Nocoes de Compressores

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NOÇÕES DE 
COMPRESSORES
Autor: Cleuber Pozes Valadão 
NOÇÕES DE 
COMPRESSORES
Este é um material de uso restrito aos empregados da PETROBRAS que atuam no E&P. 
É terminantemente proibida a utilização do mesmo por prestadores de serviço ou fora 
do ambiente PETROBRAS.
Este material foi classificado como INFORMAÇÃO RESERVADA e deve possuir o 
tratamento especial descrito na norma corporativa PB-PO-0V4-00005“TRATAMENTO DE 
INFORMAÇÕES RESERVADAS".
Órgão gestor: E&P-CORP/RH
Autor: Cleuber Pozes Valadão
Ao final desse estudo, o treinando poderá:
• Reconhecer os principais tipos de compressores, citando ou 
identificando os seus principais componentes;
• Diferenciar os princípios de funcionamento e as aplicações 
específicas dos compressores.
NOÇÕES DE 
COMPRESSORES
Este material é o resultado do trabalho conjunto de muitos técnicos 
da área de Exploração & Produção da Petrobras. Ele se estende para 
além dessas páginas, uma vez que traduz, de forma estruturada, a 
experiência de anos de dedicação e aprendizado no exercício das 
atividades profissionais na Companhia.
É com tal experiência, refletida nas competências do seu corpo de 
empregados, que a Petrobras conta para enfrentar os crescentes 
desafios com os quais ela se depara no Brasil e no mundo.
Nesse contexto, o E&P criou o Programa Alta Competência, visando 
prover os meios para adequar quantitativa e qualitativamente a força 
de trabalho às estratégias do negócio E&P.
Realizado em diferentes fases, o Alta Competência tem como premissa 
a participação ativa dos técnicos na estruturação e detalhamento das 
competências necessárias para explorar e produzir energia.
O objetivo deste material é contribuir para a disseminação das 
competências, de modo a facilitar a formação de novos empregados 
e a reciclagem de antigos.
Trabalhar com o bem mais precioso que temos – as pessoas – é algo 
que exige sabedoria e dedicação. Este material é um suporte para 
esse rico processo, que se concretiza no envolvimento de todos os 
que têm contribuído para tornar a Petrobras a empresa mundial de 
sucesso que ela é.
Programa Alta Competência
Programa Alta Competência
Agradecimentos
Agradeço a todos que direta ou indiretamente colaboraram para a 
realização deste trabalho, que servirá de instrumento para as aulas 
dos cursos de formação.
Esta seção tem o objetivo de apresentar como esta apostila 
está organizada e assim facilitar seu uso. 
No início deste material é apresentado o objetivo geral, o qual 
representa as metas de aprendizagem a serem atingidas. 
Autor
Ao fi nal desse estudo, o treinando poderá:
• Identifi car procedimentos adequados ao aterramento 
e à manutenção da segurança nas instalações elétricas;
• Reconhecer os riscos de acidentes relacionados ao 
aterramento de segurança;
• Relacionar os principais tipos de sistemas de 
aterramento de segurança e sua aplicabilidade nas 
instalações elétricas.
ATERRAMENTO 
DE SEGURANÇA
Como utilizar esta apostila
Objetivo Geral
O material está dividido em capítulos. 
No início de cada capítulo são apresentados os objetivos 
específi cos de aprendizagem, que devem ser utilizados como 
orientadores ao longo do estudo.
No fi nal de cada capítulo encontram-se os exercícios, que 
visam avaliar o alcance dos objetivos de aprendizagem.
Os gabaritos dos exercícios estão nas últimas páginas do 
capítulo em questão.
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
C
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u
lo
 1
Riscos elétricos 
e o aterramento 
de segurança
Ao fi nal desse capítulo, o treinando poderá:
• Estabelecer a relação entre aterramento de segurança e 
riscos elétricos;
• Reconhecer os tipos de riscos elétricos decorrentes do uso de 
equipamentos e sistemas elétricos;
• Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de 
segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas. 
20
Alta Competência
21
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
A gravidade dos efeitos fi siológicos no organismo está relacionada a 
quatro fatores fundamentais:
 Tensão;• 
 Resistência elétrica do corpo; • 
 Área de contato;• 
 Duração do choque.• 
 Os riscos elétricos, independente do tipo de • 
instalação ou sistema, estão presentes durante toda 
a vida útil de um equipamento e na maioria das 
instalações. Por isso é fundamental mantê-los sob 
controle para evitar prejuízos pessoais, materiais ou 
de continuidade operacional.
