Materiais e Processos em Tubulações Industriais

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CURSO DE TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS 1 
 
Profº Jose Aparecido de Almeida 
 
 
 
 
 
 
 
 
Módulo I 
 
Aula 01 - Tubos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rev.A 
 
 
 
 
CURSO DE TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS 2 
 
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APRESENTAÇÃO 
 
 
 
 
 
Esta apostila tem por objetivo instruir os alunos, de forma prática e objetiva, a fim de obter 
conhecimentos na área de tubulação industrial. 
Tem o intuito de ensiná-los a escolher, definir e especificar corretamente os materiais e normas 
para a execução dos projetos ligados à área química, petroquímica, alimentícia, etc. 
Também a instruí-los quanto à execução de desenhos de fluxogramas, plantas, isométricos, 
equipamentos e suportes de tubulações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURSO DE TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS 3 
 
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SUMÁRIO: 
 
 
1. Definição 
2. Materiais 
2.1. Características Principais dos Materiais para Tubos 
2.1.1. Aço Carbono 
2.1.2. Ferro Fundido 
2.1.3. Aços-Liga Inoxidáveis 
2.1.4. Aços-Liga 
2.1.5. Aços-Inoxidáveis 
2.1.6. Metais Não Ferrosos 
2.1.7. Cobres e suas Ligas 
2.1.8. Alumínio e suas Ligas 
2.1.9. Chumbo 
2.1.10. Níquel e suas Ligas 
2.1.11. Titânio, Zircônio e suas Ligas 
2.1.12. Não Metálicos 
2.1.13. Aço com Revestimento Interno 
 
3. Processo de Fabricação de Tubos 
3.1. Tubos Sem Costura 
3.2. Tubos Com Costura 
 
4. Ligações 
5. Extremidades 
6. Espessuras de Paredes 
7. Dimensional 
8. Normalização 
9. Referências Bibliográficas 
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1. DEFINIÇÃO: 
 
 
Tubo de Condução - são elementos vazados, normalmente de forma cilíndrica e seção constante, com 
garantia de estanqueidade e resistência à pressões internas ou externas, utilizadas como condutores de 
materiais sólidos (granulados ou particulados), líquidos, pastosos ou gasosos. Utilizados nas indústrias 
de produção de petróleo e gás natural, bem como em refinarias e indústrias químicas e petroquímicas, 
nos gasodutos e nas redes de gás, nos produtos derivados do petróleo, nas farmacêuticas, nas 
alimentícias, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. MATERIAIS: 
 
Há uma grande variedade de materiais para fabricação de tubos. Abaixo estão alguns dos principais 
mais usados: 
 Fatores que influenciam na seleção da escolha do material: 
 
 Tipo de fluído; 
 Resistência ao escoamento do fluído; 
 Estrutural; 
 Custo e facilidade para instalação, 
 Condições de temperatura e de pressão; 
 Resistência à corrosão; 
 Durabilidade; 
 Disponibilidade do material. 
 
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2.1. Características Principais dos Materiais 
 
2.1.1. Tubos de Aço Carbono 
Liga ferro-carbono contendo geralmente de 0,05% até cerca de 2,0% de carbono (C), 
além de certos elementos residuais, como o manganês (Mn), o silício (Si), o fósforo (P) 
e o enxofre (S) resultantes dos processos de fabricação. 
As principais características do aço carbono são: baixo custo, excelentes qualidades 
mecânicas, fácil de soldar e de conformar. É o “material de uso geral” em tubulações 
industriais. 
Nas indústrias de processamento, mais de 80% dos tubos são de aço-carbono, devido 
suas características. 
 
 
 
2.1.2. Tubos de Ferro Fundido 
São usados para água, gás, água salgada e esgotos, em serviços de baixa pressão, 
temperatura ambiente e sem grandes esforços mecânicos. 
Ótima resistência à corrosão do solo. 
São padronizados pelo diâmetro externo de 2” a 48” com as extremidades: Lisas, Flange 
Integral ou Ponta e Bolsa. 
Seguem as normas EB-43 e P-EB-137 DA ABNT e são testados para pressões de até 3 
mpa (≅ 30 kgf/cm2) 
Ferro fundido nodular com adição de Si, Cr ou Ni, aumenta a resistência mecânica. 
 
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2.1.3. Tubos de Aços-Liga e Inoxidáveis 
Aços-ligas são todos os aços que possuem qualquer quantidade de outros elementos, 
além dos que entram na composição dos aços carbonos. 
Os tubos de aços-liga ou de aços inoxidáveis são bem mais caros que os aços-carbono, 
além do que a soldagem, conformação e montagem também são mais difíceis e mais 
caras. 
 
Casos onde se justificam o uso: 
 altas temperaturas (acima de 400ºC); 
 baixas temperaturas (abaixo de 0ºC); 
 alta corrosão; 
 não contaminação (alimentícias e farmacêuticas); 
 segurança (inflamáveis, tóxicos e explosivos). 
 
 
2.1.4. Tubos de Aços-Liga 
 
Existem duas classes gerais de aços-liga: 
 aços-liga molibdênio (Mo) e cromo molibdênio (Cr-Mo); 
 os aços-liga níquel (Ni). 
 
As principais especificações da ASTM são: A-333, A-335, A-671 e A-672. 
 
 
Especificação ASTM e grau – Tubos sem Costura 
 
 A-335 Gr. P1 
 A-335 Gr. P5 
 A-335 Gr. P11 
 A-335 Gr. P22 
 A-33 Gr. 3 
 A-33 Gr. 7 
 
 
 
2.1.5. Tubos de Aços-Inoxidáveis 
 
Existem duas classes gerais de aços-inoxidáveis: 
 austeníticos (não magnéticos) – AISI 304, 304L, 316, 316L, 321 e 347; 
 ferríticos e martensíticos – AISI 405. 
 
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2.1.6. Tubos de Metais Não-Ferrosos 
De um modo geral são de pouca utilização, devido ao alto custo. 
 
Comparando com o Aço Carbono temos: 
 Melhor resistência à corrosão; 
 Preço mais elevado; 
 Menor resistência mecânica; 
 Menor resistência às altas temperaturas; 
 Melhor comportamento em baixas temperaturas. 
 
 
2.1.7. Cobre e suas Ligas 
 
Excelente resistência ao ataque: 
 Da água, inclusive salgada; 
 Dos álcalis e dos ácidos diluídos; 
 De muitos compostos orgânicos; 
 De numerosos outros fluidos corrosivos. 
 
 
 
Severo efeito de corrosão sob-tensão, quando em contato com: 
 Amônia; 
 Aminas; 
 Compostos Nitrados. 
 
Observações: 
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o Devido ao alto coeficiente de transmissão de calor são muito empregados em 
serpentinas, como tubos de aquecimento ou refrigeração. 
o Não devem ser empregados para produtos alimentares ou farmacêuticos pelo fato de 
deixarem resíduos tóxicos pela corrosão. 
o Principais especificações ASTM são: Cobre B-88, Latão B-111, Cuproníquel B-466. 
 
 
2.1.8. Alumínio e suas Ligas 
 
Excelente resistência ao contato com: 
 A atmosfera; 
 A água; 
 Muitos compostos orgânicos, inclusive ácidos orgânicos, 
 
 
Observações: 
o A resistência mecânica é muito baixa (a adição de Si, Mg ou Fe melhora a 
resistência mecânica). 
o Devido ao alto coeficiente de transmissão de calor são muito empregados em 
serpentinas, como tubos de aquecimento ou refrigeração. 
o Os resíduos resultantes da corrosão não são tóxicos. 
o Principal especificação é a ASTM B.241 
 
 
2.1.9. Chumbo 
 Baixa resistência mecânica; 
 Pesado; 
 excepcional resistência à corrosão; 
 Pode trabalhar com H2SO4 (ácido sulfúrico) em qualquer concentração. 
 
