Guia da Disciplina(1)

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TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS 
Professor Bruno Simões de Abreu 
GUIA DA 
DISCIPLINA 
TUBULAÇOES INDUSTRIAIS 2021 
 
 
1 Tubulações Industriais 
Universidade Santa Cecília - Educação a Distância 
1. Tubulações: Aspectos Gerais 
Essa disciplina abordará assuntos relacionados a projeto e dimensionamento de 
tubulações Materiais, principais processos de fabricação e especificação de tubos. Meios 
de ligação entre tubos. Conexões, filtros, purgadores e separadores utilizados em 
tubulações. Válvulas gaveta, globo, esfera, de retenção, macho, de segurança e alívio e, 
de controle. Traçado e Detalhamento de Tubulações. 
 
Tubos são destinados principalmente ao transporte de fluidos. Tubulação é um 
conjunto de tubos, conexões, flanges, válvulas e seus diversos acessórios. A necessidade 
de utilização de tubulação se deve principalmente aos pontos de geração e armazenagem 
dos fluidos estarem distantes dos pontos de consumo. Usam-se tubulações para transporte 
de fluidos líquidos e gasosos, assim como fluidos pastosos e com sólidos em suspensão. 
 
A importância das tubulações nas indústrias é muito grande, pois as redes de 
tubulações existentes nas indústrias são essenciais para seu funcionamento. Em uma 
instalação nova essas redes correspondem a um custo aproximado de 25% do total que é 
investido, sendo assim, se torna um ponto de muita atenção para o projeto, construção e 
montagem do empreendimento. 
 
 
 
 
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1.1. Classificação das Tubulações Quanto a Função 
Existem diversas aplicações para tubulações, conforme descrito na figura abaixo: 
 
 
 
As tubulações de processo são as que se destinam aos fluidos que constituem a 
finalidade básica da indústria, tais como as tubulações óleos e combustíveis em refinarias, 
vapor em termoelétricas, produtos químicos em indústrias químicas. 
 
As tubulações de utilidades são as que se destinam aos fluidos auxiliares, essas 
tubulações auxiliam o funcionamento da indústria, como também, operações de 
manutenção, limpeza, combate a incêndio. Principais sistemas que constituem as 
tubulações de utilidades vapor, condensado, água de resfriamento, água potável, ar 
comprimido. 
 
As tubulações de instrumentação são as que se destinam para sinais de ar 
comprimido para válvulas e instrumentos automáticos, e para tomadas nas tubulações de 
processo e utilidades para medição em instrumentos, como medições de pressão, 
temperatura, viscosidade, etc. 
 
As tubulações de transmissão hidráulica são as que se destinam a transmissão de 
fluídos para comandos e servomecanismos hidráulicos. 
 
 
 
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As tubulações de drenagem são as que se destinam a coletar e conduzir ao destino 
os diversos efluentes de uma indústria. Normalmente as tubulações de drenagem não são 
pressurizadas e devem prever escoamento por gravidade. 
 
As tubulações de transporte são as que se destinam ao transporte em longas 
distâncias, como exemplo interligando duas indústrias ou a captação de água em um rio 
até a indústria. 
 
As tubulações de distribuição são as que se destinam a distribuição de fluidos em 
diversos pontos de consumo, como exemplo as redes de distribuição de gás ou água 
potável. 
 
 
 
 
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1.2. Classificação das Tubulações Quanto ao Fluido 
Existe uma grande gama de fluidos que podem ser transportados por tubulações, 
segue na figura abaixo os mais conhecidos. 
 
 
 
 
 
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2. Tubulações: Materiais, Processos de Fabricação e Normas 
Dimensionais 
2.1. Principais Materiais para Tubos 
Atualmente empregam-se uma variedade muito grande de materiais para a 
fabricação de tubos. Como exemplo a A.S.T.M. (American Society for Testing and 
Materials) específica mais de 500 tipos diferentes de materiais. Segue na figura abaixo um 
resumo dos principais materiais usados: 
 
 
 
 
 
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A escolha do material para uma determinada aplicação depende principalmente da 
pressão e temperatura de trabalho, do fluido (aspectos de corrosão, contaminação, sólidos 
em suspensão), do custo, do nível de segurança necessário, das sobrecargas externas que 
existirem e da resistência ao escoamento (perdas de carga). 
 
2.2. Processos de Fabricação de Tubos 
Segue na figura abaixo os quatro principais processos de fabricação para tubos. 
 
 
 
2.2.1. Fabricação de Tubos por Laminação 
Os processos de laminação são os mais utilizados para a fabricação de tubos de aço 
sem costura; empregam-se para a fabricação de tubos de aços-carbono, aços-liga e aços 
inoxidáveis, desde 2” até 24” de diâmetro nominal. Existem alguns processos de fabricação 
por laminação, porém o mais utilizado é o processo “Mannesmann”, que consiste 
resumidamente nas seguintes operações indicadas na figura abaixo. 
 
Um 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 ao laminador oblíquo. 
 
 
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O laminador oblíquo tem rolos de cone duplo, cujos eixos fazem entre si um pequeno 
ângulo. O lingote é colocado entre os dois rolos, que o prensam, e lhe imprimem, ao mesmo 
tempo, um movimento helicoidal de rotação e translação. Em consequência do movimento 
de translação o lingote é pressionado contra uma ponteira cônica que se encontra entre os 
rolos. A ponteira abre um furo no centro do lingote, transformando-o em tubo, e alisa 
continuamente a superfície interna recém-formada. A ponteira, que é fixa, está colocada na 
extremidade de uma haste com um comprimento maior do que o tubo que resultará. 
 
O tubo formado nessa primeira operação tem paredes muito grossas. A ponteira é 
então retirada e o tubo, ainda bastante quente, é levado para um segundo laminador 
oblíquo, com uma ponteira de diâmetro um pouco maior, que afina as paredes do tubo, 
aumentando o comprimento e ajustando o diâmetro externo. 
 
Depois das duas passagens pelos laminadores oblíquos o tubo está bastante 
empenado. Passa então em uma ou duas máquinas desempenadeiras de rolos. 
 
O tubo sofre, finalmente, uma série de operação de calibragem dos diâmetros 
externo e interno, e alisamento das superfícies externa e interna. Essas operações são 
feitas em várias passagens em laminadores com mandris e em laminadores calibradores 
 
 
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Normalmente tubos com processo de fabricação por laminação são utilizados em 
diâmetros até 6”, salvo aplicações especiais. 
 
2.2.2. Fabricação de Tubos por Extrusão 
Nesse tipo de fabricação, um tarugo maciço do material sob alta temperatura, em 
estado pastoso, é colocado em um recipiente de aço sob a ação de uma prensa. Em uma 
única operação, que dura no total poucos segundos, conforme fases indicadas na figura 
abaixo. 
 
 
 
 
 
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Passo 1 da figura acima - O tarugo em estado pastoso é posicionado no recipiente. 
 
Passo 2 da figura acima - O êmbolo da prensa, cujo diâmetro externo é o mesmo do 
tarugo, encosta no tarugo. 
 
Passo 3 da figura acima - O mandril, acionado pela prensa, fura completamente o 
centro do tarugo. 
 
Passo 4 da figura acima - O êmbolo empurra o tarugo obrigando o material a passar 
pelo furo de uma matriz calibrada e por fora do mandril, formando o tubo. 
 