 Os • choques elétricos representam a maior fonte 
de lesões e fatalidades, sendo necessária, além das 
medidas de engenharia para seu controle, a obediência 
a padrões e procedimentos de segurança.
1.4. Exercícios
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e 
aterramento de segurança?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________ 
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que 
abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos. 
Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme, 
o caso: 
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser 
projetadas e executadas de modo que seja possível 
prevenir, por meios seguros, os perigos de choque 
elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( ) “Nas instalações elétricas de áreas classificadas 
(...) devem ser adotados dispositivos de proteção, 
como alarme e seccionamento automático para 
prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de 
isolamento, aquecimentos ou outras condições 
anormais de operação.”
( ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) 
durante os trabalhos de reparação, ou sempre que for 
julgado necessário à segurança, devem ser colocadas 
placas de aviso, inscrições de advertência, bandeirolas 
e demais meios de sinalização que chamem a atenção 
quanto ao risco.”
( ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e 
sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas 
(...) devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no 
âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
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Alta Competência
25
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramentode segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. Gabarito1.6. Bibliografi a
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
defi nições estão disponíveis no glossário. Ao longo dos 
textos do capítulo, esses termos podem ser facilmente 
identifi cados, pois estão em destaque.
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Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
49
3. Problemas operacionais, riscos e 
cuidados com aterramento de segurança
Todas as Unidades de Exploração e Produção possuem um plano de manutenção preventiva de equipamentos elétricos (motores, geradores, painéis elétricos, transformadores e outros). 
A cada intervenção nestes equipamentos e dispositivos, os 
mantenedores avaliam a necessidade ou não da realização de inspeção 
nos sistemas de aterramento envolvidos nestes equipamentos.
Para que o aterramento de segurança possa cumprir corretamente o 
seu papel, precisa ser bem projetado e construído. Além disso, deve 
ser mantido em perfeitas condições de funcionamento. 
Nesse processo, o operador tem importante papel, pois, ao interagir 
diariamente com os equipamentos elétricos, pode detectar 
imediatamente alguns tipos de anormalidades, antecipando 
problemas e, principalmente, diminuindo os riscos de choque elétrico 
por contato indireto e de incêndio e explosão.
3.1. Problemas operacionais
Os principais problemas operacionais verifi cados em qualquer tipo 
de aterramento são:
• Falta de continuidade; e
• Elevada resistência elétrica de contato. 
É importante lembrar que Norma Petrobras N-2222 defi ne o valor 
de 1Ohm, medido com multímetro DC (ohmímetro), como o máximo 
admissível para resistência de contato.
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Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
57
Choque elétrico – conjunto de perturbações de natureza e efeitos diversos, que se 
manifesta no organismo humano ou animal, quando este é percorrido por uma 
corrente elétrica.
Ohm – unidade de medida padronizada pelo SI para medir a resistência elétrica.
Ohmímetro – instrumento que mede a resistência elétrica em Ohm.
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade 
– Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso 
em: 14 mar. 2008.
3.5. Bibliografi a3.4. Glossário
Objetivo Específi co
O material está dividido em capítulos. 
No início de cada capítulo são apresentados os objetivos 
específi cos de aprendizagem, que devem ser utilizados como 
orientadores ao longo do estudo.
No fi nal de cada capítulo encontram-se os exercícios, que 
visam avaliar o alcance dos objetivos de aprendizagem.
Os gabaritos dos exercícios estão nas últimas páginas do 
capítulo em questão.
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
C
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Riscos elétricos 
e o aterramento 
de segurança
Ao fi nal desse capítulo, o treinando poderá:
• Estabelecer a relação entre aterramento de segurança e 
riscos elétricos;
• Reconhecer os tipos de riscos elétricos decorrentes do uso de 
equipamentos e sistemas elétricos;
• Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de 
segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas. 