Usado para tubulação de esgoto, sem pressão, tanto predial, quanto industrial. 
 
 
2.1.10. Níquel e suas Ligas 
Apresentam, simultaneamente, excepcional resistência à corrosão, e muito boas 
qualidades mecânicas e de resistência às temperaturas, tanto elevadas como baixas. 
O custo muito elevado desse material, restringe o seu uso a poucos casos especiais. 
 
 
 
 
Principais Tipos: 
 Níquel Comercial; 
 Metal Monel (67% Ni, 30% Cu); 
 Inconel (80% Ni, 20% Cr). 
 
 
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2.1.11. Titânio, Zircônio e suas Ligas 
Materiais com propriedades extraordinárias tanto de resistência à corrosão, como 
resistência às temperaturas e qualidades mecânicas; além disso, o peso específico é cerca 
de 2/3 do pesodos aços. 
A principal desvantagem é o preço extremamente elevado. 
 
 
 
 
2.1.12. Tubos Não-Metálicos 
 
Plásticos (grupo mais importante) 
O uso de tubos de plástico tem aumentado nos últimos anos, principalmente como 
substitutos para os aços inoxidáveis. 
 
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Principais vantagens: 
 Pouco peso; 
 Alta resistência à corrosão; 
 Coeficiente de atrito muito baixo; 
 Facilidade de fabricação e manuseio; 
 Baixa condutividade térmica e elétrica; 
 Cor própria e permanente. 
 
 
Principais desvantagens: 
 Baixa resistência ao calor; 
 Baixa resistência mecânica; 
 Pouca estabilidade dimensional; 
 Insegurança nas informações técnicas; 
 Alto coeficiente de dilatação; 
 Alguns plásticos podem ser combustíveis. 
 
Observações: 
o Resistem aos ácidos e álcalis diluídos; 
o Não resistem aos ácidos e álcalis concentrados; 
o A maioria dos plásticos sofre um processo de decomposição lenta, quando expostos 
por muito tempo à luz solar ( ação dos raios U.V.). 
 
 
2.1.13. Tubos de Aço com Revestimento Interno 
Revestimento anti-corrosivo, ou para evitar a contaminação do fluído conduzido. 
 
Finalidades: 
 Revestimento anti-abrasivos e anti-erosivos; 
 Revestimentos refratários (isolamento térmico interno). 
 
 
Alguns Materiais de Revestimento: 
 Concreto; 
 Plásticos (teflon, epóxi, fenólicos, etc.); 
 Borrachas; 
 Grafita; 
 Porcelana; 
 Asfalto. 
 
 
Observação: 
o Para serviços com alta corrosão, é importante que o revestimento seja absolutamente 
perfeito e contínuo para que não haja um ponto de corrosão localizada, pois o efeito 
poderá ser pior do que se o tubo estivesse sem revestimento. 
 
 
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3. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE TUBOS: 
 
 
 
3.1. Processo de Fabricação: Tubo sem Costura 
 
a) Laminação: 
 
 
 
 
Laminador Oblíquo 
(Mannesmann) 
 
 
Laminadores de Acabamento 
 
Figura 1.1 - livro texto (pág. 04) 
 
 
 
 
 
 
 
 
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b) Extrusão e Fundição 
 
Figura 1.3 - livro texto (pág. 06) 
 
 
3.2. Processo de Fabricação: Tubo com Costura 
 
a) Costura Soldada - Longitudinal e Espiral: 
 
 
Figura 1.4 e 1.5 - livro texto (pág. 07) 
 
b) Tubos Soldados por Resistência Elétrica 
 
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4. LIGAÇÕES: 
 
Existem basicamente quatro tipos de ligações de tubos: 
 Ligações soldadas; 
 Ligações rosqueadas; 
 Ligações flangeadas; 
 Ligações de ponta e bolsa. 
 
 
5. EXTREMIDADES: 
 
Existem quatro tipos de extremidades: 
 Lisa – tubos são simplesmente esquadrejados, permitindo uniões com solda de topo ou solda de 
encaixe, uniões com bolsa e uniões por compressão. 
 
 
 
 Com chanfro – tubos com ponta chanfrada têm uso freqüente em uniões com solda de topo. 
 
 
 Com rosca – tubos com ponta rosqueada, são muito empregados para tubos galvanizados de ferro 
forjado e de aço. Os tipos de roscas deverão ser cônicas, normalmente NPT, BSP ou 
WHITWORTH (as paredes destes tubos deverão ser grossas – sch 80 e sch160 - face o 
enfraquecimento do tubo pelo rosqueamento). 
 
 
 
 Com bolsa – tubos com ponta e bolsa, são usados nas instalações de utilidades (água, esgoto e 
líquidos corrosivos), como os tubos de ferro fundido, cimento amido, pvc e de concreto. 
 
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6. ESPESSURAS DE PAREDES: 
 
 
Todos os tubos são designados por um número chamado “diâmetro nominal ips” (iron pipe size) ou 
“bitola nominal”. 
Até 12” o diâmetro nominal não corresponde à nenhuma dimensão física do tubo; a partir de 14” o 
diâmetro nominal coincide com o diâmetro externo dos tubos. 
 
 
 
Norma dimensional ABNT 
 
Pela norma ANSI.B.36.10, foram adotadas as “séries” (Schedule Number) para designar a espessura ou 
peso dos tubos. O número de série, é o número obtido aproximadamente pela seguinte expressão: 
 
 
 
 
P= Pressão interna de trabalho em psig 
Série = 
S
P1000
 onde: 
 S= Tensão admissível do material em psig 
 
 
 
 
As séries padronizadas por esta norma são: 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160, onde a 
espessura da parede cresce proporcionalmente à série (sch). 
Para o mesmo diâmetro nominal, existem várias “séries” diferentes, isto é, várias espessuras diferentes, 
onde os diâmetros internos serão diferentes e os externos serão sempre iguais. 
 
 
Exemplo: 
 
 
 
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Exemplo de especificação para requisição de tubos: 
 
 Diâmetro nominal; 
 Espessura da parede ou série (sch); 
 Tipo de extremidade (lisa, chanfrada e rosqueada) 
 Processo de fabricação (com ou sem costura); 
 Especificação do material; 
 Tipo de acabamento ou de revestimento; 
 Quantidade 
 
 
Observação: 
 
Normalmente indica-se a quantidade total em unidade de comprimento ou em peso. 
 A indicação do comprimento da barra de tubo pode variar em função do processo de fabricação 
(tamanho padrão normalmente de 6 metros). 
 
 
 
Exemplo: 
 
18 metros de tubo, DN 4”, sch 40, pontas chanfradas, sem costura, ASTM-A-106 Gr B, conforme 
ASME B36.10. 
 
 
Interpretação da norma ASTM 
 
 
Exemplo: ASTM-A-106 Gr. B 
 
 
ASTM - AMERICAN SOCIETY TESTING MATERIALS 
 
A – Define o tipo de material, no caso o “A” indica o material ferroso. 
 
106 – Define geralmente a forma de apresentação do material. É o número de ordem de especificações. 
No caso é o tubo e aço carbono sem costura para emprego a alta temperatura. 
 
Gr. B – Define as propriedades dos materiais. 
 
