
corpo /tampacorpo /tampa
44hh AAnneel l dde e rreetteennççããoo 1155aa
Parafuso Parafuso Allen de Allen de fixação dofixação do
protetor/tampaprotetor/tampa
55 HHaassttee 1155bb
Parafuso Parafuso Allen de Allen de fixação dofixação do
Flange/protetorFlange/protetor
77 PPrrootteettoor r / / VVeeddaaççãão o dda a hhaassttee 1166aa MMoolla a dda a sseeddee
88aa FFllaanngge e dde e fifixxaaççãão o ddo o ooppeerraaddoorr 1166bb MMoolla a aannttii--eessttááttiiccoo
99aa CChhaavveetta a dda a hhaassttee 1177aa LLuubbrriifificcaaddoor r dda a hhaassttee
1100aa VVeeddaaççãão o ddo o ccoorrppoo//ttaammppaa 2200bb BBuucchha a dda a eessffeerra a / / ttaammppaa
1100bb VVeeddaaççãão o dda a hhaassttee 2211aa AAcceenntto o dda a hhaassttee
10c10c
Anel de vedação do protetor/Anel de vedação do protetor/
tampatampa
2211bb AAcceenntto o dda a eessffeerraa
1111aa AAnneel l OO--rriinng g ddo o ccoorrppo o / / ttaammppaa 2222bb PPiinno o dde e ttrraavva a ddo o FFllaanngge e ooppeerraaddoorr
3.3. Meios de operação das válvulas3.3. Meios de operação das válvulas
As válvulas podem ser As válvulas podem ser operadas da seguinte forma:operadas da seguinte forma:
Operação manual;Operação manual;••
Por meio de Por meio de volante, alavanca, caixa de engrenagem, parafusosvolante, alavanca, caixa de engrenagem, parafusos••
sem-m, correntes etc.;sem-m, correntes etc.;
Operação motorizada;Operação motorizada;••
Ação pneumática, hidráulica ou elétrica;Ação pneumática, hidráulica ou elétrica;••
Operação automática;Operação automática;••
p ç ;p ç ;
Pela ação do Pela ação do próprio uido (por diferenças de próprio uido (por diferenças de pressão geradaspressão geradas••
pelo escoamento), por meio pelo escoamento), por meio de molas ou de molas ou contrapesoscontrapesos..
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180180
Alta CompetênciaAlta Competência
3.4. Válvulas que controlam a pressão a montante3.4. Válvulas que controlam a pressão a montante
São válvulas ajustáveis que controlam a pressão dentro da tubulaçãoSão válvulas ajustáveis que controlam a pressão dentro da tubulação
a montante, ou seja, a pressão acumulada na parte anterior daa montante, ou seja, a pressão acumulada na parte anterior da
válvula.válvula.
Enquanto a pressão for menor que a pressão para a qual a válvulaEnquanto a pressão for menor que a pressão para a qual a válvula
está regulada, ela se mantém fechada. Caso a pressão excedaestá regulada, ela se mantém fechada. Caso a pressão exceda
o limite estabelecido, a válvula se abre e a tubulação sofre umo limite estabelecido, a válvula se abre e a tubulação sofre um
“alívio”. Quando a pressão retorna ao seu nível normal, a válvula“alívio”. Quando a pressão retorna ao seu nível normal, a válvula
se fecha automaticamente.se fecha automaticamente.
O funcionamento da válvula se dá por meio de molas, com porcaO funcionamento da válvula se dá por meio de molas, com porca
de regulagem, e essas válvulas são utilizadas como dispositivosde regulagem, e essas válvulas são utilizadas como dispositivos
emergenciais.emergenciais.
Válvula de segurança (PSV)Válvula de segurança (PSV)••
Dispositivo automático de alívio de pressão, atuado pela pressãoDispositivo automático de alívio de pressão, atuado pela pressão
estática a montante da válvula e caracterizado por uma aberturaestática a montante da válvula e caracterizado por uma abertura
rápida e total (pop).rápida e total (pop).
É utilizada em serviços de vapores e gases.É utilizada em serviços de vapores e gases.
Válvula de alívio (RV)Válvula de alívio (RV)••
Dispositivo automático de alívio de pressão, atuado pela pressãoDispositivo automático de alívio de pressão, atuado pela pressão
estática que, a montante da válvula, abre gradativamente emestática que, a montante da válvula, abre gradativamente em
proporção ao aumento da pressão de proporção ao aumento dapressão de ajuste.ajuste.