Para tubos de aço a temperatura de aquecimento é da ordem de 1.200°C; as prensas 
são sempre verticais e o esforço da prensa pode chegar a 1.500 t. Os tubos de aço saem 
dessa primeira operaçãocurtos e grossos; são levados então, ainda quentes, a um 
laminador de rolos para redução do diâmetro. Vão finalmente para outros laminadores que 
desempenam e ajustam as medidas do diâmetro e da espessura das paredes. 
 
Devido ao alto custo de fabricação normalmente o processo de fabricação por 
extrusão se destinam a tubos de aço de pequenos diâmetros (abaixo de 2”) e para tubos 
de alumínio, cobre, latão, chumbo e outros metais não ferrosos, assim como, materiais 
plásticos. 
 
2.2.3. Fabricação de Tubos por Fundição 
Nesses processos o material do tubo, em estado líquido, é despejado em moldes, 
onde de solidifica adquirindo a forma final. 
 
Normalmente o processo de fabricação por fundição de destinam a tubos de ferro 
fundido, de alguns aços especiais não-forjáveis, e da maioria dos materiais não-metálicos, 
tais como: barro vidrado, concreto, cimento-amianto e borrachas. 
 
Para melhores resultados de qualidade e acabamento utiliza-se a fundição por 
centrifugação, em que o material líquido é lançado em um molde com movimento de 
rotação, sendo então centrifugado contra as paredes do molde. O tubo resultante da 
 
 
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fundição centrifugada tem uma textura mais homogênea e compacta e paredes de 
espessura mais uniforme. 
 
2.2.4. Fabricação de Tubos com Costura 
A grande maioria de tubos de aço carbono, aço liga e aço inoxidável são fabricados 
com costura, em toda faixa de diâmetros usuais na indústria. Existem duas disposições de 
costura soldada longitudinal (ao longo de uma geratriz do tubo) e espiral, sendo a 
longitudinal a empregada na maioria dos casos. 
 
 
 
Para os tubos com solda longitudinal a matéria-prima pode ser uma bobina de chapa 
fina enrolada, ou chapas planas avulsas. As bobinas são usadas para a fabricação contínua 
de tubos de pequeno diâmetro, empregando-se as chapas planas para os tubos de 
diâmetros médios e grandes. A bobina ou a chapa é calandrada no sentido do comprimento 
até formar o cilindro, sendo então as bordas entre si; a circunferência do tubo formado é a 
largura da bobina ou da chapa. 
 
No caso da solda em espiral, a matéria-prima é sempre uma bobina (para a 
fabricação contínua), para todos os diâmetros, permitindo esse processo a fabricação de 
tubos de qualquer diâmetro, inclusive muito grandes. A bobina é enrolada sobre si mesma, 
sendo a largura da bobina igual à distância entre duas espiras da solda. 
 
 
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Empregam-se também dois tipos de solda: de topo (butt-weld) e sobreposta (lap-
weld), cujos detalhes estão mostrados na figura anterior. A solda de topo é usada em todos 
os tubos soldados por qualquer dos processos com adição de metal, e nos tubos de 
pequeno diâmetro soldados por resistência elétrica. A solda sobreposta é empregada nos 
tubos de grande diâmetro soldados por resistência elétrica. 
 
Segue abaixo os principais processos industriais para execução da solda: 
 
• Solda elétrica por arco protegido (com adição de metal do eletrodo): 
o Solda por arco submerso (submerged arc welding). 
o Solda com proteção de gás inerte (inert gas welding). 
• Solda por resistência elétrica (electric resistance welding — ERW) (sem 
adição de metal). 
 
Nos processos de solda com adição de metal, a bobina ou a chapa é sempre dobrada 
a frio até o diâmetro final; a conformação pode ser conseguida pela dobragem contínua da 
bobina, por meio de rolos, em máquinas automáticas, ou pela calandragem ou prensagem 
de cada chapa. Qualquer que seja o processo de soldagem, a solda é feita sempre a topo 
e com o mínimo de dois passes, um dos quais, nos tubos de boa qualidade, é dado pelo 
lado interno do tubo. Em qualquer caso, exige-se sempre que os bordos da bobina ou da 
chapa sejam previamente aparados e chanfrados para a solda. A solda por arco submerso 
e a solda com proteção de gás inerte são feitas automática ou semi-automaticamente. O 
processo de solda manual é raramente empregado por ser antieconômico. 
 
Todos os processos de solda por arco protegido são usados principalmente para a 
fabricação de tubos de aço de grandes diâmetros (10” de diâmetro nominal em diante). A 
costura de solda pode ser longitudinal ou em espiral. Os tubos com costura são quase 
sempre de qualidade inferior aos sem costura, mas o seu uso é bastante difundido por 
serem geralmente mais baratos. 
 
 
 
 
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2.2.5. Fabricação de Tubos Soldados por Resistência Elétrica 
Nos processos de solda por resistência elétrica, a bobina de chapa depois de cortada 
na largura certa, é conformada inteiramente a frio, em uma máquina de fabricação contínua 
com rolos que comprimem a chapa de cima para baixo e depois lateralmente, como mostra 
a Fig. 6. Uma vez atingido o formato final do tubo, dá-se a solda pelo duplo efeito da 
passagem de uma corrente elétrica local de grande intensidade e da forte compressão de 
um bordo contra o outro pela ação de dois rolos laterais, conforme indicado na figura abaixo. 
 
 
 
Existem dois sistemas de condução da corrente elétrica para solda do tubo. No 
processo dos discos de contato que rolam sobre o tubo com pequena pressão, próximos 
aos bordos a soldar. Esse processo aplica-se aos tubos de diâmetros acima de 6” de 
diâmetro. No processo "Thermatool'`, mais moderno e aplicável também aos tubos de 
pequeno diâmetro, a corrente passa entre dois eletrodos de cobre maciço que deslizam 
suavemente sobre as bordas do tubo. 
 
Em qualquer dos casos, a corrente elétrica usada é sempre alternada, de baixa 
voltagem e de alta frequência (até 400.000 ciclos/s). A corrente de alta frequência tem a 
vantagem de produzir um aquecimento mais uniforme. A intensidade da corrente, que é 
sempre elevada, dependerá da espessura da chapa e da velocidade de passagem do tubo 
pelos eletrodos. A temperatura no local da solda é da ordem de 1.400°C, devendo por isso, 
tanto o tubo como os eletrodos, terem uma ampla circulação de óleo de resfriamento. 
 
Imediatamente depois da solda, a rebarba externa é removida e em seguida o tubo 
é resfriado, desempenado, calibrado e cortado no comprimento certo. 
 
 
 
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2.3. Tubos de Aço Carbono 
Os tubos de aço carbono são os mais empregados em indústrias principalmente 
devido ao baixo custo, excelentes qualidades mecânicas e facilidade de solda e de 
conformação. Em indústrias de processamento, mais de 80% dos tubos são de aço-
carbono, que é usado para água doce, vapor de baixa pressão, condensado, ar comprimido, 
óleos, gases e muitos outros fluidos pouco corrosivos, em temperaturas desde - 45°C, e 
em grande faixa de pressão. 
 
Alguns tubos de aço-carbono são galvanizados, ou seja, com um revestimento 
interno e externo de zinco depositado a quente, com a finalidade de dar maior resistência 
à corrosão. 
 