 
 
 
 
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7. DIMENSIONAL 
 
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Notas: 
7.1. Esta tabela inclui tubos de todos os tipos de aços: aço-carbono e aços de baixa liga (norma ANSI B.36.10), e 
aços inoxidáveis (norma ANSI B.36.19). 
7.2. A norma ANSI B.36.19 só abrange tubos até o diâmetro nominal de 12”. 
7.3. As designações “Std”, “XS” e “XXS” correspondem às espessuras denominadas “standart”, “extra-forte” e 
“duplo extra-forte” da norma ANSI B.36.10. As designações 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120 e 160 são os 
“números de série” (schedule number) dessa mesma norma. As designações 5S, 10S, 20S, 40S e 80S são da 
norma ANSI B.36.19 para os tubos de aços inoxidáveis. 
7.4. As espessuras em mm indicadas na tabela são os valores nominais, as espessuras mínimas correspondentes 
dependerão das tolerâncias de fabricação, que variam com o processo de fabricação do tubo. Para tubos sem 
costura a tolerância usual é ± 12,5% do valor nominal. 
7.5. Nesta tabela estão omitidos alguns diâmetros e espessuras não usuais na prática. Para a tabela completa, 
contendo todos os diâmetros de espessuras, consulte as normas ANSI B.36.10 e ANSI B.36.19. 
7.6. Os pesos indicados nesta tabela correspondem aos tubos de aço-carbono ou de aços de baixa liga. Os tubos 
de aços inoxidáveis ferríticos pesam 5% menos, e os inoxidáveis austeníticos cerca de 2% mais. 
7.7. Esses mesmos números apresentam também a vazão em l/seg. para a velocidade de 1m/seg. 
 
 
Anexo I – livro de tabelas (pág. 18 e 19) 
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8. NORMALIZAÇÃO 
 
Norma ANSI.B.31 – AMERICAN NATIONAL STANDARD CODE FOR PRESSURE PIPING 
(Norma Norte-Americana, para tubulações pressurizadas). 
 
 
Principais Especificações Técnicas para Tubos: 
 
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas 
 
 
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ASTM – American Societyfor Testing and Materials 
 
 
 
DIN – Deutsches Institut für Normung 
 
 
 
API - American Petroleum Institute 
 
 
 
AWWA American Water Works Association 
 
 
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9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
 
 
TELLES, Pedro Carlos Silva, Tubulações Industriais: Materiais, Projetos e Montagens. 6.ed. São 
Paulo: LTC, 1982. 252p. 
 
 
TELLES, Pedro Carlos Silva; BARROS, Darcy G. de Paula, Tabelas e gráficos para Projetos de 
tubulações. 6.ed. Rio de Janeiro: Interciência, 1992. 191p. 
 
 
 
Catálogos de Fabricantes: 
 
 Ciwal Válvulas; 
 Conexões Tupy; 
 Ermeto; 
 Flacon; 
 Flaminas; 
 Sfay-Filtros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nota: Estas referências correspondem às quatro primeiras aulas do curso “Tubulações Industriais”. 
 
 
 
 
 
 
 
Módulo I 
Aula 02 - Conexões 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO: 
 
 
 
 
1. Conexões 
 
2. Meios de Ligação 
 
3. Conexões Rosqueadas 
 
4. Conexões Encaixe e Solda 
 
5. Conexões Solda de Topo 
 
6. Conexões com Flanges 
 
7. Conexões Ponta e Bolsa 
 
8. Conexões de Compressão 
 
9. Peças Pré-fabricadas 
9.1 Curvas em Gomos 
9.2 Conexões Gomadas de Aço Carbono conforme norma AWWA 
9.3 Bocas de Lobo Simples 
9.4 Bocas de Lobo com Anel de Reforço 
 
 10. Conexões Patenteadas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. CONEXÕES 
 
Definição 
 
São elementos usados em tubulação, para facilitar a manutenção e a operação da linha, com 
as respectivas finalidades: 
 
• Mudança de direção: curvas e cotovelos; 
 
• Derivações: colares, cruzetas e selas; 
 
• Mudar seções (ampliar ou reduzir): reduções, luvas de redução, niples de redução e 
buchasde redução; 
 
• Acoplamento: luvas, uniões, adaptadores, niples, virola e flanges; 
 
• Bloqueio: tampões, caps, bujões e flanges-cegos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. MEIOS DE LIGAÇÃO 
 
• Rosqueadas; 
• Flangeadas; 
• Soldadas; 
• Bolsa; 
• Compressão; 
• Patenteadas. 
 
3. CONEXÕES ROSQUEADAS 
 
 
 
 
 
 
Definição: 
 
São ligações de baixo custo, de fácil execução e montagem, sendo normalmente utilizadas 
em diâmetros pequenos. As ligações rosqueadas são as únicas usadas para tubos 
galvanizados. 
 
Desvantagens: 
 
• Não são aconselháveis para média e alta pressão; 
• É necessário usar vedantes, para que não haja vazamentos; 
• Possuem tendência à enferrujar, dificultando com isso a sua desmontagem. 
 
São normalmente utilizadas em instalações prediais e em tubulações industriais secundárias 
(água, ar, condensado de baixa pressão, etc), com diâmetro de uso comum de até 2”. Porém, 
fabricam-se diâmetros maiores, referente a cada tipo de material, conforme tabela abaixo. 
 
Os principais são: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As dimensões destas conexões estão padronizadas em diversas normas e os tipos de roscas 
estão padronizados conforme figuras e tabelas abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BSP - British Standard Pipe Theread 
 
 
 
 
 
Exemplo de Montagem: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. CONEXÕES ENCAIXE E SOLDA 
 
 
 
 
Definição: 
 
São usadas geralmente na área industrial com diâmetros de até 1.1/2”, mas são fabricadas 
nos diâmetros nominais de 1/8” até 4”, em aço-carbono forjado, nas especificações ASTM-
A-105, ASTM-A-181 e ASTM-A-350, e em aços-liga e aços-inoxidáveis, na especificação 
ASTM-A-182. 
 
São divididas em três classes: 3000#, 6000# e 9000#, correspondente aos tubos de 
espessuras 80, 160 e XXS respectivamente. 
 
As dimensões são padronizadas pela norma ANSI.B.16.11. 
 
Vantagens: 
 
Possuem maior segurança contra vazamentos e suportam grandes pressões. 
 
Desvantagens: 
 
Não permitem o desmonte da tubulação e dificulta a operação de soldagem em locais de 
difícil acesso. 
 
 
Exemplo de Montagem: 
 
 
 
 
 
 
6. CONEXÕES SOLDA DE TOPO 
 
 
 
 
 
Definição: 
 
É o tipo de montagem de conexão mais resistente, tanto para vibração como para fadiga. 
Sua capacidade para resistir a vibrações e fadiga é determinada pela resistência e 
integridade da conexão soldada. 
 
São normalmente usadas em tubulações com diâmetro nominal acima de 2”, na sua grande 
maioria em aço-carbono, que são fabricados desde ½” até 42” de diâmetro nominal em 
diversas espessuras (schedule). 
 
São fabricadas em aço-carbono e aços-liga, nas especificações ASTM-A-234 e em aços-
inoxidáveis na especificação ASTM-A-403. 
 
Suas dimensões são padronizadas pela norma ANSI.B.16.9. 
 
Vantagens: 
 
Possuem maior segurança contra vazamentos e suportam grandes pressões. 
 
Desvantagens: 
 
O custo do equipamento de soldagem e o treinamento especializado necessário para efetuar 
tais conexões podem ser elevados. Além disso, o tempo necessário para instalar conexões 
por solda a topo em um sistema é maior que o requerido para instalar outras opções de 
conexões. O grau de conhecimento e experiência do instalador também deve ser levado em 
conta, por ser essencial a qualidade das soldas. O acesso para manutenção em tubulações 
soldadas é muito difícil. 
 
 
 
Exemplo de Montagem: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. CONEXÕES COM FLANGES 
 
 
 
 
Definição: 
 
São fabricadas principalmente em ferro fundido e de aço fundido. 
As conexões em ferro fundido são empregadas em tubulações de grande diâmetro e baixa 
pressão (adutoras, linhas de água e de gás), e também, onde aja a necessidade de facilitar a 
desmontagem. 
 