É utilizada em serviços com líquidos.É utilizada em serviços com líquidos.
Válvula de segurança e/ou alívioVálvula de segurança e/ou alívio••
Dependendo da aplicação, é um dispositivo utilizável como PSV ouDependendo da aplicação, é um dispositivo utilizável como PSV ou
como RV.como RV.
como RV.como RV.
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Capítulo 3. VálvulasCapítulo 3. Válvulas
181181
PSVPSV• • –– Pressure Safety ValvePressure Safety Valve ou válvula de  ou válvula de segurança de pressão.segurança de pressão.
RVRV• • –– Relief ValveRelief Valve ou válvula de alívio. ou válvula de alívio.
3.5. Válvulas que controlam a pressão a jusante3.5. Válvulas que controlam a pressão a jusante
Válvulas automáticas, basicamente utilizadas nas áreas deVálvulas automáticas, basicamente utilizadas nas áreas de
instrumentaçãoinstrumentação, destinadas a , destinadas a controlar a pressão acumulada na partecontrolar a pressão acumulada na parte
posterior à válvula.posterior à válvula.
São válvulas redutoras e reguladoras de pressão, tendo São válvulas redutoras e reguladoras de pressão, tendo um princípioum princípio
muito simples:muito simples:
Se a pressão de jusante (aquela que vem depois da válvula)Se a pressão de jusante (aquela que vem depois da válvula)••estiver baixa, a válvula se abre;estiver baixa, a válvula se abre;
Se estiver muito alta, ela se fecha. Para isso, essas válvulasSe estiver muito alta, ela se fecha. Para isso, essas válvulas••
possuem ajuste manual e detectores de pressão (manômetros)possuem ajuste manual e detectores de pressão (manômetros)
na parte posterior à válvula.na parte posterior à válvula.
3.6. Válvulas de esfera3.6. Válvulas de esfera
Derivadas das válvulas macho, possuem o macho no formatoDerivadas das válvulas macho, possuem o macho no formato
de esfera e são classicadas como válvulas de bloqueio, sendode esfera e são classicadas como válvulas de bloqueio, sendo
consideradas as substitutas das válvulas de gaveta.consideradas as substitutas das válvulas de gaveta.
Podem ser construídas com passagem plena ou reduzidas,Podem ser construídas com passagem plena ou reduzidas,
angeadas, de encaixe, soldadas, encaixe para solda, roscadas, emangeadas, de encaixe, soldadas, encaixe para solda, roscadas, em
aço carbono, fundido ou forjado, ferro fundido, bronze fundido, ouaço carbono, fundido ou forjado, ferro fundido, bronze fundido, ou
latão forjado.latão forjado.
O sistema de operação desta válvula pode ser por meio deO sistema de operação desta válvula pode ser por meio de
alavancas, parafusos sem-m, caixas de engrenagens, por atuadoresalavancas, parafusos sem-m, caixas de engrenagens, por atuadores
pneumáticos, hidráulicos ou elétricos.pneumáticos, hidráulicos ou elétricos.
Algumas válvulas são classicadas comoAlgumas válvulas são classicadas como fire-tested fire-tested , por se, por se mostraremmostrarem
ff
Algumas válvulas são classicadas comoAlgumas válvulas são classicadas como , por se , por se mostraremmostrarem
à prova de fogo, por conseqüência das propriedades dos materiaisà prova de fogo, por conseqüência das propriedades dos materiais
empregados na sua empregados na sua fabricação.fabricação.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
182182
Alta CompetênciaAlta Competência
3.6.1. Tipos: característica de operação3.6.1. Tipos: característica de operação
Esfera fixada por Esfera fixada por eixos (montagem Trunnioneixos (montagem Trunnion))••
Tipo de montagem interna, cuja esfera é suportada por eixos. TodaTipo de montagem interna, cuja esfera é suportada por eixos. Toda
válvula Trunnion de uso geral deve ser duplo bloqueio (válvula Trunnion de uso geral deve ser duplo bloqueio (double blockdouble block
and bleed and bleed ).).
 Trunnion Trunnion
EsferaEsfera
Esfera flutuanteEsfera flutuante••
Tipo de montagem interna, cuja esfera é suportada pelas sedes, comTipo de montagem interna, cuja esfera é suportada pelas sedes, com
bloqueio na sede a jusante por sentido no uxo.bloqueio na sede a jusante por sentido no uxo.