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Alta Competência
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Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
A gravidade dos efeitos fi siológicos no organismo está relacionada a 
quatro fatores fundamentais:
 Tensão;• 
 Resistência elétrica do corpo; • 
 Área de contato;• 
 Duração do choque.• 
 Os riscos elétricos, independente do tipo de • 
instalação ou sistema, estão presentes durante toda 
a vida útil de um equipamento e na maioria das 
instalações. Por isso é fundamental mantê-los sob 
controle para evitar prejuízos pessoais, materiais ou 
de continuidade operacional.
 Os • choques elétricos representam a maior fonte 
de lesões e fatalidades, sendo necessária, além das 
medidas de engenharia para seu controle, a obediência 
a padrões e procedimentos de segurança.
1.4. Exercícios
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e 
aterramento de segurança?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________ 
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que 
abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos. 
Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme, 
o caso: 
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser 
projetadas e executadas de modo que seja possível 
prevenir, por meios seguros, os perigos de choque 
elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( ) “Nas instalações elétricas de áreas classificadas 
(...) devem ser adotados dispositivos de proteção, 
como alarme e seccionamento automático para 
prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de 
isolamento, aquecimentos ou outras condições 
anormais de operação.”( ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) 
durante os trabalhos de reparação, ou sempre que for 
julgado necessário à segurança, devem ser colocadas 
placas de aviso, inscrições de advertência, bandeirolas 
e demais meios de sinalização que chamem a atenção 
quanto ao risco.”
( ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e 
sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas 
(...) devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no 
âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
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Alta Competência
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Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. Gabarito1.6. Bibliografi a
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
defi nições estão disponíveis no glossário. Ao longo dos 
textos do capítulo, esses termos podem ser facilmente 
identifi cados, pois estão em destaque.
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Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
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3. Problemas operacionais, riscos e 
cuidados com aterramento de segurança
Todas as Unidades de Exploração e Produção possuem um plano de manutenção preventiva de equipamentos elétricos (motores, geradores, painéis elétricos, transformadores e outros). 
A cada intervenção nestes equipamentos e dispositivos, os 
mantenedores avaliam a necessidade ou não da realização de inspeção 
nos sistemas de aterramento envolvidos nestes equipamentos.
Para que o aterramento de segurança possa cumprir corretamente o 
seu papel, precisa ser bem projetado e construído. Além disso, deve 
ser mantido em perfeitas condições de funcionamento. 
Nesse processo, o operador tem importante papel, pois, ao interagir 
diariamente com os equipamentos elétricos, pode detectar 
imediatamente alguns tipos de anormalidades, antecipando 
problemas e, principalmente, diminuindo os riscos de choque elétrico 
por contato indireto e de incêndio e explosão.
3.1. Problemas operacionais
Os principais problemas operacionais verifi cados em qualquer tipo 
de aterramento são:
• Falta de continuidade; e
• Elevada resistência elétrica de contato. 
É importante lembrar que Norma Petrobras N-2222 defi ne o valor 
de 1Ohm, medido com multímetro DC (ohmímetro), como o máximo 
admissível para resistência de contato.
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Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
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Choque elétrico – conjunto de perturbações de natureza e efeitos diversos, que se 
manifesta no organismo humano ou animal, quando este é percorrido por uma 
corrente elétrica.
Ohm – unidade de medida padronizada pelo SI para medir a resistência elétrica.
Ohmímetro – instrumento que mede a resistência elétrica em Ohm.
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade 
– Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso 
em: 14 mar. 2008.
3.5. Bibliografi a3.4. Glossário
Objetivo Específi co
Caso sinta necessidade de saber de onde foram retirados os 
insumos para o desenvolvimento do conteúdo desta apostila, 
ou tenha interesse em se aprofundar em determinados temas, 
basta consultar a Bibliografi a ao fi nal de cada capítulo. 
Ao longo de todo o material, caixas de destaque estão 
presentes. Cada uma delas tem objetivos distintos. 
A caixa “Você Sabia” traz curiosidades a respeito do conteúdo 
abordado de um determinado item do capítulo. 
“Importante” é um lembretedas questões essenciais do 
conteúdo tratado no capítulo. 
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Alta Competência
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Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. Gabarito1.6. Bibliografi a
14
Alta Competência
15
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
É atribuído a Tales de Mileto (624 - 556 a.C.) a 
primeira observação de um fenômeno relacionado 
com a eletricidade estática. Ele teria esfregado um 
fragmento de âmbar com um tecido seco e obtido 
um comportamento inusitado – o âmbar era capaz de 
atrair pequenos pedaços de palha. O âmbar é o nome 
dado à resina produzida por pinheiros que protege a 
árvore de agressões externas. Após sofrer um processo 
semelhante à fossilização, ela se torna um material 
duro e resistente. 