A resistência mecânica do aço carbono começa a sofrer uma forte redução em 
temperaturas superiores a 400°C. Em temperaturas superiores a 530°C o aço-carbono 
sofre uma intensa oxidação superficial (scaling), quando exposto ao ar, com formação de 
grossas crostas de óxidos, o que o torna inaceitável para qualquer serviço contínuo. Deve 
ser observado que em contato com outros meios essa oxidação pode se iniciar em 
 
 
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temperaturas mais baixas. Por todas essas razões não se recomenda o uso de aço carbono 
para tubos trabalhando permanentemente a mais de 400°C, embora possam ser admitidas 
temperaturas eventuais até 550°C, desde que sejam de curta duração e não coincidentes 
com grandes esforços mecânicos. 
 
Quanto maior for a quantidade de carbono no aço maior será a sua dureza emaiores 
serão os limites de resistência e de escoamento; em compensação o aumento do carbono 
prejudica a ductilidade e a soldabilidade do aço. Por esse motivo, em aços para tubos limita-
se a quantidade de carbono até 0,35%, sendo que até 0,30% a solda é bastante fácil, e até 
0,25%os tubos podem ser facilmente dobrados a frio. 
 
Os aços-carbono podem ser "acalmados" (killed-steel), com adição de até 0,1% de 
Si, para eliminar os gases, ou "efervescentes" (rimed-steel), que não contêm Si. 
Recomenda-se o emprego de aços carbono acalmados sempre que ocorrerem. 
temperaturas acima de 400°C, ainda que por pouco tempo, ou para temperaturas inferiores 
a 0°C. 
 
Os aços de baixo carbono (até 0,25%C) têm limite de ruptura da ordem de 31 a 37 
kg/mm2, e limite de escoamento de 15 a 22 kg/mm2. Para os aços de médio carbono (até 
0,35%) esses valores são respectivamente 37 a 54 kg/mm2, e 22 a 28 kg/mm2. 
 
O aço-carbono quando exposto à atmosfera sofre uma corrosão uniforme, que é 
tanto mais intensa quanto maiores forem a umidade e a atmosfera. O contato direto com o 
solo causa não só a ferrugem como uma corrosão alveolar penetrante, que é mais grave 
em solos úmidos ou ácidos; esse contato deve por isso ser sempre evitado. O aço carbono 
é violentamente atacado pelos ácidos minerais, principalmente quando diluídos ou quentes. 
O serviço com os álcalis, mesmo quando fortes, é possível até 70°C, devendo entretanto, 
para temperaturas acima de 40°C, ser feito um tratamento térmico de alívio de tensões; 
temperaturas mais elevadas causam um grave problema de corrosão sob-tensão no aço-
carbono. De um modo geral, os resíduos da corrosão do aço-carbono não são tóxicos, mas 
podem afetar a cor e o gosto do fluido contido. 
 
 
 
 
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2.3.1. Especificações para Tubos de Aço Carbono 
Seguem abaixo principais especificações para tubos de aço carbono. 
 
ASTM-A-106 — Especificação para tubos sem costura de 1/8" a 24" de diâmetro 
nominal, de alta qualidade, de aço carbono acalmado, para uso em temperaturas elevadas. 
Essa especificação fixa as exigências de composição química, ensaios e de propriedades 
mecânicas que o material deve satisfazer. A especificação abrange três graus de material 
A (baixo carbono), B (médio carbono) e C (alto carbono). 
 
Os tubos de grau "C", que só devem ser empregados até 200°C, são fabricados 
apenas, eventualmente, sob encomenda. Para serviços em que haja encurvamento a frio 
devem ser empregados tubos de grau "A". Recomenda-se o uso de tubos A-106 quando 
ocorrerem temperaturas de trabalho acima de 400°C. 
 
ASTM-A-53 — Especificação para tubos de aço carbono, de qualidade média, com 
ou sem costura, de 1/8" a 24" de diâmetro nominal, para uso geral. Essa especificação fixa 
também as exigências de composição química, de propriedades mecânicas e ensaios que 
o material deve satisfazer. A aço-carbono por essa especificação não é sempre acalmado. 
Os tubos podem ser pretos, isto é, sem acabamento, ou galvanizados. 
 
ASTM-A-120 — Especificação para tubos de aço carbono, com ou sem costura, 
pretos ou galvanizados, de qualidade estrutural, de 1/8" a 16" de diâmetro nominal. Essa 
especificação embora, como as anteriores, fixe as dimensões, tolerâncias, testes de 
aceitação etc., não prescreve exigências de composição química completa, portanto, o 
material não tem garantia de qualidade. 
 
A norma ASME.B.31.3 só permite o emprego desses tubos para os fluidos 
denominados "categoria D", o que inclui fluidos não-inflamáveis, não-tóxicos, em pressões 
até 10 kg/cm2, e em temperaturas até 180° C 
 
ASTM-A-333 (Gr. 6) — Especificação para tubos de aço carbono, sem costura, 
especiais para baixas temperaturas. 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 para refinamento do grão e é 
submetido ao ensaio de impacto "Charpy" a -46°C. 
 
 
 
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API-5L — Especificação do "American Petroleum Institute" para tubos de aço-
carbono de qualidade média. Abrange tubos de 1/8" a 64" de diâmetro nominal, pretos, com 
ou sem costura. Os graus de material, os requisitos de composição química e de 
propriedades mecânicas são semelhantes aos da especificação ASTM-A-53. 
 
API-5LX — Especificação para tubos com e sem costura, fabricados com aços-
carbono de alta resistência, especiais para oleodutos. 
 
2.4. Tubos de Aço Liga e Aço Inoxidável 
Denominam-se "aços-liga" (alloy-steel) todos os aços que possuem qualquer 
quantidade de outros elementos, além dos que entram na composição dos aços-carbono. 
Dependendo da quantidade total de elementos de liga, distinguem-se os aços de baixa liga 
(low alloy-steel), com até 5% de elementos de liga, aços de liga intermediária (intermediate 
alloy-steel), contendo entre 5% e 10%, e os aços de alta liga (high alloy-steel), com mais 
de 10%. 
 
Os aços inoxidáveis (stainless steel), são os que contêm pelo menos 12% de cromo, 
o que lhes confere a propriedade de não oxidem mesmo em exposição prolongada a uma 
atmosfera normal. 
 
Todos os tubos de aços-liga são bem mais caros do que os de aço-carbono, sendo 
de um modo geral o custo tanto mais alto quanto maior for a quantidade de elementos de 
liga. Além disso, a montagem e soldagem desses tubos é também mais difícil e mais cara. 
 
Como todas as instalações industriais estão sujeitas a se tornarem obsoletas em 
relativamente pouco tempo, não é em geral econômico nem recomendável o uso de aços-
liga apenas para tornar muito mais longa a vida de uma tubulação. Os principais casos em 
que se justifica o emprego dos aços especiais (aços-liga e inoxidáveis), são os seguintes: 
 
• Altas temperaturas — Temperaturas acima dos limites de uso dos aços-
carbono, ou mesmo abaixo desses limites, quando seja exigida grande 
resistência mecânica, resistência à fluência ou resistência à corrosão. Como 
em tubulações de vapor de alta pressão e temperatura. 
 