  
FlutuanteFlutuante
EsferaEsfera   Esfera  Esfera
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 3. VálvulasCapítulo 3. Válvulas
183183
3.7. Válvulas globo3.7. Válvulas globo
São consideradas como válvulas de regulagem, mas também podemSão consideradas como válvulas de regulagem, mas também podem
ser usadas como válvulas de bloqueio. Possuem uma vedação muitoser usadas como válvulas de bloqueio. Possuem uma vedação muito
boa, melhor do que nas válvulas gaveta, e pode-se conseguir,boa, melhor do que nas válvulas gaveta, e pode-se conseguir,
principalmente em válvulas pequenas, uma vedação absolutamenteprincipalmente em válvulas pequenas, uma vedação absolutamente
estanque, e também um tampão ligado à haste, que quando acionadaestanque, e também um tampão ligado à haste, que quando acionada
comprime o mesmo contra o orifício de escoamento de uido quecomprime o mesmo contra o orifício de escoamento de uido que
faz a vedação da válvula.faz a vedação da válvula.
Nas válvulas globo, o uido é manipulado de modo que sigaNas válvulas globo, o uido é manipulado de modo que siga
verticalmente através de um orifício, geralmente em sentido paraleloverticalmente através de um orifício, geralmente em sentido paralelo
ao sentido geral de escoamento do uido. Essas válvulas causamao sentido geral de escoamento do uido. Essas válvulas causam
fortes perdas de carga, em fortes perdas de carga, em qualquer posição, devido às mudanças dequalquer posição, devido às mudanças de
direção e turbilhonamento do uido.direção e turbilhonamento do uido.
  Válvulas Globo - Detalhes da forma doVálvulas Globo - Detalhes da forma do
bloqueio do uído e passagem em "S"bloqueio do uído e passagem em "S"
Na maioria das válvulas, a vedação é metal contra metal, fazendoNa maioria das válvulas, a vedação é metal contra metal, fazendo
delas válvulas à prova de fogodelas válvulas à prova de fogo fire-tested fire-tested ..
São muito utilizadas nas linhas deSão muito utilizadas nas linhas de by-passby-pass..
CORPORATIVACORPORATIVA
  
184184
Alta CompetênciaAlta Competência
3.7.1. Válvulas agulha3.7.1. Válvulas agulha
É uma variante da válvula globo. O tampão é substituído por umaÉ uma variante da válvula globo. O tampão é substituído por uma
peça cônica denominada agulha, que permite um controle depeça cônica denominada agulha, que permite um controle de
precisão do uxo.precisão do uxo.
São válvulas usadas para regulagem na de líquidos e gases, emSão válvulas usadas para regulagem na de líquidos e gases, em
diâmetros até 2” (linhas diâmetros até 2” (linhas de instrumentação).de instrumentação).
Válvula globo de agulha – Válvula globo de agulha – com tampa roscada ao corpo ecom tampa roscada ao corpo e
sede postiça, para DN 1 e maioressede postiça, para DN 1 e maiores
3.8. Válvulas de retenção3.8. Válvulas de retenção
AsAs válvulas de retençãoválvulas de retenção  permitem a passagem do uxo num só  permitem a passagem do uxo num só
sentido e têm o fechamento mais rápido.sentido e têm o fechamento mais rápido.
São subdivididas em duas São subdivididas em duas categorias:categorias:
De retenção de levantamentoDe retenção de levantamento•• , que tem fechamento por meio, que tem fechamento por meio
de um tampão (obturador), semelhante ao da válvula globo.de um tampão (obturador), semelhante ao da válvula globo.