Os riscos elétricos de uma instalação são divididos em dois grupos principais:
1.1. Riscos de incêndio e explosão
Podemos defi nir os riscos de incêndio e explosão da seguinte forma:
Situações associadas à presença de sobretensões, sobrecorrentes, 
fogo no ambiente elétrico e possibilidade de ignição de atmosfera 
potencialmente explosiva por descarga descontrolada de 
eletricidade estática.
Os riscos de incêndio e explosão estão presentes em qualquer 
instalação e seu descontrole se traduz principalmente em danos 
pessoais, materiais e de continuidade operacional.
Trazendo este conhecimento para a realidade do E&P, podemos 
observar alguns pontos que garantirão o controle dos riscos de 
incêndio e explosão nos níveis defi nidos pelas normas de segurança 
durante o projeto da instalação, como por exemplo:
 A escolha do tipo de • aterramento funcional mais adequado 
ao ambiente;
 A seleção dos dispositivos de proteção e controle;• 
 A correta manutenção do sistema elétrico.• 
O aterramento funcional do sistema elétrico tem 
como função permitir o funcionamento confi ável 
e efi ciente dos dispositivos de proteção, através da 
sensibilização dos relés de proteção, quando existe 
uma circulação de corrente para a terra, provocada 
por anormalidades no sistema elétrico.
Observe no diagrama a seguir os principais riscos elétricos associados 
à ocorrência de incêndio e explosão:
Já a caixa de destaque “Resumindo” é uma versão compacta 
dos principais pontos abordados no capítulo.
Em “Atenção” estão destacadas as informações que não 
devem ser esquecidas.
Todos os recursos didáticos presentes nesta apostila têm 
como objetivo facilitar o aprendizado de seu conteúdo. 
Aproveite este material para o seu desenvolvimento profi ssional!
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VOCÊ SABIA??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
ImpOrTANTE!
ATENÇÃO
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
rESUmINDO...
NÍVEL DE RUÍDO DB (A) 
MÁXIMA EXPOSIÇÃO 
DIÁRIA PERMISSÍVEL
85 8 horas
86 7 horas
87 6 horas
88 5 horas
89 4 horas e 30 minutos
90 4 horas
91 3 horas e 30 minutos
92 3 horas
93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
96 1 hora e 45 minutos
98 1 hora e 15 minutos
100 1 hora
102 45 minutos
104 35 minutos
105 30 minutos
106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
115 7 minutos
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VOCÊ SABIA??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentadomais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
ImpOrTANTE!
ATENÇÃO
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
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110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
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Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VOCÊ SABIA??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
ImpOrTANTE!
ATENÇÃO
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
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Caso sinta necessidade de saber de onde foram retirados os 
insumos para o desenvolvimento do conteúdo desta apostila, 
ou tenha interesse em se aprofundar em determinados temas, 
basta consultar a Bibliografi a ao fi nal de cada capítulo. 
Ao longo de todo o material, caixas de destaque estão 
presentes. Cada uma delas tem objetivos distintos. 
A caixa “Você Sabia” traz curiosidades a respeito do conteúdo 
abordado de um determinado item do capítulo. 
“Importante” é um lembrete das questões essenciais do 
conteúdo tratado no capítulo. 
24
Alta Competência
25
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. Gabarito1.6. Bibliografi a
14
Alta Competência
15
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
É atribuído a Tales de Mileto (624 - 556 a.C.) a 
primeira observação de um fenômeno relacionado 
com a eletricidade estática. Ele teria esfregado um 
fragmento de âmbar com um tecido seco e obtido 
um comportamento inusitado – o âmbar era capaz de 
atrair pequenos pedaços de palha. O âmbar é o nome 
dado à resina produzida por pinheiros que protege a 
árvore de agressões externas. Após sofrer um processo 
semelhante à fossilização, ela se torna um material 
duro e resistente. 
Os riscos elétricos de uma instalação são divididos em dois grupos principais:
1.1. Riscos de incêndio e explosão
Podemos defi nir os riscos de incêndio e explosão da seguinte forma:
Situações associadas à presença de sobretensões, sobrecorrentes, 
fogo no ambiente elétrico e possibilidade de ignição de atmosfera 
potencialmente explosiva por descarga descontrolada de 
eletricidade estática.