 
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• Baixas temperaturas — Temperaturas inferiores a — 45°C, para as quais os 
aços-carbono ficam sujeitos a fratura frágil. Como em tubulações de 
hidrogênio em plantas criogênicas. 
• Alta corrosão — Serviços com fluidos corrosivos, mesmo quando dentro da 
faixa de emprego dos aços-carbono. De um modo geral, os aços-liga e 
inoxidáveis têm melhores qualidades de resistência à corrosão do que os 
aços-carbono. Existem casos de exceção como a água salgada que oxida os 
aços especiais tão rapidamente como os aços carbono. 
• Necessidade de não contaminação — Serviços para os quais não se possa 
admitir a contaminação do fluido circulante (produtos alimentares e 
farmacêuticos, por exemplo). A corrosão, ainda que só seja capaz de destruir 
o material do tubo depois de muito tempo, pode causar a contaminação do 
fluido circulante, quando os resíduos da corrosão são carregados pela 
corrente fluida. Por essa razão, nos casos em que não possa haver 
contaminação, empregam-se muitas vezes os aços especiais, embora do 
ponto de vista propriamente da corrosão não fossem necessários. 
• Segurança — Serviços com fluidos perigosos (muito quentes, inflamáveis, 
tóxicos, explosivos etc.), quando seja exigido o máximo de segurança contra 
possíveis vazamentos e acidentes. Também nesses casos, estritamente 
devido à corrosão, não seriam normalmente necessários os aços especiais. 
No que se refere à corrosão, convém observar que, exceto quando entram 
em jogo também a não-contaminação ou a segurança, o problema é 
puramente econômico: quanto mais resistente for o material, tanto mais longa 
a vida do tubo. Portanto, a decisão será tomada como resultado da 
comparação do custo dos diversos materiais possíveis, com o custo de 
operação e de paralisação do sistema.2.4.1. Especificações para Tubos de Aço Liga 
Existem tubos de duas classes gerais de aços-liga: Os aços-liga molibdênio e cromo-
molibdênio, e os aços-liga níquel. 
 
Seguem abaixo principais especificações para tubos de aço liga. 
 
 
 
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A-335 — Para os aços-liga Mo e Cr-Mo. Na tabela abaixo são indicados os graus 
mais utilizados. 
 
 
 
A-333 — Para os aços-liga Ni. 
 
2.4.2. Especificações para Tubos de Aço Inoxidável 
Existem duas classes principais de aços inoxidáveis: Os austeníticos (não-
magnéticos), contendo basicamente 16% a 26% de Cr e 6% a 22% de Ni, e os ferríticos 
(magnéticos), contendo basicamente 12% a 30% de Cr, sendo os austeníticos o grupo mais 
importante. 
 
A principal especificação para tubos de aço inoxidável é a A-312. Na tabela abaixo 
são indicados os graus mais utilizados. 
 
 
 
 
 
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2.5. Normas Dimensionais para Tubos 
Os diâmetros e espessuras (“schedule”) comerciais para tubos de aço carbono e 
aços liga são definidos na norma americana ASME.B.36.10, e para os tubos de aço 
inoxidável na norma ASME.B.36.19. Essas normas abrangem os tubos fabricados por 
qualquer um dos processos usuais de fabricação. 
 
Todos esses tubos são designados por um número chamado "Diâmetro Nominal 
IPS" (Iron Pipe Size), ou "bitola nominal". A norma ASME.B.36.10 abrange tubos de 1/8" 
até 36", e a norma ASME.B.36.19 abrange tubos de 1/8" até 12". Para cada diâmetro 
nominal fabricam-se tubos com várias espessuras de parede. Entretanto, para cada 
diâmetro nominal, o diâmetro externo é sempre ele variando apenas o diâmetro interno, de 
acordo com a espessura dos tubos. 
 
3. Meios de Ligação de Tubos 
Os diversos meios usados para conectar tubos, não servem somente para ligar os 
tubos entre si, como também para ligar os tubos às válvulas, conexões, acessórios e 
equipamentos (tanques, bombas, vasos, etc.). Seguem abaixo os principais meios de 
ligação de tubos. 
 
• Ligações roscadas (screwed joints). 
• Ligações soldadas (welded joints). 
• Ligações flangeadas (flanged joints). 
• Ligações de ponta e bolsa (bell and spigot joints). 
• Outros sistemas de ligação: ligações de compressão, ligações ranhuradas 
etc. 
 
A escolha do meio de ligação a usar depende de muitos fatores entre os quais: 
material e diâmetro do tubo, finalidade e localização da ligação, custo, grau de segurança 
exigido, pressão e temperatura de trabalho, fluido contido, necessidade ou não de 
desmontagem etc. É importante observar que na maioria das vezes usam-se, na mesma 
tubulação, mais de um sistema de ligação diferente 
 
 
 
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3.1. Ligações Roscadas 
As ligações roscadas são normalmente utilizadas para tubos de pequeno diâmetro 
(até diâmetro nominal de 2”), pois essas ligações são de baixo custo e de fácil execução. 
Para a ligação dos tubos entre si podem se utilizar as luvas e as uniões como na figura 
abaixo, todas com rosca interna para acoplar com a rosca externa da extremidade dos 
tubos. 
 
 
 
As principais normas americanas para roscas de tubos são a ASME B1.20.1 e a 
API.5.B (rosca NPT). 
 
As ligações roscadas são um ponto fraco na tubulação, sujeita a possíveis 
vazamentos e com menor resistência do que o próprio tubo. Por esse motivo, essas 
ligações, embora permitidas pelas normas, limitam-se na prática às tubulações de baixa 
responsabilidade, tais como instalações prediais e tubulações de serviços secundários em 
instalações industriais (água, ar comprimido e condensado, em baixas pressões e 
temperatura ambiente). 
 
3.2. Ligações Soldadas 
Na indústria a maior parte das ligações são soldadas, com solda por fusão (welding), 
com adição de eletrodo, e são divididas em dois tipos principais conforme abaixo. 
 
• Solda de topo (butt welding); 
• Solda de encaixe (socket welding). 
 
 
 
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As ligações soldadas garantes uma boa resistência mecânica (equivalente ao tubo 
sem solda), estanqueidade perfeita e permanente, praticidade na aplicação de isolamento 
térmico e de pintura, baixa necessidade de manutenção. 
 
3.2.1. Solda de Topo 
A solda de topo é o sistema mais utilizado para as ligações de tubulações de 2" ou 
maiores. Os tubos e demais acessórios para uso com solda de topo, devem ter as 
extremidades com chanfros para solda, de acordo com os padrões da norma ASME.B.16.25 
conforme mostrado na figura abaixo. 
 
 
 
A norma ASME.B.31, em suas diversas seções, contém várias recomendações 
sobre soldagem de tubos, incluindo sequência de soldagem, tratamentos térmicos, 
qualificação de soldadores, testes de inspeção e aceitação. 
 
3.2.2. Solda de Encaixe 
A solda de encaixe é o sistema mais utilizado para as ligações de tubulações de 
1.1/2" ou menores. Os tubos são ligados por meio de luvas ou de uniões semelhantes às 
conexões utilizadas nas ligações roscadas conforme figura abaixo. Os tubos são soldados 
nas luvas ou nas uniões com um único cordão externo de solda em angulo (solda de filete); 
para isso, as extremidades dos tubos devem ser planas, tendo as luvas e as uniões rebaixos 
 
 
22 Tubulações Industriais 
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onde se encaixam os tubos. A norma ASME.B.31.3, recomenda que não se use solda de 
encaixe em serviços de alta corrosão ou erosão. 
 
 
3.3. Ligações Flangeadas 
As ligações flangeadas são compostas por dois flanges, um jogo de parafusos ou 
estojos com porcas e uma junta de vedação conforme figura abaixo. 
 
 
 
As ligações flangeadas são ligações facilmente desmontáveis, por isso, empregam-
se principalmente para conectar válvulas, equipamentos (bombas, compressores, tanques, 
vasos etc.) e em tubulações de aço que possuam revestimento interno anticorrosivo. No 
caso das tubulações com revestimentos internos a ligação flangeada é a melhor solução, 
porque permite a continuidade do revestimento, desde que este se estenda também sobre 
as faces dos flanges. 
 