São peças fabricadas com flange de face plana, em duas classes de pressão (125# e 250#), 
nos diâmetros nominais de 1” até 24”. Estão padronizadas na norma P-PB-15 da ABNT e 
ANSI.B.16.1. 
 
As conexões de aço-fundido são empregadas para altas pressões de temperatura de trabalho. 
São fabricadas nos diâmetros de 2” até 24”, com face de ressalto, ou face para junta de anel 
e seis classes de pressão (150#, 300#, 400#, 600#, 900# e 1500#), conforme norma 
padronizada ANSI.16.5. 
 
Vantagens: 
 
Permitem fácil remoção de acessórios e equipamentos. 
 
Desvantagens: 
 
Alto custo, necessidade de manutenção, grande peso e volume, riscos de vazamentos nas 
juntas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. CONEXÕES PONTA E BOLSA 
 
 
 
 
Definição: 
 
São fabricadas de 2” a 24” em ferro fundido, nas classes de pressão nominal 125# e 250#. 
 
Vantagens: 
 
Fácil montagem, permitem flexibilidade (pequena nas juntas), ideal para tubulações 
subterrâneas (água e esgoto). 
 
Desvantagens: 
 
 Baixa pressão, necessidade de apoio nas junções e está sujeita à vazamentos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplo de montagem: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9. CONEXÕES DE COMPRESSÃO 
 
 
 
 
 
Definição: 
 
As conexões oferecem ligações seguras e livres de vazamentos, além de suportar altas 
pressões, vácuo, vibrações, golpes e temperaturas elevadas. 
Elas não transmitem o torque de aperto ao tubo. 
São recomendadas para serviços em baixa, média e alta pressão, dentro das faixas de 
segurança de todos os tubos metálicos comumente usados e encontrados no mercado. 
São empregadas em diversas aplicações em circuitos de instrumentação, sistemas de 
controle e processos. 
 
São fabricadas em aço inoxidável, aço carbono, cobre ou latão, para tubos com dimensões 
em polegadas ou milímetros. São rápidas e fáceis de montar, necessitando de um mínimo de 
informações para sua instalação e não requerem uso de ferramentas especiais de montagem. 
 
Vantagens: 
 
Facilidade de montagem e desmontagem, suportam altas vibrações, choques e ondas de 
pressão e possuem vedações perfeitas. 
 
Desvantagens: 
 
Alto custo. 
 
 
Exemplo de montagem: 
 
 
 
 
 
 
 
 
10. PEÇAS PRÉ-FABRICADAS 
 
 
 
Definição: 
 
São fabricadas com pedaços de tubos ou chapas, e tem a mesma função das conexões vistas 
anteriormente, ou seja, mudança de direção ou derivação de linhas. 
 
9.1 Curvas em Gomos 
 
Essas curvas têm, em relação às curvassem costura de diâmetros e espessuras iguais, uma 
resistência e uma flexibilidade bem menores. As arestas e soldas são pontos de 
concentrações de tensões e também pontos sujeitos a corrosão e a erosão. 
 
Elas são usadas, principalmente nos casos com diâmetro acima de 20” (devido ao alto 
custo) e dificuldade de obtenção de outros tipos de curvas de grandes diâmetros. 
 
Para tubulações de pressões e temperaturas moderadas (classe de pressão: 150 à 400#), em 
diâmetros acima de 8” Padronização conforme norma ANSI.B.31. 
 
Em tubulações de aço-liga ou inoxidáveis, não é aplicável o uso de curva em gomos, 
embora não seja proibido por norma. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9.2 Conexões Gomadas de Aço Carbono conforme norma AWWA 
 
São conexões obtidas pelo corte e solda de segmentos de tubos de aço carbono. Com esse 
processo podem-se obter os mais variados tipos de conexões como curvas de raio curto, de 
raio longo, tes, derivações, cruzetas, etc. 
 
Essas conexões são padronizadas pela norma AWWA C208 e praticamente podem ser 
consideradas como peças artesanais. 
 
Exemplos de especificação técnica: Conexões gomadas de aço carbono ASTM A283 / C, 
obtidas de tubos conforme AWWA C200, dimensões conforme AWWA C208, espessura 
standard, extremidades chanfradas para solda de topo conforme ASME/ANSI B16.25. 
 
Aplicações: 
 
Em geral em adutoras de água bruta, água tratada, estações elevatórias de água e esgoto em 
instalações industriais de água de resfriamento e em usinas hidrelétricas. Exemplo: 
Adutoras, água de resfriamento e drenagens. 
 
9.3 Bocas de Lobo Simples 
 
Tem a característica de ser de baixo custo, é de fácil execução por ter uma única solda, não 
requer peças especiais, porém são de fraca resistência e sofrem perda de carga elevada. 
 
 
 
9.4 Bocas de Lobo com Anel de Reforço 
 
Têm melhor resistência mecânica, são de concentração de tensões mais abrandadas, de 
baixo custo e de fácil execução, porém têm perda de carga elevada e controle de qualidade e 
inspeção radiográfica difíceis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
10.CONEXÕES PATENTEADAS 
 
 
 
Definição: 
 
São ligações de montagem e desmontagem fácil e permitem movimentos angulares e 
pequenos movimentos axiais. 
 
 
 
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Módulo I 
 
Aula 03 – Flanges e 
Acessórios 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rev.A 
 
 
 
 
 
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SUMÁRIO: 
 
 
 
1. Flanges 
2. Tipos de Flanges 
2.1. Flange Pescoço (Welding Neck) 
2.2. Sobreposto ( Slip - On) 
2.3 Roscado (Screwed Flanged - SCD) 
2.4 Encaixe (socket-weld - SW) 
2.5 Solto (lap joint) 
2.6 Flange Cego (blind) 
 
3. Classificação dos tipos de Faces para Flanges 
3.1 Face com Ressalto (raised face - RF) 
3.2 Face Plana (flat face - FF) 
3.3 Face para Junta de Anel (ring type joint - RTJ) 
3.4 Face de Macho e Fêmea (male & female) 
 
4. Acabamento da Face dos Flanges 
 
5. Materiais 
 
6. Acessórios 
6.1 Flange de Orifício 
6.2 Placa de Orifício – elemento primário 
 
7. Juntas para Flanges 
7.1 Tipos mais usados: 
7.1.1 Juntas não Metálicas 
7.1.2 Juntas Semi-metálicas em Espiral 
7.1.3 Juntas Semi-metálicas Folheadas 
7.1.4 Juntas Metálicas Maciças 
7.1.5 Juntas Metálicas de Anel (JTA) 
 
8. Parafusos e Estojos para Flanges 
 
9. Figura 8 e Raquetes 
 
10. Filtros para Tubulações 
 
11. Visores de Fluxo 
 
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1. Flanges 
 
 
Definição 
 
 
São peças que se destinam a fazer a ligação entre o tubo e válvulas, acessórios e 
equipamentos e entre tubos onde se necessita uma desmontagem/montagem rápida. 
Para fazer uma ligação flangeada necessitamos de dois flanges, um jogo de parafusos e uma 
junta de vedação. 
São ligações empregadas em todos os diâmetros, para tubos de aços carbono, aço 
inoxidável, ferro fundido e materiais metálicos não ferrosos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. Tipos de Flanges 
 
2.1. Flange Pescoço (Welding Neck) 
É o mais usado em tubulações industriais para quaisquer pressões e temperaturas, para 
diâmetros de 1 ½'' ou maiores. Mais resistentes que os flanges não integrais, que permite 
melhor aperto; 
O flange é ligado ao tubo por uma única solda (de topo), ficando a face interna do tubo 
perfeitamente lisa. 
A montagem com esses flanges é cara porque cada pedaço de tubo ligado a ele deve ter os 
extremos chanfrados para solda, e tem de ser cortado na medida certa, com muito pequena 
tolerância no comprimento. 
Para requisição de material além dos itens como diâmetro, material e classe de pressão deve 
ser também mencionado o schedule do flange (compatível com o tubo a ser soldado). 
 