Os riscos de incêndio e explosão estão presentes em qualquer 
instalação e seu descontrole se traduz principalmente em danos 
pessoais, materiais e de continuidade operacional.
Trazendo este conhecimento para a realidade do E&P, podemos 
observar alguns pontos que garantirão o controle dos riscos de 
incêndio e explosão nosníveis defi nidos pelas normas de segurança 
durante o projeto da instalação, como por exemplo:
 A escolha do tipo de • aterramento funcional mais adequado 
ao ambiente;
 A seleção dos dispositivos de proteção e controle;• 
 A correta manutenção do sistema elétrico.• 
O aterramento funcional do sistema elétrico tem 
como função permitir o funcionamento confi ável 
e efi ciente dos dispositivos de proteção, através da 
sensibilização dos relés de proteção, quando existe 
uma circulação de corrente para a terra, provocada 
por anormalidades no sistema elétrico.
Observe no diagrama a seguir os principais riscos elétricos associados 
à ocorrência de incêndio e explosão:
Já a caixa de destaque “Resumindo” é uma versão compacta 
dos principais pontos abordados no capítulo.
Em “Atenção” estão destacadas as informações que não 
devem ser esquecidas.
Todos os recursos didáticos presentes nesta apostila têm 
como objetivo facilitar o aprendizado de seu conteúdo. 
Aproveite este material para o seu desenvolvimento profi ssional!
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VOCÊ SABIA??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
ImpOrTANTE!
ATENÇÃO
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
rESUmINDO...
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93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
96 1 hora e 45 minutos
98 1 hora e 15 minutos
100 1 hora
102 45 minutos
104 35 minutos
105 30 minutos
106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
115 7 minutos
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VOCÊ SABIA??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
ImpOrTANTE!
ATENÇÃO
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
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Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VOCÊ SABIA??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
ImpOrTANTE!
ATENÇÃO
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
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112 10 minutos
114 8 minutos
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SumárioSumário
Introdução 17
Capítulo 1 - Compressores - definição, classificação e aplicação 
Objetivos 19
1. Compressores - definição, classificação e aplicação 21
1.1. Classificação dos compressores 23
1.2. Aplicação dos compressores 26
1.3. Exercícios 28
1.4. Glossário 30
1.5. Bibliografia 31
1.6. Gabarito 32
Capítulo 2 - Compressores centrífugos 
Objetivos 33
2. Compressores centrífugos 35
2.1. Princípios de funcionamento 35
2.2. Principais componentes 38
2.3. Sistemas auxiliares de um compressor centrífugo 42
2.3.1. Sistema de proteção 42
2.3.2. Sistema de selagem 43
2.3.3. Sistema de balanceamento axial 45
2.4. Circuitos auxiliares de um compressor centrífugo 47
2.4.1. Circuito de óleo de selagem 47
2.4.2. Circuito de gás de selagem 49
2.4.3. Circuito de óleo lubrificante 53
2.4.4. Circuito de processamento de gás 54
2.4.5. Circuito de controle anti-surge 55
2.4.6. Circuito de controle de capacidade 63
2.5. Operação 66
2.5.1. Preparação do circuito de gás de selagem 67
2.5.2. Preparação e partida do circuito de óleo lubrificante 68
2.5.3. Partida da unidade 69
2.5.4. Shutdown da unidade 70
2.5.5. Verificações rotineiras 70
2.5.6. Temperatura e pressão de operação de óleo – 
pressão de gás de selagem 72
2.6. Exercícios 73
2.7. Glossário 76
2.8. Bibliografia 79
2.9. Gabarito 80
Capítulo 3 - Compressores axiais 
Objetivos 83
3. Compressores axiais 85
3.1. Princípio de funcionamento 85
3.2. Principais componentes 88
3.3. Circuito de controle de capacidade 89
3.4. Limites operacionais 89
3.5. Exercícios 94
3.6. Glossário 97
3.7. Bibliografia 98
3.8. Gabarito 99
Capítulo 4 - Compressores de parafuso 
Objetivos 101
4. Compressores de parafuso 103
4.1. Princípio de funcionamento 103
4.2. Principais componentes 105
4.3. Circuito de controle de capacidade 106
4.4. Circuito de lubrificação 108
4.5. Exercícios 110
4.6. Glossário 113
4.7. Bibliografia 114
4.8. Gabarito 115
Capítulo 5 - Compressores alternativos 
Objetivos 117
5. Compressores alternativos 119
5.1. Princípio de funcionamento 120
5.2. Principais componentes 121
5.3. Circuito de controle de capacidade 124
5.3.1. Tipos de controle de capacidade 125
5.3.2. Problemas de partida 131
5.4. Circuito de lubrificação 132
5.5. Exercícios 134
5.6. Glossário 137
5.7. Bibliografia 138
5.8. Gabarito 139
17
Introdução
O gás natural ganha cada vez mais destaque na matriz energética do nosso país por ser um combustível limpo e barato. As projeções demonstram a duplicação do 
suprimento de gás nos próximos cinco anos.