 
 
23 Tubulações Industriais 
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A principal norma americana de especificação de flanges é ASME.B.16.5. 
 
3.3.1. Tipos de Flanges 
Seguem abaixo os principais tipos de flanges especificados na norma ASME.B.16.5. 
 
• Flange de pescoço (welding neck - WN) 
É o tipo de flange mais usado em tubulações industriais. Entres os flanges mais 
utilizados é o mais resistente, que permite melhor aperto, e que gera as menores tensões 
residuais em consequência da soldagem e das diferenças de temperatura. Este flange é 
ligado ao tubo por uma única solda de topo conforme figura abaixo. 
 
 
 
• Flange sobreposto (slip on - SO) 
É o tipo de flange mais barato e mais fácil de se instalar do que o flange de pescoço, 
porque a ponta do tubo encaixa no flange, facilitando o alinhamento e evitando a 
necessidade do corte do tubo na medida exata. O flange é ligado ao tubo por duas soldas 
em angulo, uma interna e outra externa conforme figura abaixo. 
 
 
 
Esse tipo de flange normalmente é utilizado para tubulações em serviços não 
severos, porque o aperto permissível é menor que o do flange de pescoço, as tensões 
residuais são elevadas e as descontinuidades de seção dão origem à concentração de 
esforços e facilitam a erosão e a corrosão. Os flanges sobrepostos são sempre pontos 
fracos na tubulação, porque a sua resistência mecânica é inferior à do próprio tubo. 
 
 
24 Tubulações Industriais 
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• Flange roscado (screwed - SCR) 
É o tipo de flange mais utilizado em tubulações secundárias (não severas) com 
diâmetros 1.1/2” ou menores, metais não soldáveis e plásticos. O flange é ligadoao tubo 
por rosca conforme figura abaixo. 
 
 
 
O aperto permissível com esses flanges é pequeno, as tensões desenvolvidas são 
elevadas e a rosca age como um intensificador de esforços, e como uma permanente causa 
de vazamento. 
 
• Flange de encaixe (socket weld - SW) 
Esse tipo flange é semelhante ao sobreposto, porém é mais resistente e tem um 
encaixe completo para a ponta do tubo conforme figura abaixo, dispensando-se por isso a 
solda interna. É o tipo de flange usado para a maioria das tubulações de aço de pequeno 
diâmetro, até 2". 
 
 
 
• Flange solto (lapjoint) 
Esses tipos de flanges ficam soltos na tubulação, capazes de deslizar livremente 
sobre o tubo. Quando se empregam esses flanges, solda-se a topo na extremidade do tubo 
uma peça especial denominada virola ou pestana, que servirá de batente para o flange 
conforme figura abaixo. 
 
 
25 Tubulações Industriais 
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A grande vantagem desses flanges é o fato de ficarem completamente fora do 
contato com o fluido, sendo por isso muito empregados em serviços que exijam materiais 
mais nobres (como aço inoxidável e titânio). Para todos esses serviços, os flanges podem 
ser de material barato, como ferro ou aço carbono galvanizado, ficando apenas os tubos e 
a virola de material mais nobre. 
 
• Flange cego (blind) 
São flanges fechados, usados para extremidades de linhas ou fechamento de bocais 
flangeados conforme figura abaixo. 
 
 
 
3.3.2. Acabamento das Faces de Flanges 
A face de assentamento dos flanges pode ter vários tipos de acabamento. O 
faceamento dos flanges está padronizado na norma ASME B16.5, sendo os tipos abaixo 
os mais utilizados. 
 
• Face com ressalto (raised face – RF ou FR) 
É o tipo de face mais comum para flanges de aço, aplicável a quaisquer condições 
de pressão e temperatura. A superfície do ressalto pode ser ranhurada (com ranhuras 
concêntricas ou espiraladas) ou lisa. 
 
• Face plana (flat face – FF ou FP) 
É o tipo de face mais comum para flanges de materiais frágeis (como ferro fundido e 
plásticos). 
 
 
 
26 Tubulações Industriais 
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• Face para junta de anel (ring type joint – RTJ ou FJA) 
É o tipo de face utilizado para flanges de aço em serviços severos, de altas pressões 
e temperaturas (como vapor de alta pressão e hidrocarbonetos) e fluidos perigosos e 
tóxicos por oferecer maior segurança contra vazamentos. 
 
A face dos flanges tem um rasgo circular profundo, onde se encaixa uma junta em 
forma de anel metálico. A dureza da face dos flanges deve ser sempre superior à do anel 
metálico da junta. 
 
• Face de macho e fêmea 
É o tipo de face menos utilizados que os anteriores, são utilizados para serviços 
especiais com fluidos corrosivos. 
 
Segue na figura abaixo os tipos de faces de flanges. 
 
 
 
3.3.3. Fabricação e Classes para Flanges 
O forjamento é o melhor sistema de fabricação para flanges de aço de qualquer tipo. 
Na prática, devido ao alto custo e à dificuldade de obtenção de peças forjadas de grandes 
dimensões, admitem-se, para os flanges de 20" ou maiores, sistemas alternativos de 
fabricação (como flanges de anel rolado laminado a quente e flanges feitos de chapa ou de 
barra calandrada). 
 
A norma ASME B16.5 define 7 classes de pressões nominais para flanges (150# 
300# 400# 600# 900# 1.500# 2.500#). As pressões nominais definidas na norma ASME 
 
 
27 Tubulações Industriais 
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B16.5 não significam a pressão admissível de trabalho do flange, uma vez que a pressão 
de trabalho depende de outros fatores como temperatura, esforços externos. Teremos, 
então, para cada classe de pressão nominal, uma curva de variação da pressão admissível 
em função da temperatura como mostrado na figura abaixo. 
 
 
 
3.3.4. Juntas para Flanges 
Em todas as ligações flangeadas existe sempre uma junta que é o elemento de 
vedação. Seguem abaixo os principais tipos de juntas para flanges. 
 
• Juntas não metálicas 
São juntas planas, usadas para flanges de face com ressalto ou de face plana. Os 
principais materiais empregados para essas juntas são borracha natural, borrachas 
sintéticas, materiais plásticos, papelão hidráulico. 
 
 
 
 
28 Tubulações Industriais 
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• Juntas semimetálicas, em espiral 
São juntas constituídas de uma lâmina metálica (geralmente de aço inoxidável), 
torcida em espiral, com enchimento de amianto entre cada volta. Para essas juntas, 
recomenda-se o acabamento liso para a face dos flanges. 
 
• Juntas metálicas folheadas 
São juntas com uma capa metálica, plana ou corrugada e enchimento de amianto. 
 
• Juntas metálicas maciças 
São juntas metálicas com faces planas ou ranhuradas. Usam-se essas juntas com 
flanges de face com ressalto para pressões muito altas e com flanges de face de macho e 
fêmea. 
 
• Juntas metálicas de anel (JTA) 
São anéis metálicos maciços de seção ovalada ou octogonal, sendo a ovalada a 
mais comum. As dimensões do anel, que variam com o diâmetro e com a classe de pressão 
nominal do flange. 
 
Segue na figura abaixo os tipos de juntas para flanges. 
 