 
 
Esquema de Montagem 
 
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2.2. Sobreposto ( Slip - On) 
É um flange mais barato e mais fácil de se instalar do que o WN, 
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. Esse flange só pode ser usado para tubulações em serviços não severos, 
porque o aperto permissível é bem menor, as tensões residuais são elevadas e as 
descontinuidades de seção dão origem à concentração de esforços e facilitam a erosão e a 
corrosão. São desaconselhados para serviços cíclicos, serviços sujeitos a grande variação de 
temperatura ou sujeitos à corrosão sob contato (crevice 
corrosion). Não devem também ser empregados para serviços com hidrogênio. 
 
 
 
Esquema de Montagem 
 
 
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2.3. Flange Roscado (Screwed Flanged - SCD) 
Em tubulações industriais esses flanges são usados apenas para tubos de metais não-soldáveis 
(ferro fundido por exemplo), e para alguns tipos de tubos não-metálicos, como os de materiais 
plásticos. Empregam-se também para tubos de aço e de ferro forjado em tubulações 
secundárias (água, ar comprimido etc.) e em redes prediais. 
A norma ANSI.B.31 recomenda que sejam feitas soldas de vedação entre o flange e o tubo, 
quando em serviços com fluidos inflamáveis, tóxicos, ou perigosos de um modo geral. 
 
 
 
 
 
Esquema de Montagem 
 
 
 
 
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2.4. Encaixe (socket-weld - SW) 
Esse flange é semelhante ao sobreposto, porém é mais resistentee tem um encaixe completo 
para a ponta do tubo, 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". Por causa da descontinuidade 
interna não se recomendam esses flanges para serviços sujeitos à corrosão sob contato. 
Idem ao flange de pescoço para requisição de material além dos itens como diâmetro, material 
e classe de pressão deve ser também mencionado o schedule do flange (compatível com o 
tubo a ser soldado). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema de Montagem 
 
 
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2.5. Solto (lap joint) 
Flange solto Esses flanges não ficam como os demais presos à tubulação, e sim soltos, 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 (pestana) (stub-end), que servirá de 
batente para o flange. 
A grande vantagem desses flanges é o fato de ficarem completamente fora do contato com o 
fluido circulante, sendo por isso muito empregados em serviços que exijam materiais caros 
especiais, tais como aços inoxidáveis, ligas de Ni etc., bem como para tubos com revestimentos 
internos. Para todos esses serviços, os flanges podem ser de material barato, como ferro ou 
aço-carbono, ficando apenas os tubos e a pestana de material especial. 
 
 
Esquema de Montagem 
 
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2.6. Flange Cego (blind) 
São flanges fechados,usados para extremidades de linhas ou fechamento de bocais flangeados. 
 
 
Esquema de Montagem 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. Classificação dos Tipos de Faces para Flanges 
 
 
3.1 Face com Ressalto (raised face - RF) 
 
É o tipo de face mais comum para flanges de aço, aplicável a quaisquer condições de pressão e 
temperatura. O ressalto tem 1/16" de altura para as classes de pressão 150# e 300#, e 1/4" de 
altura para as classes de pressão mais elevadas. A superfície do ressalto pode ser ranhurada 
(com ranhuras concêntricas ou espiraladas ou lisa, sendo as ranhuras espiraladas o acabamento 
mais comum e mais barato. De acordo com a norma MSS-SP-6, da "Manufacturers 
Standardization Society" (que não é seguida por todos os fabricantes), as ranhuras devem 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, de acordo com a necessidade do serviço ou o tipo da juntas. 
 
3.2 Face Plana (flat face - FF) 
 
É o faceamento usual nos flanges de ferro fundido e de outros materiais frágeis, como os 
plásticos, por exemplo. O aperto da junta é muito inferior ao obtido em igualdade de condições 
com os flanges de face com ressalto. Entretanto, se os flanges de ferro fundido e de outros 
materiais frágeis tivessem faces com ressalto, o aperto dos parafusos poderia causar fraturas nas 
bordas do flange em conseqüência da flexão. É importante observar que para acoplar com os 
flanges de face plana das válvulas e equipamentos fabricados de ferro fundido, só se devem usar 
flanges também de face plana, mesmo quando esses flanges forem de aço. 
 
 
3.3 Face para Junta de Anel (ring type joint - RTJ) 
 
Esse tipo de face é usado em flanges de aço para serviços severos, de altas pressões e 
temperaturas, como por exemplo vapor (para flanges de classe 600#, ou acima), ou 
hidrocarbonetos (para flanges de classe 900#, ou acima) ou, em quaisquer casos, para 
temperaturas acima de 550 C; é empregado também para fluidos perigosos, tóxicos etc., em que 
deva haver maior segurança contra vazamentos. 
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A face dos flanges tem um rasgo circular profundo, onde se encaixa uma junta em forma de 
anel metálico. Consegue-se nesses flanges uma melhor vedação com o mesmo grau de aperto 
dos parafusos, não só devido à ação de cunha da junta de anel nos rasgos dos flanges como, 
também, porque a pressão interna tende a dilatar a junta de anel apertando-a contra as paredes 
dos rasgos. Os flanges para junta de anel garantem também melhor vedação em serviços com 
grandes variações de temperatura. A dureza da face dos flanges deve ser sempre superior à do 
anel metálico da junta, recomendando-se os seguintes valores mínimos, de acordo com o 
material: aço-carbono: 120 Brinell; aços-liga e aços inoxidáveis tipos 304, 316, 347 e 321: 160 
Brinell; aços inoxidáveis tipos 304L e 316L: 140 Brinell. 
 
 
 
3.4 Face de Macho e Fêmea (male & female) 
Face de lingüeta e ranhura (tongue & groove) – Esses faceamentos, bem mais raros do que os 
anteriores, são usados para serviços especiais com fluidos corrosivos, porque neles a junta está 
confinada, não havendo quase contato da mesma com o fluido. Note-se que, com esses 
faceamentos os flanges que se acoplam entre si são diferentes um do outro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. Acabamento da Face dos Flanges 
 
 
Os flanges são fabricados com ressalto (ou face lisa) e podem ser requisitados com os acabamentos 
da junção abaixo mencionados. 
Não havendo especificação o flange será de ressalto e o acabamento com ranhura STANDART. 
 
 
 
 
 
 
1 – Ranhura STANDART 
Espiral contínua, com passo de 0,70mm a 1,00mm, raio 1,60mm a 2,40mm e profundidade 
resultante de 0,06mm a 0,080mm. 
2 – Ranhura Espiral 
Espiral contínua em V de 90º passo 0,60mm a 1,00mm raio 0,00 a 0,40mm. 
3 – Ranhura Tipo 125 RMS 
Espiral contínua, passo 0,30mm a 0,40mm raio 0,30mm a 0,40mm. 
4 – Ranhura Concêntrica 
Concêntrica em V de 90º passo 0,60mm a 1,00mm raio 0,00 a 0,40mm e profundidade de 
aproximadamente de 0,13mm a 0,40mm. 
 
 
 
 
 
 
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5. Materiais 
 
As principais especificações da ASTM para flanges forjados são: 
 
 
São sete as classes de pressão para flanges, especificadas pela norma ANSI.B.16.5: 150#, 300#, 
400#, 600#, 900#, 1500#, 2500#. 
A partir da edição de 1981, a norma ANSI/ASME B.16.5 inclui também as tabelas de dimensões e 
pressões admissíveis em unidades SI, definindo as classes: PN20, PN50, PN68, PN100, PN150, 
PN250 e PN420. 
 