De retenção de portinholaDe retenção de portinhola•• , que tem o fechamento feito por, que tem o fechamento feito por
uma portinhola articulada que se assenta no orifício uma portinhola articulada que se assenta no orifício da válvula.da válvula.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 3. VálvulasCapítulo 3. Válvulas
185185
Tipo pistãoTipo pistão
TampaTampa
Porca de uniãoPorca de união
ObturadorObturador
pistãopistão
CorpoCorpo
Tipo portinhola simplesTipo portinhola simples
Válvula de retenção horizontalVálvula de retenção horizontal
vista em cortevista em corte
77
44 1010 99
88
11113355
66
2211
1010
1 - Parafusoe porca da tampa1 - Parafuso e porca da tampa
2 - Junta da tampa2 - Junta da tampa
3 - Tampa3 - Tampa
4 - Corpo4 - Corpo
5 - Braço da portinhola5 - Braço da portinhola
6 - Eixo6 - Eixo
7 - Bujão7 - Bujão
8 - Elementos de 8 - Elementos de fixação da portinholafixação da portinhola
9 - Portinhola (obturador)9 - Portinhola (obturador)
10 - Anel da sede10 - Anel da sede
11- Contrapeso11- Contrapeso
Existem modelos para trabalhar na horizontal ou na vertical. HáExistem modelos para trabalhar na horizontal ou na vertical. Há
também a válvula de retenção de esfera, semelhante à válvula detambém a válvula de retenção de esfera, semelhante à válvula de
retenção de levantamento, sendo o tampão substituído por umaretenção de levantamento, sendo o tampão substituído por uma
esfera.esfera.
Há duas variantes das válvulas Há duas variantes das válvulas de retenção:de retenção:
As válvulas de pé, que são como a válvula de retenção deAs válvulas de pé, que são como a válvula de retenção de••
levantamento, mas feitas para funcionar na vertical;levantamento, mas feitas para funcionar na vertical;
As válvulas de retenção e fechamento, que funcionam comoAs válvulas de retenção e fechamento, que funcionam como••
uma válvula de levantamento, mas podem ser bloqueadasuma válvula de levantamento, mas podem ser bloqueadas
manualmente.manualmente.
44
AA AA
33
77
Sentido do fluxoSentido do fluxo
FechadaFechada Parcialmente abertaParcialmente aberta
Válvula de péVálvula de pé
Grade deGrade de
entradaentrada
TampãoTampão
GuiaGuia
PinoPino
Bocal de saídaBocal de saída
Corte A-ACorte A-A
11
22
55
88
99
66
1 - Corpo1 - Corpo
2 - Portinhola2 - Portinhola
3 - Eixo da 3 - Eixo da portinholaportinhola
4 - Bujão do eixo 4 - Bujão do eixo da portinholada portinhola
5 - Pino limitador da portinhola5 - Pino limitador da portinhola
6 - Bujão do pino 6 - Bujão do pino limitadorlimitador
7 - Mola7 - Mola
8 - Arruela da 8 - Arruela da portinholaportinhola
9 - Arruela do corpo9 - Arruela do corpo
Válvula de retençãoVálvula de retenção waferwafer portinhola duplaportinhola dupla
Válvula de retençãoVálvula de retenção wafer wafer  portinhola dupla portinhola dupla
CORPORATIVACORPORATIVA
  
186186
Alta CompetênciaAlta Competência
3.9. Válvulas de borboleta3.9. Válvulas de borboleta
As válvulas de borboleta são basicamente válvulas de regulagem, masAs válvulas de borboleta são basicamente válvulas de regulagem, mastambém podem trabalhar como válvulas de bloqueio. O fechamentotambém podem trabalhar como válvulas de bloqueio. O fechamento
desta válvula se dá pela desta válvula se dá pela rotação de uma peça circular (disco) em rotação de uma peça circular (disco) em tornotorno
de um eixo perpendicular à direção de escoamento do uido.de um eixo perpendicular à direção de escoamento do uido.
Há dois tipos de válvulas de Há dois tipos de válvulas de borboleta:borboleta:
Convencionais (comConvencionais (com• • anges anges e e corpo);corpo);
TipoTipo•• wafer wafer  (que só  (que só possuem o disco e uma possuem o disco e uma estrutura periférestrutura periférica,ica,
para instalação entre as emendas da tubulação, porém depara instalação entre as emendas da tubulação, porém de
instalação mais trabalhosa).instalação mais trabalhosa).
Podem ser fabricadas com anéis de sede não metálicos (PTFE,Podem ser fabricadas com anéis de sede não metálicos (PTFE,
Neoprene, Buna-N etc.) com os quais Neoprene, Buna-N etc.) com os quais se consegue uma vedação muitose consegue uma vedação muito
boa e também anéis metálicos, com função de válvulaboa e também anéis metálicos, com função de válvula fire-tested fire-tested ..
Podem ser acionadas por meio de um punho com catraca naPodem ser acionadas por meio de um punho com catraca na
alavanca, com marcações de posição aberta, fechada, e váriasalavanca, com marcações de posição aberta, fechada, e várias
posições intermediárias, por caixas de engrenagens e por atuadoresposições intermediárias, por caixas de engrenagens e por atuadores
pneumáticos, hidráulicos e elétricos.pneumáticos, hidráulicos e elétricos.