 
 
 
 
29 Tubulações Industriais 
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3.3.4. Parafusos e Estojos para Flanges 
Para a ligação de um flange no outro e aperto da junta, empregam-se dois tipos de 
parafusos máquina e estojos. Os parafusos de máquina são parafusos cilíndricos com 
cabeça integral sextavada ou quadrada. Os estojos são barras cilíndricas rosqueadas com 
porcas e contraporcas independentes. Os estojos permitem melhor aperto do que os 
parafusos de máquina. 
 
Segue na figura abaixo o parafuso e estojo para flanges. 
 
 
 
4. Válvulas 
As válvulas têm o objetivo de estabelecer, controlar e interromper o fluxo em uma 
tubulação. As válvulas representam, em média, cerca de 8% do custo total de uma 
instalação de processo, assim como tem uma grande representatividade no custo de 
manutenção da instalação. Seguem abaixo os tipos mais utilizados de válvulas. 
 
• Válvulas de Bloqueio (Essas válvulas têm como função principal de 
interromper o fluxo na tubulação, essas válvulas operam totalmente abertas 
ou fechadas). 
o Válvula Gaveta; 
o Válvula Esfera; 
o Válvula Macho. 
 
 
 
 
30 Tubulações Industriais 
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• Válvulas de Regulagem (Essas válvulas têm como função principal controlar 
o fluxo na tubulação, controlando o fluxo é possível controlar outras variáveis 
com pressão e temperatura, essas válvulas podem operar parcialmente 
abertas). 
o Válvula Globo; 
o Válvula Agulha; 
o Válvula Borboleta; 
o Válvula Diafragma. 
 
• Válvulas de Retenção (Essas válvulas têm como função principal permitir 
fluxo apenas em um sentido na tubulação). 
o Válvula de Retenção Portinhola; 
o Válvula de Retenção Esfera; 
o Válvula de Retenção Pistão. 
 
• Válvulas Automáticas (Essas válvulas têm como função controle automático 
de alguma variável do processo como fluxo, temperatura, pressão, vazão. São 
válvulas operadas por comandos hidráulicos, pneumáticos ou elétricos). 
 
• Válvulas de Segurança e Alívio (Essas válvulas têm como função controlar a 
pressão de montante). 
 
4.1. Tipos de Operação das Válvulas 
As válvulas podem ser operadas por alguns tipos de sistemas conforme descrito 
abaixo. 
 
• Operação manual por volante utilizados comumente em válvulas gaveta e 
globo, a seguir iremos apresar as figuras dessas válvulas em que serão 
indicados os volantes. 
 
• Operação manual por alavanca utilizados comumente em válvulas esfera e 
macho, a seguir iremos apresar as figuras dessas válvulas em que serão 
indicadas as alavancas. 
 
 
 
31 Tubulações Industriais 
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• Operaçãomanual por engrenagens utilizados comumente em válvulas de 
grande diâmetro e grande pressão de trabalho com o objetivo de reduzir o 
esforço para operação dela conforme figura abaixo. 
 
 
 
• Operação motorizada por acionamentos pneumáticos, hidráulicos ou elétricos 
utilizados nas válvulas automáticas. 
 
4.2. Válvula Gaveta 
Esse é o tipo de válvula mais utilizado em plantas industriais, são válvulas muito 
eficientes para trabalho com líquidos e são utilizadas em uma grande faixa de diâmetros. 
As válvulas gaveta são compostas pelos principais componentes a seguir e indicados na 
figura abaixo: 
 
• Corpo – parte principal da válvula que fica conectado a tubulação; 
• Cunha – peça móvel que faz o fechamento da válvula; 
• Sede – peça fixa que garante melhor vedação para a cunha; 
• Tampa – parte para montagem da haste de operação; 
• Gaxeta – peça que garante a vedação entre a haste e a tampa; 
• Haste – peça que transmite o movimento de operação do volante para a 
cunha; 
 
 
32 Tubulações Industriais 
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• Volante – peça que permite a operação da válvula, o volante pode ser 
conectado diretamente a haste ou por meio de engrenagens de redução. 
 
 
4.3. Válvula Esfera 
Esse tipo de válvula tem sido utilizado muito mais nos últimos dez anos em 
substituição as válvulas gaveta, anteriormente as válvulas esfera tinham duas grandes 
desvantagens o custo elevado e manutenção, com a evolução das tecnologias de materiais 
e processos de fabricação foi possível reduzir as desvantagens acima citadas tornando 
esse tipo de válvula mais competitivo, essa válvula possui duas vantagens em relação a 
gaveta que são a estanqueidade e fechamento rápido. 
As válvulas esfera são compostas pelos principais componentes a seguir e indicados 
na figura abaixo: 
 
• Corpo – parte principal da válvula que fica conectado a tubulação; 
• Esfera – peça móvel que faz o fechamento da válvula com a rotação de 
noventa graus; 
• Sede – peça fixa que garante melhor vedação para a esfera; 
• Mancal – peça que serve de guia inferior para a esfera; 
• Gaxeta – peça que garante a vedação entre a guia superior da esfera e o 
corpo; 
 
 
33 Tubulações Industriais 
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• Cruzeta e alavanca – peça que permite a operação da válvula, a alavanca 
pode ser conectada diretamente a cruzeta ou por meio de engrenagens de 
redução. 
 
 
 
4.4. Válvula Macho 
Esse tipo de válvula tem como grande diferencial a estanqueidade, em algumas 
aplicações mais severas ela pode ser especificada com estanqueidade total. As válvulas 
macho são compostas pelos principais componentes a seguir e indicados na figura abaixo: 
 
• Corpo – parte principal da válvula que fica conectado a tubulação; 
• Macho – peça móvel que faz o fechamento da válvula com a rotação de 
noventa graus; 
• Tampa – peça que permite a montagem da válvula; 
• Gaxeta – peça que garante a vedação entre a guia superior do macho e a 
tampa; 
• Alavanca – peça que permite a operação da válvula, a alavanca pode ser 
conectada diretamente a guia superior do macho ou por meio de engrenagens 
de redução. 
 
 
 
 
34 Tubulações Industriais 
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4.5. Válvula Globo 
Esse tipo de válvula pode trabalhar em posições intermediárias permitindo assim 
regular o fluxo na tubulação com a imposição de uma perda de carga pontual. As válvulas 
globo são compostas pelos principais componentes a seguir e indicados na figura abaixo: 
 
• Corpo – parte principal da válvula que fica conectado a tubulação; 
• Contra-sede ou tampão – peça móvel que faz o fechamento da válvula; 
• Sede – peça fixa que garante melhor vedação para o tampão; 
• Castelo – parte para montagem da haste de operação; 
• Gaxeta – peça que garante a vedação entre a haste e a tampa; 
• Haste – peça que transmite o movimento de operação do volante para o 
tampão; 
• Volante – peça que permite a operação da válvula, o volante pode ser 
conectado diretamente a haste ou por meio de engrenagens de redução. 
 
 
 
4.6. Válvula Agulha 
Esse tipo de válvula é utilizado para regulagem em pequenos diâmetros, até 2”, 
essas válvulas são muito utilizadas para tomada de amostras de fluidos nas tubulações. As 
válvulas globo são compostas pelos principais componentes a seguir e indicados na figura 
abaixo: 
 
 
35 Tubulações Industriais 
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• Corpo – parte principal da válvula que fica conectado a tubulação; 
• Agulha – peça móvel que faz o fechamento da válvula; 
• Sede – peça fixa que garante melhor vedação para a agulha; 
• Castelo – parte para montagem da haste de operação; 
• Gaxeta – peça que garante a vedação entre a haste e a tampa; 
• Haste – peça que transmite o movimento de operação do volante para o 
tampão; 
• Volante – peça que permite a operação da válvula. 
 