Nesse contexto, em que é necessário permitir o escoamento do gás 
por todo o território nacional, seu transporte ganha notoriedade por 
ser uma fase fundamentalpara a logística de aproveitamento deste 
derivado de petróleo. 
Os gasodutos proporcionam o escoamento do gás entre a fonte 
(reservatório) e o usuário. Os dutos são os meios de transporte; 
entretanto, a condição necessária para o escoamento depende da 
contrapressão no duto, ou seja, da pressão mínima necessária para 
que o escoamento ocorra. Logo, a compressão é uma das fases 
do condicionamento do gás natural que antecede o transporte 
e a distribuição e que deve proporcionar a pressão necessária 
ao escoamento. Entre esses dois pontos de escoamento do gás 
(reservatório e usuário) pode haver uma ou mais estações de 
compressores. A compressão do gás é um processo físico no qual são 
utilizados compressores com o objetivo de proporcionar uma elevação 
de pressão do gás para o seu escoamento.
RESERVADO
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 1
Compressores - 
definição, 
classificação 
e aplicação
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Definir compressores;
• Classificar os compressores de acordo com seus tipos e 
aplicações.
RESERVADO
20
Alta Competência
RESERVADO
21
Capítulo 1. Compressores - definição, classificação e aplicação
1. Compressores - definição, 
classificação e aplicação 
Os compressores são máquinas que servem para comprimir um gás à pressão desejada. Podem ser requeridos para as mais variadas condições de operação, de modo que toda a 
sua sistemática de especificação, projeto, operação e manutenção 
dependem, fundamentalmente, da sua aplicação. 
Os compressores são máquinas operatrizes projetadas para 
proporcionar a elevação da pressão de um gás, transferindo para 
este energia em forma de trabalho, aplicando-se uma força.
Um compressor, como qualquer equipamento de fluxo, tem o seu 
comportamento influenciado pelas características do processo no qual 
está inserido. No caso dos compressores, toda essa influência pode 
ser precisamente representada por quatro parâmetros denominados 
características do processo (ou sistema), que são:
Pressão de sucção (P1)•	 : pressão do gás na entrada do 
compressor;
Temperatura de sucção (T1)•	 : temperatura do gás na entrada 
do compressor;
Natureza molecular do gás (composição)•	 : composição do gás, 
massa molecular;
Pressão de descarga (P2)•	 : pressão do gás na saída do compressor.
sucção descarga
Esquema simplificado de um compressor
RESERVADO
22
Alta Competência
Assim, podemos considerar que os valores assumidos por esses 
parâmetros, instantaneamente, definem todas as demais 
grandezas associadas ao desempenho do compressor, dentre as 
quais podemos citar:
Vazão de operação (volumétrica ou mássica);• 
Potência de compressão (N);• 
Temperatura de descarga (T2);• 
Eficiência politrópica (eficiência da compressão);• 
Intensidade dos esforços.• 
A vazão de operação é o volume requerido para ser deslocado, entre 
a sucção e a descarga.
A temperatura de descarga depende da temperatura de sucção, 
da relação entre as pressões de descarga e de sucção e do 
coeficiente politrópico.
A potência depende da vazão mássica e do trabalho cedido ao gás 
durante a compressão.
A eficiência politrópica é a relação entre a energia específica útil 
e a energia específica cedida pelo compressor ao gás. A energia 
específica é a relação entre a energia e a massa de gás para um 
volume de controle, sendo calculada por cálculos específicos de head 
politrópico. Por outro lado, calcula-se a energia específica cedida 
através da variação da entalpia.
