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Introdução a Tubulações Industriais

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muito
elevadas, muito baixas, corrosivos oxidantes, produtos
alimentares e farmacêuticos etc.
MATERIAIS
TUBOS DE AÇOS INOXIDÁVEIS
2) FERRÍTICOS:
Apresentam menor resistência à fluência e a corrosão em
relação aos austeníticos.
Possuem menor temperatura de início de oxidação, sendo
por isso mais baixas as temperaturas limites de uso.
São materiais mais baratos do que os austeníticos e
menos sujeitos aos fenômenos de corrosão por pites e sob
tensão.
São difíceis de soldar e não são adequados a serviços de
baixa temperaturas.
MATERIAIS
TUBOS DE AÇOS INOXIDÁVEIS
2) FERRÍTICOS:
exemplo da corrosão por pite:
MATERIAIS
TUBOS DE AÇOS INOXIDÁVEIS
Corrosão sob tensão (CST)
CST = tensões mecânicas (residuais ou aplicadas)
+
ambiente agressivo
MATERIAIS
DIÂMETROS COMERCIAIS DE TUBOS
Estão definidos pela norma americana ANSI
B.36.10 e para os tubos de aços inoxidáveis pela
norma ANSI B.36.19.
São designados por um número chamado “diâmetro
nominal IPS” ou “bitola nominal”.
MATERIAIS
DIÂMETROS COMERCIAIS DE TUBOS
A norma ANSI B.36.10 abrange tubos com
diâmetros nominais de 1/8” até 36” e a norma
ANSI B.36.19 abrange tubos de 1/8” até 12”.
De 1/8” até 12” o diâmetro nominal não
corresponde a nenhuma dimensão física dos tubos.
De 14” até 36”, o diâmetro nominal coincide com o
diâmetro externo dos tubos.
MATERIAIS
DIÂMETROS COMERCIAIS DE TUBOS
Para cada diâmetro nominal fabricam-se tubos com
várias espessuras de parede, denominadas “séries”
(schedule).
Para cada diâmetro nominal, o diâmetro externo é
sempre o mesmo, variando apenas o diâmetro
interno, que será tanto menor quanto maior for a
espessura do tubo.
MATERIAIS
DIÂMETROS COMERCIAIS DE TUBOS
Ex. seções transversais em tubos de 1” de diâmetro
nominal.
MATERIAIS
DIÂMETROS COMERCIAIS DE TUBOS
Os diâmetros nominais padronizados pela norma
ANSI B.36.10 vão de 1/8” até 36”.
Os tubos de diâmetros acima de 36” não são
padronizados, sendo fabricados apenas por
encomenda, e somente com costura.
MATERIAIS
DIÂMETROS COMERCIAIS DE TUBOS
A normalização dimensional das normas ANSI
B.36.10 e 36.19 foi adotada pela norma brasileira
P-PB-225, da ABNT.
Para tubos sem costura os comprimentos nunca são
fixos, variando na prática entre 6 e 10m, embora
existam tubos com comprimento de até 18m.
MATERIAIS
DIÂMETROS COMERCIAIS DE TUBOS
Os tubos de aço são fabricados com três tipos de
extremidade, de acordo com o sistema de ligação a
ser utilizado.
• Pontas lisas, simplesmente esquadrejadas;
• Pontas chanfradas, para uso com solda de topo;
• Pontas rosqueadas (API-5B e ANSI ASME
B.1.20.1).
MATERIAIS
DIÂMETROS COMERCIAIS DE TUBOS
Tipos de extremidades de tubos de aço:
MATERIAIS
DIÂMETROS COMERCIAIS DE TUBOS
Antes da norma ANSI B.36.10 os tubos de cada
diâmetro nominal eram fabricados em três
espessuras diferentes:
• Peso normal (Standard – S);
• Extraforte (Extra-strong – XS);
• Duplo extra-forte (Double extra-strong –
XXS).
Apesar de obsoletas, estas designações ainda são
recorrentes.
MATERIAIS
DIÂMETROS COMERCIAIS DE TUBOS
Para tubos de peso normal até 12”, o diâmetro
interno é aproximadamente igual ao diâmetro
nominal.
Pela norma ANSI B.36.10 foram adotadas as
“séries” (schedule number), para designar a
espessura (ou peso) dos tubos.
MATERIAIS
DIÂMETROS COMERCIAIS DE TUBOS
O número de série é um número obtido
aproximadamente pela seguinte expressão:
Série = 1000 . P / S
Onde:
P = pressão interna de trabalho em psig.
S = tensão admissível do material em psi.
MATERIAIS
DIÂMETROS COMERCIAIS DE TUBOS
A norma ANSI B.36.10 padronizou as séries 10, 20,
30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160.
A série 40 corresponde ao antigo “peso normal” nos
diâmetros até 10”, e são as espessuras mais
comumente usadas na prática, 3” ou maiores.
Para os tubos acima de 10”, a série 40 é mais
pesada do que o antigo peso normal.