 
 
4.7. Válvula Borboleta 
Esse tipo de válvula é muito utilizado em linhas de grande diâmetro por causa do 
baixo custo mesmo contando com problemas de estanqueidade no fechamento. As válvulas 
borboleta são compostas pelos principais componentes a seguir e indicados na figura 
abaixo: 
 
• Corpo – parte principal da válvula que fica conectado a tubulação; 
• Disco – peça móvel que faz o fechamento da válvula com a rotação de 
noventa graus; 
• Gaxeta (vedação da haste) – peça que garante a vedação entre a haste e o 
corpo; 
 
 
36 Tubulações Industriais 
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• Alavanca – peça que permite a operação da válvula, a alavanca pode ser 
conectada diretamente a cruzeta ou por meio de engrenagens de redução. 
 
 
 
4.8. Válvula Diafragma 
Esse tipo de válvula é muito utilizado para fluidos que necessitam ficar em contato 
apenas com materiais plásticos, assim é possível uma válvula com uma construção robusta 
em aço, porém totalmente revestida em plástico. As válvulas diafragma são compostas 
pelos principais componentes a seguir e indicados na figura abaixo: 
 
• Corpo – parte principal da válvula que fica conectado a tubulação; 
• Diafragma – peça maleável que permite o fechamento da válvula; 
• Compressor – peça móvel que faz o fechamento da válvula contra o 
diafragma; 
• Castelo – parte para montagem da haste de operação; 
• Haste – peça que transmite o movimento de operação do volante para o 
compressor; 
• Volante – peça que permite a operação da válvula. 
 
 
 
37 Tubulações Industriais 
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4.9. Válvula de Retenção Portinhola 
Esse tipo de válvula é a mais utilizada para permitir fluxo apenas em um sentido na 
tubulação. As válvulas de retenção portinhola são compostas pelos principais componentes 
a seguir e indicados na figura abaixo: 
 
• Corpo – parte principal da válvula que fica conectado a tubulação; 
• Disco – peça móvel que faz o fechamento da válvula caso o fluxo seja 
invertido (não permitido); 
• Sede – peça fixa que garante melhor vedação para o disco; 
• Tampa – peça que permite a montagem da válvula; 
 
 
 
4.10. Válvula de Retenção Pistão e Esfera 
Esses tipos de válvulas são utilizados para tubulações de pequeno diâmetro, até 2”. 
As válvulas de retenção pistão e esfera são compostas pelos principais componentes a 
seguir e indicados nas figuras abaixo: 
 
• Corpo – parte principal da válvula que fica conectado a tubulação; 
 
 
38 Tubulações Industriais 
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• Pistão (tampão) ou esfera – peça móvel que faz o fechamento da válvula caso 
o fluxo seja invertido (não permitido); 
• Sede – peça fixa que garante melhor vedação para o disco; 
• Tampa – peça que permite a montagem da válvula; 
 
 
 
5. Conexões de Tubulação 
Existe uma grande quantidade de tipos de conexões para tubulação conforme a 
finalidade necessária mudançasde direção, derivações, mudanças de diâmetro, ligações 
entre tubos, fechamento da extremidade do tubo. 
 
 
 
 
39 Tubulações Industriais 
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5.1. Conexões para Solda de Topo 
A principal norma dimensional para conexões de solda de topo é a norma ASME 
B16.9. Seguem na figura abaixo as principais conexões para solda de topo. 
 
 
 
 
 
 
40 Tubulações Industriais 
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5.2. Conexões para Solda de Encaixe 
A principal norma dimensional para conexões de solda de encaixe é a norma ASME 
B16.11. Seguem na figura abaixo as principais conexões para solda de encaixe. 
 
 
 
 
 
 
41 Tubulações Industriais 
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5.3. Conexões Roscadas 
A principal norma dimensional para conexões roscadas é a norma ASME B2.1. 
Seguem na figura abaixo as principais conexões roscadas. 
 
 
 
6. Purgadores de Vapor, Separadores e Filtros 
6.1. Purgadores de Vapor 
Os purgadores de vapor têm por finalidade separar e eliminar o condensado formado 
nas tubulações devido ao resfriamento do vapor transportado. Os purgadores devem ser 
posicionados nas tubulações levando em conta diversas condições como ponto baixo das 
tubulações, mudanças abruptas de elevação da linha, a montante de equipamentos, 
instrumentos ou dispositivos que podem ser danificados pela presença de condensado, 
pontos onde possa ser acumulado muito condensado reduzindo a passagem de vapor. 
 
A definição correta do posicionamento dos purgadores pode influenciar diretamente 
na eficiência do sistema portanto acaba sendo detalhadamente estudado para evitar perdas 
de eficiência e consequentemente custos mais altos de operação por conta do vapor se 
 
 
42 Tubulações Industriais 
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tratar de uma das utilidades mais caras da instalação. Seguem abaixo os principais tipos 
de purgadores de vapor e os respectivos princípio de funcionamento. 
 
• Purgador Mecânico de Boia – Esse purgador trabalha acumulando 
condensado no seu ponto baixo até que a boia se eleve e o condensado seja 
eliminado através da válvula acionada pela boia como pode ser visto nas 
figuras abaixo. 
 
 
 
• Purgador Mecânico de Balde Invertido (Panela Invertida) – Esse purgador 
trabalha acumulando o vapor abaixo do balde invertido que o mantém 
elevado, conforme essa quantidade de vapor diminui a consequentemente a 
quantidade de condensado que preenche a área externa ao balde invertido 
aumenta o balde se desloca para baixo permitindo a saída de condensado 
pela parte superior como pode ser visto nas figuras abaixo. 
 
 
 
43 Tubulações Industriais 
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• Purgador Termodinâmico – Esse purgador trabalha abrindo ou fechando o 
disco superior eliminando somente o condensado que se acumula na parte 
inferior do disco, quando a parte superior do disco começa a acumular mais 
vapor o disco abaixa aguardando a entrada de condensado novamente como 
pode ser visto nas figuras abaixo. 
 
 
 
6.2. Separadores 
Existem outros tipos de separadores diversos objetivos como separação de água e 
óleo para tubulações de ar comprimido, separação de sólidos em suspensão em tubulações 
de ar ou gases. Segue na figura abaixo exemplo de um separador de água tipo boia para 
tubulações de ar. 
 
 
44 Tubulações Industriais 
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Esses separadores são considerados projetos especiais que devem ser 
desenvolvidos juntamente com fornecedores especializados de acordo com a necessidade 
do projeto. Segue na figura abaixo exemplo de um separador de líquido para gás utilizando 
chicana para essa separação. 
 
 
 
6.3. Filtros 
Os filtros são dispositivos com o objetivo de reter sólidos em suspensão e outros 
corpos estranhos dos fluidos, são muito utilizados e devem ser especificados e 
posicionados de forma muito cuidadosa para não implicar em perda de performance para 
a instalação. Um item muito importante na especificação do filtro é a malha de filtragem, 
essa malha definirá o tamanho das partículas que devem ser retidas no mesmo. Seguem 
abaixo os principais tipos de filtros. 
 
 
 
45 Tubulações Industriais 
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• Filtro Temporário – Tem como principal objetivo reter detritos oriundos da 
montagem da tubulação como carepas de solda, pontas de eletrodo, segue 
figura abaixo indicando principais partes e instalação. 
 