Existem vários tipos de compressores, diferenciados para suas 
aplicações em função dos parâmetros envolvidos, que são:
Vazão de operação (Qo);• 
Razão de compressão (P2 / P1);• 
RESERVADO
23
Capítulo 1. Compressores - definição, classificação e aplicação
Composição do gás;• 
Pressão de descarga.• 
1.1. Classificação dos compressores
Os projetos de compressores estão fundamentados em dois sistemas 
conceptivos, no qual se baseiam todos os tipos de compressores de 
uso industrial, que são:
a) Compressores volumétricos;
b) Compressores dinâmicos. 
Observe, no diagrama a seguir, de que forma é organizada a 
classificação dos compressores:
Compressores
Volumétricos
Alternativos Rotativos
Palhetas / Parafusos / Lóbulos
Centrífugos Axiais
Dinâmicos
A seguir, será abordado um pouco mais sobre as características 
de funcionamento e aplicações que diferenciam esses dois tipos 
de compressores.
RESERVADO
24
Alta Competência
a) Compressores volumétricos ou de deslocamento positivo: 
Nos compressores volumétricos, também chamados de compressores 
de deslocamento positivo, em razão de possuírem apenas um sentido 
de escoamento para o fluido, a elevação de pressão é conseguida 
através da redução do volume ocupado pelo gás e pode ser alcançada 
com a utilização de duas concepções diferentes de operação: em um 
ciclo de funcionamento ou por escoamento contínuo. 
Pela concepção de ciclo de funcionamento, há diversas fases para 
atingir a elevação de pressão e manter o escoamento. Trata-se, pois, 
de um processo intermitente, no qual a compressão, propriamente 
dita, é efetuada em um sistema fechado, isto é, sem qualquer 
contato com a sucção e a descarga. Nesse caso, destacam-se os 
compressores alternativos.
Na concepção de escoamento contínuo, os rotores empurram o gás, 
promovendo o seu deslocamento por dentro do compressor, onde é 
imposta a redução do seu volume, progressivamente, da sucção para 
a descarga. Em conseqüência, ocorre a elevação de pressão. Nesta 
categoria, destacam-se os compressores rotativos de palhetas, de 
parafusos e os de lóbulos.
b) Compressores dinâmicos: 
Os compressores dinâmicos também são chamados de compressores 
cinéticos ou turbocompressores. 
Esse tipo de compressor comprime o gás pela ação dinâmica de 
palhetas ou de impulsores rotativos — os impelidores — que 
imprimem velocidade e pressão ao gás. Nesses compressores, a 
elevação de pressão é obtida pela variação de velocidade de um 
fluxo contínuo de gás. Os compressores dinâmicos são indicados 
para a movimentação de grandes volumes, à baixa ou média razão 
de compressão (relação entre a pressão de descarga e a pressão de 
sucção). Estes compressores operam em alta rotação e são, geralmente, 
acionados por motores elétricos ou turbinas a gás. O trabalho sobre 
o gás é efetuado por um rotor provido de palhetas ou impelidores. 
RESERVADO
25
Capítulo 1. Compressores - definição, classificação e aplicação
A trajetória do fluxo em relação ao rotor da máquina estabelece, 
ainda, dois grupos desses compressores, com sensíveis diferenças 
de projeto e performance:
Centrífugos Trajetória radial, ou seja, perpendicular ao eixo.
Axiais Trajetória axial, ou seja, paralela ao eixo.
ATENÇÃO
Os ejetores são mecanismos que podem ser usados 
como compressores, podendo substituí-los em 
determinadas aplicações. Entretanto, não são 
classificados como compressores. Por não possuírem 
componentes rotativos, seriam considerados como 
compressores do tipo dinâmicos, mas em uma 
segunda categoria. 
Nos ejetores, uma fonte de gás é conectada à 
entrada de um difusor, por onde se consegue uma 
pressão bastante baixa através de um fluxo auxiliar, 
em alta velocidade. A diferença de pressões entre 
a fonte e esse ponto faz com que o gás se desloque, 
adquirindo velocidade e, portanto, energia cinética, 
que é posteriormente convertida em energia de 
pressão no difusor. 
Os ejetores são usados, em geral, como bombas de 
vácuo e são capazes de deslocar fluidos líquidos e/
ou gasosos.