MATERIAIS
DIÂMETROS COMERCIAIS DE TUBOS
Para os tubos até 8”, a série 80 corresponde ao
antigo XS.
Fabricam-se ainda tubos até 8” com a espessura
XXS, que não têm correspondente exato em
número de série, sendo próxima da 160.
MATERIAIS
TUBOS DE AÇO FABRICADOS NO BRASIL
TUBOS SEM COSTURA:
tubos pretos com pontas lisas ou chanfradas, de
½” a 14” de diâmetro nominal.
TUBOS COM COSTURA DE SOLDA LONGITUDINAL
POR ARCO SUBMERSO:
tubos pretos com pontas chanfradas, de 12” a 48”
de diâmetro nominal, e espessura de até 25mm.
MATERIAIS
TUBOS DE AÇO FABRICADOS NO BRASIL
TUBOS COM COSTURA DE SOLDA LONGITUDINAL
POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA:
tubos pretos, com pontas lisas, chanfradas ou
rosqueadas de diâmetro até 18”f.
TUBOS COM COSTURA DE SOLDA HELICOIDAL:
tubos pretos, com pontas chanfradas, de 24” a
72”f.
MEIOS DE LIGAÇÕES DE 
TUBOS
São diversos meios, utilizados para conectar tubos,
que servem não só para ligar os tubos às válvulas,
às conexões e demais acessórios de tubulação, e
aos equipamentos.
• Ligações rosqueadas.
• Ligações soldadas.
• Ligações flangeadas.
• Ligações de ponta e bolsa.
• Outros sistemas de ligação: ligações de
compressão, ligações patenteadas etc.
MEIOS DE LIGAÇÕES DE 
TUBOS
LIGAÇÕES ROSQUEADAS: É o meio mais antigo.
MEIOS DE LIGAÇÕES DE 
TUBOS
LIGAÇÕES ROSQUEADAS:
� Em tubos de pequeno diâmetro são de baixo
custo e de fácil execução.
� O diâmetro nominal máximo de uso corrente é
de 2”, embora existam peças de até 4”.
� As roscas são cônicas, de forma que com o
aperto, há interferência entre os fios da rosca,
garantindo a vedação.
MEIOS DE LIGAÇÕES DE 
TUBOS
LIGAÇÕES ROSQUEADAS:
� São empregadas quando se deseja que a ligação
seja facilmente desmontável.
� Esse tipo enfraquece a parede dos tubos, dessa
forma se utiliza sempre tubos de parede grossa.
MEIOS DE LIGAÇÕES DE 
TUBOS
LIGAÇÕES SOLDADAS
MEIOS DE LIGAÇÕES DE 
TUBOS
LIGAÇÕES SOLDADAS
Tem as seguintes vantagens:
� Resistência mecânica boa (quase sempre
equivalente à do tubo inteiro).
� Estanqueidade perfeita e permanente.
� Boa aparência.
� Facilidades na aplicação de isolamento térmico e
de pintura.
� Nenhuma necessidade de manutenção.
MEIOS DE LIGAÇÕES DE 
TUBOS
LIGAÇÕES SOLDADAS
Já as desvantagens, bem menos importante, são:
� Dificuldade de desmontagem da tubulação;
� Necessita de mão-de-obra específica;
� Cuidados especiais com segurança (explosões,
incêndios, e outros).
MEIOS DE LIGAÇÕES DE 
TUBOS
LIGAÇÕES SOLDADAS
A mais utilizada é a solda por fusão, com adição de
eletrodo.
� Solda de topo, e
� Solda de encaixe
MEIOS DE LIGAÇÕES DE 
TUBOS
LIGAÇÕES SOLDADAS – SOLDA DE TOPO
MEIOS DE LIGAÇÕES DE 
TUBOS
LIGAÇÕES SOLDADAS – SOLDA DE TOPO
É o sistema mais utilizado para as ligações entre
tubos de 2”, ou maiores, em tubulações de qualquer
tipo de aço.
Pode ser empregada em toda a faixa usual de
pressões e temperaturas, inclusive para serviços
severos.
MEIOS DE LIGAÇÕES DE 
TUBOS
LIGAÇÕES SOLDADAS – SOLDA DE TOPO
São também empregadas em tubos de metais
não-ferrosos soldáveis, usando-se solda elétrica e
consumíveis do mesmo material dos tubos.
Podem ainda ser utilizadas em tubos de materiais
termoplásticos.
MEIOS DE LIGAÇÕES DE 
TUBOS
LIGAÇÕES SOLDADAS – SOLDA DE ENCAIXE
MEIOS DE LIGAÇÕES DE 
TUBOS
LIGAÇÕES SOLDADAS – SOLDA DE ENCAIXE
É utilizado na maioria dos tubos industriais com
diâmetros até 1 1/2”, inclusive, em toda faixa usual
de pressões e de temperatura.
É empregada também em tubos de 4”, de
materiais não-ferrosos e de plásticos.
As varas de tubos são ligadas uma às outras por
meio de luva ou de uniões, semelhante às peças
usadas nas ligações rosqueadas.
Os tubos são soldados nas luvas ou uniões