 
 
• Filtro em Y – É o tipo de filtro mais utilizado nas instalações, segue figura 
abaixo indicando principais partes. 
 
 
 
• Filtro Cesto – É o tipo de filtro utilizado em aplicações mais exigentes quanto 
a filtragem, segue figura abaixo indicando principais partes. 
 
 
 
46 Tubulações Industriais 
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7. Arranjos de Tubulações 
Para iniciar a atividade de detalhamento das tubulações é necessário ter as 
principais informações predecessoras conforme indicado abaixo: 
 
• Fluxogramas de Processo e Engenharia (PFD – Process Flow Diagram e 
P&ID – Process and Intrumantation Diagram) – Esses documentos irã 
fornecer boa parte das informações de condições de processo que devem ser 
seguidas no detalhamento das tubulações (diâmetro, material, válvulas, 
acessórios, instrumentos, origem, destino, caimento necessário, condições 
especiais da linha). 
 
 
 
 
47 Tubulações Industriais 
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• Lista de Linhas – Essa lista irá complementar a informação contida no 
fluxograma de engenharia e ainda informará os dados de processo das linhas 
como temperatura e pressão de operação e projeto, densidade do fluido, tipo 
e pressão de teste de estanqueidade. 
 
• Arranjo dos Equipamentos (Layout) – O Layout definirá as posições de todos 
os equipamentos, estruturas, prédios, pontes de tubulação (pipe racks), 
canaletas de drenagem, caimentos de pisos, limite de bateria da unidade e 
sistemas e demais informações físicas de posicionamento para serem 
consideradas no detalhamento das tubulações. 
 
• Desenhos dos equipamentos envolvidos no sistema. 
 
• Desenhos de estruturas e prédios da unidade. 
 
No desenvolvimento do detalhamento devem ser considerados diversos pontos entre 
eles os destacados abaixo. 
 
• Condições de serviço definidos nos documentos de processo descritos acima; 
• Condições para flexibilidade e suportação das tubulações; 
• Transmissão de esforços e vibrações para estruturas e equipamentos; 
• Acessibilidade, operação e manutenção para equipamentos, válvulas, 
acessórios, instrumentos e itens especiais; 
• Condições para construção e montagem das tubulações, equipamentos, 
estruturas e prédios; 
• Segurança para construção, montagem, operação de manutenção das 
tubulações; 
• Redução de custos nas tubulações pois elas correspondem a 
aproximadamente 25% do custo de uma instalação industrial; 
• Aparência e sinergia, atualmente as tubulações não devem apenas ser 
projetadas corretamente, devem se apresentar de forma organizada e com 
sinergia, pois as indústrias também necessitam dessa visão para se mantem 
mais valorizadas e competitivas. 
 
 
 
48 Tubulações Industriais 
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Para atender aos pontos indicados acima algumas recomendações são válidas com 
o intuito de ajudar nesse desenvolvimento conforme descritas abaixo. 
 
• Manter grupos paralelos horizontais de tubulação com a mesma elevação de 
geriatriz inferior (comumente chamado de fundo de tubo), conforme indicado 
na figura abaixo; 
 
 
 
• Arranjar as tubulações nas direções ortogonais da unidade; 
 
• Modificar a elevação das tubulações sempre que mudar a direção, 
preferencialmente adotando elevações de fundo de tubo preferenciais paracada direção (como tubulações na direção norte-sul devem seguir as 
elevações de 2500 mm e 3500 mm, tubulações na direção leste-oeste devem 
seguir as elevações 3000 mm e 4000 mm); 
 
7.1. Tubulações Conectadas a Bombas 
Seguem abaixo alguns pontos que devem ser observados nas tubulações 
conectadas a bombas. 
 
• Evitar pontos altos e baixos nas linhas de sução; 
• Minimizar as conexões nas linhas de sucção com o objetivo de minimizar a 
perda de carga; 
• Manter face plana da redução no topo da linha na sucção da bomba para 
reduzir bolsões de ar que podem causar cavitação da bomba; 
• Manter trecho sem conexões, válvulas e acessórios antes do bocal de sucção 
conforme recomendação do fabricante da bomba ou da norma API RP 686; 
 
 
49 Tubulações Industriais 
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• Prever válvulas de retenção e manômetros em linhas de descarga de mais de 
uma bomba conectadas entre si; 
• Atentar a necessidade de válvulas de retenção de fechamento rápido para 
linhas conforme estudo de transiente hidráulico; 
• Atentar para esforços admissíveis nos bocais das bombas, pois geralmente 
são esforços admissíveis baixos; 
 
Seguem abaixo alguns arranjos típicos de tubulações conectadas a bombas. 
 
 
 
 
 
 
 
50 Tubulações Industriais 
Universidade Santa Cecília - Educação a Distância 
7.2. Tubulações Conectadas a Torres 
Seguem abaixo alguns pontos que devem ser observados nas tubulações 
conectadas a torres. 
 
• É necessário separar os espaços para os bocais e tubulações voltados para 
o pipe rack da unidade. Também é necessário separar os espaços para 
escadas, plataformas, bocas de visita e área de manutenção e montagem da 
torre conforme indicado na figura abaixo; 
 
 
 
• Prever plataformas de acesso a todas as bocas de visita e bocais; 
• Atentar com as orientações de bocais e orientação das bandejas e 
distribuidores da torre; 
• Prever folga mínima entre as tubulações e costado da torre de 300 mm; 
 
Seguem abaixo alguns arranjos típicos de tubulações conectadas a torres. 
 
 
51 Tubulações Industriais 
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7.3. Tubulações Conectadas a Trocadores 
Seguem abaixo alguns pontos que devem ser observados nas tubulações 
conectadas a trocadores. 
 
• Atentar para a posição das selas fixa e móvel; 
• Atentar para a dilatação do equipamento quando em operação; 
• Prever os espaços adequados para manutenção e trechos desmontáveis, se 
necessário, para manutenção do trocador; 
• Atentar para tipo de trocador para considerar espaço adequado de 
manutenção; 
• Prever arranjo com flexibilidade suficiente, pois normalmente os esforços 
admissíveis de bocais dos trocadores são baixos. 
 
Seguem abaixo alguns arranjos típicos de tubulações conectadas a trocadores de 
calor. 
 
 
 
 
 
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Universidade Santa Cecília - Educação a Distância 
 
 
8. Referências 
 
TELES, PEDRO C. DA SILVA - TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS MATERIAIS, PROJETO E 
MONTAGEM - 2012. 
SHERWOOD, D.R. - THE PIPING GUIDE - 2015. 
KELLOGG, M. W. - DESIGN OF PIPING SYSTEMS - 2009. 
NAYYAR, MOHINDER L. - PIPING HANDBOOK – 2000. 
TELES, PEDRO C. DA SILVA - TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS CÁLCULO - 2008 
BAILONA, BALTAZAR AGENOR - ANÁLISE DE TENSÕES EM TUBULAÇÕES 
INDUSTRIAIS. 
ASME B31.1, POWER PIPING - 2014. 
ASME B31.3, PROCESS PIPING - 2018. 
ASME B31.8, GAS TRANSMISSION AND DISTRIBUITION PIPING SYSTEMS - 2014. 
PARISHER, ROY A. RHEA, ROBERT A. - PIPE DRAFTING AND DESIGN. 
LIU, HENRY - PIPELINE ENGINEERING. 
CATALOGO DO FORNECEDOR VAL AÇO. 
CATALOGO DO FORNECEDOR SPIRAX SARCO. 
CATALOGO DO FORNECEDOR ENGEVAL.