VVáállvvuulla a ttiippo o lluugg VVáállvvuulla a ttiippoo wafer wafer 
CORPORATIVACORPORATIVA
  
Capítulo 3. VálvulasCapítulo 3. Válvulas
187187
3.10. T3.10. Teste de estanqueidade este de estanqueidade em válvulasem válvulas
Toda válvula deve passar, obrigatoriamente, por um teste de pressãoToda válvula deve passar, obrigatoriamente, por um teste de pressãopara a vericação de para a vericação de possíveis vazamentos, sendo essa uma exigênciapossíveis vazamentos, sendo essa uma exigência
comum a todas as normas construtivas de válvulas. Na maioria doscomum a todas as normas construtivas de válvulas. Na maioria dos
casos, o teste é feito por pressão de água (teste hidrostático).casos, o teste é feito por pressão de água (teste hidrostático).
ATENÇÃOATENÇÃO
Em algumas situações especiais em que não seEm algumas situações especiais em que não se
possa permitir a presença de água ou umidade napossa permitir a presença de água ou umidade na
válvula, o teste é feito com ar comprimido ou, maisválvula, o teste é feito com ar comprimido ou, mais
raramente, com outros fluidos.raramente, com outros fluidos.
O teste é realizado em duas etapas:O teste é realizado em duas etapas:
Teste de eventuais vazamentos da carcaça da válvula para oTeste de eventuais vazamentos da carcaça da válvula para o••
exterior;exterior;
Teste de estanqueidade do sistema interno de vedação daTeste de estanqueidade do sistema interno de vedação da••
válvula, efetuado com a válvula, efetuado com a válvula totalmente fechada.válvula totalmente fechada.
O teste de corpo é feito de forma semelhante ao teste de pressãoO teste de corpo é feito de forma semelhante ao teste de pressão
das tubulações, aplicando-se uma pressão interna igual a 1,5 vez adas tubulações, aplicando-se uma pressão interna igual a 1,5 vez a
pressão máxima de trabalho da válvula, em temperatura ambiente,pressão máxima de trabalho da válvula, em temperatura ambiente,
como denido pela norma dimensional ou pela classe de pressão dacomo denido pela norma dimensional ou pela classe de pressão da
válvula.válvula.
O teste de O teste de estanqueidade interna é feito aplicando-se ao mecanismoestanqueidade interna é feito aplicando-se ao mecanismo
interno da válvula, com esta completamente fechada, uma pressãointerno da válvula, com esta completamente fechada, uma pressão
igual a 1,1 vez a pressão máxima de trabalho da válvula, como denidoigual a 1,1 vez a pressão máxima de trabalho da válvula, como denido
acima. É preciso que a válvula esteja com todas as extremidadesacima. É preciso que a válvula esteja com todas as extremidades
fechadas com anges cegos ou devidamente tamponadas.fechadas com anges cegos ou devidamente tamponadas.
Nesse teste, permite-se um pequeno gotejamento, pré-xado peloNesse teste, permite-se um pequeno gotejamento, pré-xado pelo
fabricante ou por normas dependendo do tipo de válvula e dofabricante ou por normas dependendo do tipo de válvula e do
fabricante ou por normas, dependendo do tipo de válvula e dofabricante ou por normas, dependendo do tipo de válvula e do
diâmetro nominal.diâmetro nominal.
CORPORATIVACORPORATIVA
  
188188
Alta CompetênciaAlta Competência
Para esse teste pode ser empregada água, querosene, ouPara esse teste pode ser empregada água, querosene, ou
outro líquido cuja viscosidade não seja maior que a da água.outro líquido cuja viscosidade não seja maior que a da água.
É importante dizer que esse teste é para válvulas de diâmetroÉ importante dizer que esse teste é para válvulas de diâmetro
nominal acima de 2”.nominal acima de 2”.
A temperatura ambiente de teste não deve ser inferior a 15 ºC.A temperatura ambiente de teste não deve ser inferior a 15 ºC.
3.11. Atuadores3.11. Atuadores
Possuem a função de aplicar ou fazer atuar energia mecânicaPossuem a função de aplicar ou fazer atuar energia mecânica
sobre a válvula, levando-a a realizar um determinado trabalho. Ossobre