Além dos flanges de aço, existem ainda flanges de ferro fundido, ferro maleável, metais não 
ferrosos e vários materiais plásticos. 
 
 
6. Acessórios 
 
 
6.1 Flange de Orifício 
 
São flanges usados para medição de vazão, no qual é instalado uma placa de orifício, entre os 
flanges e juntas. Cada flange dispõe de uma tomada para medição. 
 
 
6.2 Placa de Orifício – elemento primário 
 
Os elementosgeradores de pressão diferencial constituem-se em restrições para o fluxo quando 
montados em tubos; a análise do comportamento da pressão indica estabilidade na região 
montante do elemento primário, com pequeno aumento na região adjacente à placa; após a 
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passagem do fluído pelo orifício ocorre uma queda brusca na pressão, iniciando-se, 
posteriormente, a recuperação parcial, completada na região de 8 diâmetros na jusante da 
placa. 
Fabricados e calculados conforme normas internacionais como ISA RP 3.2 , ISO 5167, SHELL, 
SPINK, MULLER entre outras, em materiais como aço inox e aços liga, nas classes de pressão 
de 150 a 2500 lbs. 
 
 
 
 
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7. Juntas para Flanges 
 
Definição: 
 
Junta é o elemento de vedação existente em todas as ligações flangeadas. 
 
 
7.2 Tipos mais usados: 
 
7.1.1 Juntas não metálicas: 
As espessuras variam de 0,4 a 3mm, sendo a de 1,5mm a espessura mais usada. 
 
Os materiais mais comuns são: 
 
 Borracha Natural 
 Borrachas Sintéticas 
 Materiais Plásticos 
 Papelão Hidráulico 
 
 
7.1.2 Juntas Semi-metálicas em Espiral 
 
7.1.3 Juntas Metálicas Folheadas 
 
7.1.4 Juntas Metálicas Maciças 
 
7.1.5 Juntas Metálicas de Anel (JTA) 
 
 
 
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8. Parafusos e Estojos para Flanges 
 
Definição: 
É o elemento de ligação entre os flanges e aperto das juntas. 
 
São dois os tipos de parafusos: 
 
 Parafuso de máquina (machine bolts) 
 Estojos (stud bolts). 
 
 
 
9. Figura 8 e Raquetes 
 
 
Definição: 
 
São acessórios instalados em uma tubulação, entre flanges, quando se necessita de um bloqueio 
rigoroso e absoluto ou por economia (sendo eles mais baratos do que as válvulas), ou em locais 
onde o bloqueio seja feito esporadicamente. 
Fabricado em diversos materiais como aço carbono, aço inox e aços liga nos diâmetros de 1/2” 
a 60”, em classes de pressão de 150 a 2500lbs. 
 
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10. Filtros para Tubulações 
 
 
Definição: 
São peças destinadas a reter poeiras, sólidos em suspensão e corpos estranhos, em correntes de 
líquidos ou de gases. 
 
 
Dividem-se em duas classes: 
 
 Temporários (provisórios) – são filtros cujas finalidades são trabalhar na linha A instalação 
de um pré-filtro na tubulação de entrada/abastecimento da bomba (sucção) é uma questão de 
valorizar a segurança, pois impedirá que um corpo estranho (pequeno cavaco de solda, um 
parafuso perdido, um pedaço de pano ou estopa) entre na câmara de bombeamento, travando 
as engrenagens entre si ou uma delas com a parte interna do corpo da bomba. 
Não é procedimento correto a instalação de filtro na tubulação de descarga. 
 
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 Permanentes – são filtros especificados para trabalhar nas linhas continuamente, fazendo 
parte delas. 
São alguns os tipos de filtro: tipo Y e Vertical. 
 
 
 
 
 
 
 
11. Visores de Fluxo 
 
Definição: 
 
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São elementos destinados a mostrar, numa análise visual, se há ou não fluxo na tubulação. Possuem 
um mostrador de vidro e no seu interior um labirinto destinado a dar turbulência no fluxo, 
tornando-se visível ao observador. 
 
 
 
 
 
 
 
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Módulo I 
 
Aula 04 - Válvulas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rev.A 
 
 
 
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SUMÁRIO: 
 
1. VÁLVULAS 
2. CLASSIFICAÇÃO DAS VÁLVULAS 
2.1. Válvulas de Bloqueio 
2.1.1 Válvulas de Gaveta 
2.1.2 Válvulas de Macho 
2.1.3 Válvulas Esfera 
2.1.4 Válvulas de Comporta ou Guilhotina 
2.2. Válvulas de Regulagem 
2.2.1 Válvulas de Globo 
2.2.2 Válvulas de Agulha 
2.2.3 Válvulas de Controle 
2.2.4 Válvulas Borboleta 
2.2.5 Válvulas de Diafragma 
2.3. Válvulas de Retenção 
2.4. Válvulas de Alívio 
2.4.1 Válvula de Segurança. 
2.4.2 Válvula de Alívio. 
2.4.3 Válvula de Segurança e Alívio. 
2.5. Válvula de Quebra-vácuo 
2.6. Ventosas 
2.7. Válvulas Redutoras de Pressão 
3. EXTREMIDADES DAS VÁLVULAS 
4. MEIO DE OPERAÇÃO DAS VÁLVULAS 
5. MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO DAS VÁLVULAS 
6. SELEÇÃO DE VÁLVULAS 
7. PRINCIPAIS NORMAS SOBRE VÁLVULAS 
 
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1. VÁLVULAS 
 
 
Definição: 
 
 
Válvula é um acessório destinado a bloquear, restabelecer, controlar ou interromper o fluxo 
de uma tubulação. Além de controlar o fluxo, controlar o nível, o volume, a pressão, a 
temperatura e a direção dos líquidos e gases nas tubulações. Essas válvulas, por meio da 
automação, podem ligar e desligar, regular, modular ou isolar. 
Seu diâmetro pode variar de menos de 1” até maiores que 72”. 
 
 
 
 
 
 
 
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2. CLASSIFICAÇÃO DAS VÁLVULAS 
 
 
2.1. Válvulas de Bloqueio 
 
Destinam-se apenas a estabelecer ou interromper o fluxo, ou seja, só devem 
trabalhar completamente abertas ou completamente fechadas. 
 
 Válvulas de gaveta 
 Válvulas de macho 
 Válvulas de esfera 
 Válvulas de comporta 
 
 
2.1.1 Válvulas de Gaveta 
 
 
Aplicação 
São utilizadas como válvulas de bloqueio (on/off) em serviços de água, 
óleo ou gás para fluidos sem sólidos em suspensão ou com poucos 
sólidos. Também não devem ser empregadas onde os fluidos 
transportados venham a se solidificar no interior das válvulas que é o 
caso de resinas, tintas e vernizes. 
 
 
Principais vantagens: 
 
Passagem livre quando totalmente abertas, grande diversidadede 
diâmetros, a variedade dos meios de ligação, aplicação em larga gama de 
pressão e temperatura, além de permitir o fluxo nos dois sentidos e ter 
uma fácil manutenção. 
 
 
Principais desvantagens: 
 
Dificilmente dão uma vedação absolutamente estanque. Não são 
indicadas em operações freqüentes, não devem ser usadas para regulagem 
de fluxo, as grandes dimensões externas e o custo elevado de alguns 
modelos. 
 
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2.1.2 Válvulas de Macho 
 
Aplicação: 
As válvulas de macho aplicam-se principalmente nos serviços de 
bloqueio de gás, em quaisquer diâmetros, temperaturas e pressões. E 
também no bloqueio rápido de água, vapor e líquidos em geral (em 
pequenos diâmetros e baixas pressões). Também são recomendadas 
para serviços com líquidos que deixem sedimentos, ou que tenham 
sólidos em suspensão. 
Para as válvulas de 3 ou 4 vias, o macho é furado em “T”, em “L” ou 
em cruz, dispondo assim, as válvulas com 3 ou 4 bocais para ligação 
às tubulações. São empregadas nos diâmetros de até 4”. 
 
 
 
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Principais vantagens: 
 
Fluxo ininterrupto nos dois sentidos, construção simples e robusta, 
fechamento rápido e, em alguns tipos de construção, proteção da 
superfície de vedação. 
 
 
 
 
 
2.1.3 Válvulas Esfera 
 
Principais vantagens: 
 
Passagem livre quando totalmente abertas, a estanqueidade perfeita, 
uma razoável diversidade de diâmetros, a variedade dos meios de 
ligação, o fato do fluido não entrar em contato com os internos, 
indicadas para operações freqüentes, abertura e fechamento rápido, 
ampla gama de pressões, o baixo custo para os modelos com esferas 
micro-fundidas além de permitir o fluxo nos dois sentidos. 
 
 
Principais desvantagens: 
 
Não devem ser usadas para regulagem de fluxo, por usar material 
resiliente na vedação da sede limita a gama de temperatura e o custo 
elevado de alguns modelos com esferas forjadas. 
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2.1.4 Válvulas de Comporta ou Guilhotina 
 
Principais vantagens: 
 
Baixa perda de carga, fluxo ininterrupto nos dois sentidos, construção 
simples e extremamente curta, ocupando pequeno espaço na 
instalação. 
 
Principais desvantagens: 
 
Sua principal desvantagem é a não ter uma estanqueidade total. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2.2. Válvulas de Regulagem 
 
São destinadas especificamente para controlar o fluxo, podendo trabalhar em 
qualquer posição de fechamento parcial. 
 Válvulas de globo 
 Válvulas de agulha 
 Válvulas de controle 
 Válvulas de borboleta (podem trabalhar como válvulas bloqueio) 
 Válvulas de diafragma (podem trabalhar como válvulas bloqueio) 
 
 
2.2.1 Válvulas de Globo 
 
Principais vantagens. 
 
Controle parcial do fluxo, acionamento mais rápido que as válvulas de gaveta, 
perfeita estanqueidade, a variedade dos meios de ligação, aplicação em larga 
gama de pressão e temperatura e ter uma fácil manutenção. Podem ser 
instaladas para operações freqüentes. 
 
Principais desvantagens. 
 
Não admitem fluxo nos dois sentidos e a perda de carga excessiva nos modelos 
com passagem em “S”. 
 
 
 
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2.2.2 Válvulas de Agulha 
 
Principais vantagens: 
 
A válvula de agulha é uma variação das válvulas globo e, portanto de 
funcionamento idêntico. 
As válvulas de agulha são indicadas para serem utilizadas em aparelhos de 
instrumentação de ar comprimido, gases e líquidos homogêneos em geral com 
baixa viscosidade. 
 
 
 
2.2.3 Válvulas de Controle 
 
Definição: 
 
É um nome genérico para designar uma grande variedade de válvulas 
utilizadas para controlar automaticamente variáveis como pressão, 
temperatura, vazão, nível etc. 
São usadas em combinação com instrumentos automáticos, e comandadas à 
distância. 
Existem três tipos de atuadores: pneumáticos, hidráulicos ou elétricos (ver 
item 4). 
Há uma gama muito grande quanto ao tipo das válvulas de controle. Abaixo 
seguem alguns exemplos: 
 
 
 
 
 
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2.2.4 Válvulas Borboleta 
 
Principais Vantagens: 
 
As vantagens são muitas, como facilidade de montagem, construção compacta, 
robusta, leve, ocupa pouco espaço, excelentes características de escoamento, 
com alta capacidade de vazão, baixo custo e boa performance como válvula de 
regulagem e de controle. 
 
 
Principais Desvantagens 
 
Não deve ser instalada próxima a outras válvulas, acessórios ou conexões. 
Depois de um determinado tempo de operação podem apresentar vazamentos 
decorrentes do desgaste natural das partes internas. 
 
 
 
2.2.5 Válvulas de Diafragma 
 
Principais Vantagens: 
 
Estanqueidade absoluta, isolamento total do mecanismo em relação ao fluido, 
fluxo contínuo e nos dois sentidos, baixa perda de carga, instalação em 
qualquer posição, limitação automática de fechamento evitando torque 
demasiado no diafragma, ausência de engaxetamento na haste, de extrema 
importância no transporte de gases, versatilidade e facilidade para o 
revestimento do corpo, possui vida útil longa, manutenção simples, sem a 
necessidade de retirada da válvula da linha, 
 
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Principal Desvantagem: 
 
Pressão e temperatura de trabalho limitada ao elastômero do diafragma. 
 
 
 
2.3. Válvulas de Retenção 
 
Definição: 
 
As válvulas de retenção caracterizam-se pela auto-operação proporcionada pelas 
diferenças de pressão entre montante e jusante exercidas pelo fluido em 
conseqüência do próprio fluxo, não havendo necessidade da atuação do operador. 
As válvulas de retenção são denominadas de “válvulas unidirecionais” e são 
instaladas com a finalidade de evitar a inversão no sentido do fluxo, o 
refluxo.Quando ocorre a interrupção no fornecimento de energia das bombas e, 
conseqüentemente ocorre a parada do escoamento, as válvulas de retenção se 
fecham impedindo o refluxo e retendo a coluna do fluido na tubulação. Como 
função secundária, são importantes para a manutenção da coluna de líquido durante 
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a paralisação e fundamentais também para se evitar que a sobre-pressão causada 
por golpes de aríete resultantes da parada brusca do escoamento chegue às bombas. 
 
 
 
 
2.4. Válvulas de Segurança e Alívio 
 
Definição: 
 
São válvulas que têm por finalidade a proteção pessoal e a proteção de linhas e 
equipamentos.Usa a energia do próprio fluido para a sua operação (abertura ou 
fechamento). 
 
 
 
 
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2.4.1 Válvula de Segurança. 
 
São destinadas a trabalhar com fluídos elásticos (vapor, ar, gases). 
 
 
2.4.2 Válvula de Alívio. 
 
São destinados a trabalhar com líquidos. 
 
 
2.4.3 Válvula de Segurança e Alívio. 
 
A construção das válvulas de segurança e de alívio é basicamente a mesma. A 
diferença está no perfil da sede e do tampão. 
 
 
 
2.5. Válvula de Quebra-vácuo 
 
Semelhante às válvulas de segurança, com a diferença de que se abrem de fora para 
dentro. 
São empregadas para proteção de tubulações de grande diâmetro e pequena 
espessura de parede. É indicada também para aquecedores, tanques, terminais de 
combustível, etc. 
Não permite fluxo de dentro para fora da tubulação. 
 
 
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2.6. Ventosas 
 
Devem ser instaladas nos pontos altos das linhas com a finalidade de expelir o ar 
deslocado pelo líquido durante o enchimento da tubulação, expelir 
automaticamente o ar acumulado durante a operação e admitir ar durante o 
processo de esvaziamento da tubulação, bem como manter a pressão de 
esvaziamento dentro dos limites previstos em projeto, evitando o colapso e 
protegendo a tubulação. 
Existem dois modelos de ventosa, o primeiro denominado de “ventosa simples”, 
que tem como função expelir continuamente o ar acumulado durante a operação da 
linha. O segundo denominado de “ventosa de tríplice função” que tem como 
funções: expelir continuamente o ar acumulado durante a operação, expelir o ar 
deslocado durante o enchimento da linha e admitir ar durante o esvaziamento da 
linha. 
Na instalação se requer uma válvula de bloqueio entre a ventosa e a linha, para 
manutenção. 
São usadas em adutoras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2.7. Válvulas Redutoras de Pressão 
 
Definição: 
 
 
 
Regulam, sem intervenção de qualquer ação externa, a pressão de jusante da 
válvula (são válvulas automáticas). 
 
Principais vantagens. 
 
Regulação da pressão do fluido para que se possa fazer a aplicação na pressão mais 
conveniente e podendo ser empregada em qualquer tipo de fluido e ser fabricada 
com diferentes matérias. 
 
 
Principais desvantagens. 
 
Custo final pois uma válvula redutora de pressão sempre 
requer a instalação de uma estação redutora de pressão. Além disso, requerem uma 
manutenção constante. 
 
 
 
 
 
3. EXTREMIDADES DAS VÁLVULAS 
 
Como já vimos nas aulas anteriores, as extremidades das válvulas são correspondentes 
às extremidades dos tubos, conexões e flanges (rosquedas, flangeadas, solda de encaixe, 
solda de topo, ponta e bolsa e as instaladas sem flanges – tipo “Wafer”). 
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Wafer – modelo de válvulas instaladas entre dois flanges com parafusos passantes em 
volta do corpo da válvula. São usadas principalmente para válvulas borboletas, e 
também de retenção e de esfera, para pressões moderadas e temperaturas ambientes. 
 
 
 
4. MEIO DE OPERAÇÃO DAS VÁLVULAS 
 
Existem vários sistemas usados para a operação das válvulas, os principais são: 
 
 Operação Manual: por meio de volante, alavanca, de engrenagens, parafusos sem 
fim, etc. 
 Operação Motorizada: pneumática, hidráulica e elétrica. 
 Operação Automática: válvulas de alívio e redutoras de pressão. 
 
 
 
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5. MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO DAS VÁLVULAS 
 
 Aço carbono fundido - ASTM A216 e A-352; 
 Aço carbono forjado - ASTM A105 e A-181; 
 Aços-ligas – diversos; 
 Aço inoxidáveis - AISI-304, 316, 410, etc; 
 Aço carbono laminado – SAE-1020; 
 inox fundido - ASTM A-351 CF8 ou ASTM A-351 CF8M; 
 Ferro fundido - ASTM A126; 
 Ferro maleável – ASTM A-197; 
 Ferros fundidos especiais; 
 Bronzes - ASTM B-61 e outras; 
 Latões, metal Monel, níquel, etc; 
 Materiais plásticos – PVC e outros 
 
Para os mecanismos internos (definidos como Trim), os principais materiais usados são 
os seguintes: 
 
 Aço inoxidável AISI 410 
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 Aço inoxidável AISI 304 
 Aço inoxidável AISI 316 
 Bronze – ASTM B-62 
 
 
 
6. SELEÇÃO DE VÁLVULAS 
 
É feita em duas etapas : 
 
 Seleção do tipo geral da válvula 
 Especificação das diversas características e detalhes da válvula selecionada 
 
 
Fatores de influência na seleção do tipo da válvula (dados sobre o projeto) 
 
 Finalidade da válvula (bloqueio, regulagem, retenção etc.) 
 Natureza e estado físico do fluido 
 Condições de corrosão, erosão, depósito de sedimentos, presença de sólidos etc. 
 Pressão e temperatura (valores de regime e valores extremos) 
 Diâmetro nominal da tubulação 
 Necessidade ou de: fechamento estanque, fechamento rápido, operação freqüente, 
comando remoto, comando automático, resistência a fogo. 
 Custo 
 Espaço disponível e posição de instalação 
 
 
Dados adicionais para as válvulas de segurança 
 
 pressão de abertura, norma de cálculo e tempo para abertura 
 descarga livre ou valor da contra pressão de descarga 
 vazão máxima, mínima e de regime 
 letra indicativa da área do orifício de descarga 
 necessidade ou não de fole de balanceamento 
 
 
Dados adicionais para as válvulas de controle 
 
 tipo de curva característica de fechamento 
 vazão máxima, mínima e de regime, coeficiente de vazão (Cv) 
 perda de carga (máxima e mínima) 
 posição desejada da mola (normalmente fechada ou aberta) 
 características do ar de comando 
 nível máximo de ruído admissível 
 
 
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Exemplo de como especificar uma válvula: 
Fluido: água potável 
Instalação: aparente 
Pressão de serviço: baixa 
Temperatura: ambiente 
Válvula gaveta, diâmetro nominal de 1”, corpo e castelo de bronze fundido ASTM B62, 
classe 125#, castelo roscado ao corpo, haste fixa com rosca interna, cunha inteiriça 
cônica deslizante, volante de lumínio e extremidades roscadas conforme ABNT NBR 
6414 (BSP). 
 
 
 
7. PRINCIPAIS NORMAS SOBRE VÁLVULAS 
 
São as seguintes as principais normas brasileiras e americanas sobre válvulas 
industriais: 
 
EB-141 da ABNT 
Padroniza dimensões, materiais, construção, condições de trabalho, testes de aceitação, 
etc, dos seguintes tipos de válvulas para refinarias e instalações semelhantes: 
 
Válvulas de aço fundido, de gaveta (até 24”), de globo (até 8”) e de retenção (até 12”) 
com extremidades flangeadas, das classes 150#, 300#, 400#, 600#, 900# e 1500#. 
 
Válvulas de aço forjado, de gaveta, de globo e de rentenção, se 1/” a 1.1/2”, com 
extremidades rosqueadas e para solda de encaixe das classes 600#, 900# e 1500#. 
 
P-PB-37 da ABNT 
Válvulas de gaveta e retenção de ferro fundido, para água e esgotos, até 24”, com 
extremidades flangeadas e para ligações de ponta e bolsa. 
 
Normasdo ANSI 
ANSI.B.16.10 – Dimensões de válvulas flangeadas e para solda de topo, de gaveta, de 
macho, de esfera, de globo, de retenção e de controle de aço fundido, aço forjado e de 
ferro fundido, até 24”, das classes 150# e 2500#. 
 
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ANSI B.16.34 – Pressões admissíveis e espessuras mínimas de válvulas de aço fundido 
e aço forjado, até 30”, das classes 150# a 2500# com extremidades flangeadas ou para 
solda de topo. 
 
ANSI.B.16.104 – Tolerâncias de estanqueidade para válvulas de de controle. 
 
Normas API (American Petroleum Institute) 
 
API-6D – Válvulas de gaveta, de esfera, de macho e de retenção, de aço, para 
oleodutos, classes 150# a 2500#. 
 
API-526 – Válvulas de segurança de aço, flangeados, classes 150# a 2500#. 
 
API-593 – Válvulas macho, de ferro dúctil, flangeadas. 
 
API-594 – Válvulas de retenção tipo “wafer”, de ferro fundido, classes 125# e 250#, e 
de aço fundiod, clases 150# a 2500#. 
 
API-597 – Válvulas de gaveta, tipo “vnturi”, flangeadas ou para solda de topo. 
 
API-598 – Inspeção e testes de válvulas. 
 
API-599 – Válvulas de macho, de aço, flangeadas ou para solda de topo, classes 150# a 
2500#. 
 
API-600 – Válvulas de gaveta de aço, flangeadas ou para solda de topo, classes 150# a 
2500#. 
 
API-602 – Válvulas de gaveta de aço, de pequeno diâmetro. 
 
API-603 – Válvulas de gaveta leves, classe 150# resistentes à corrosão. 
 
API-604 – Válvulas de gaveta e de macho, de ferro nodular, classes 150# e 300#. 
 
API-606 – Válvulas de gaveta, de aço, de pequeno diâmetro, com corpo extendido. 
 
API-609 – Válvulas de borboleta de ferro fundido, classe 125#, e de aço fundido, classe 
150#. 
 
Todas as normas acima incluem dimensões, materiais, construção, condições de 
trabalho, testes de aceitação, etc. 
 
ISA-RP 4.1 (Norma da “Intrument Society of América”) – Padroniza dimensões de 
válvulas de controle.