RESERVADO
26
Alta Competência
Fonte
de gás
PO
Fluxo
Auxiliar
(Vapor d´água)
Ar
Difusor
Ejetor
1.2. Aplicação dos compressores
No E&P os compressores centrífugos são empregados para comprimir 
os volumesmaiores de gás natural (acima de 500 mil m3/d por 
máquina), enquanto os compressores volumétricos (alternativos e 
rotativos) são empregados para compressão de baixos volumes de 
gás natural. 
Nas plataformas de produção, todo o gás natural oriundo do 
separador de produção primário — gás produzido + gás lift, que 
processa o petróleo produzido pelos poços — é encaminhado para 
um depurador de gás para reter e descartar condensado. A partir 
dessa separação, o gás natural é direcionado para o compressor 
centrífugo (turbocompressor). 
O gás natural oriundo do separador do segundo estágio (separador 
atmosférico) é comprimido pelo compressor volumétrico (alternativo 
ou rotativo) e, nessa aplicação, é designado de Unidade Recuperadora 
de Vapor (URV), por causa da baixa vazão de gás nessa fase do 
processamento de petróleo.
O gás natural produzido no separador atmosférico é comprimido 
pela URV e direcionado para o depurador de gás, juntando-se ao 
gás natural produzido no separador primário, escoando juntos para 
serem comprimidos no compressor centrífugo.
RESERVADO
27
Capítulo 1. Compressores - definição, classificação e aplicação
Os compressores axiais não são empregados para a compressão de 
gás natural, mas equipam as turbinas a gás dos turbocompressores 
e turbogeradores, onde comprimem o ar com fluido motriz do 
ciclo termodinâmico.
A faixa de aplicação de cada tipo de compressor pode ser verificada 
na tabela a seguir:
Tipos de 
compressores
Grandeza
Pd
(pressão de 
descarga)
Rc / est. 
(razão de 
compressão 
por estágio)
Vazão 
Unidade bar abs - - - - - - - - mil m3/h
Volumé-
trico
Alterna-
tivo
3.500 10 até 8,4
Rotativo 17 10 0,12 a 42
Dinâmico Centrífugo 700 5 3 a 300
Axial 20 20 90 a 2.000
RESERVADO
28
Alta Competência
1) Defina compressores:
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
2) Correlacione a classificação e as características das duas concepções 
de compressores a seguir: 
( a ) Para compressores volumétricos
( b ) Para compressores dinâmicos
( ) São chamados também de compressores cinéticos ou 
turbocompressores.
( ) Operam em alta rotação e são, geralmente, acionados por 
motores elétricos ou turbinas a gás.
( ) São divididos em dois grupos: alternativos ou rotativos.
( ) Comprimem o gás pela ação dinâmica de palhetas ou 
impelidores.
( ) São subdivididos em dois grupos - centrífugos e axiais - em 
função da trajetória do fluxo em relação ao rotor.
( ) Os rotores empurram o gás, promovendo seu deslocamen-
to por dentro do compressor, onde é imposta a redução do 
seu volume progressivamente da sucção para descarga e, 
conseqüentemente, ocorre a elevação de pressão.
3) Preencha as lacunas a seguir com o tipo de compressor (axial, cen-
trífugo ou de parafuso) de acordo com as suas aplicações:
a) Os compressores _______________ comprimem gás do separador 
atmosférico e são designados de URV. 
b) Os compressores _______________ são equipados com impelidores 
e projetados para grandes volumes de gás. 
c) Os compressores _________________comprimem altos volumes 
de ar e equipam as turbinas a gás.
1.3. Exercícios
RESERVADO
29
Capítulo 1. Compressores - definição, classificação e aplicação
4) Nas plataformas, todo o gás oriundo dos poços é comprimido 
por um:
( ) Compressor volumétrico.
( ) Compressor alternativo.
( ) Compressor rotativo.
( ) Compressor centrífugo.
( ) Compressor axial.
RESERVADO
30
Alta Competência
Ciclo termodinâmico - etapas consecutivas de processos físicos fechando um ciclo.
Coeficiente politrópico - coeficiente do processo de compressão.
Entalpia - estado energético do gás, basicamente é a soma da energia de pressão 
e energia de temperatura.
Fluido motriz - fluido que faz mover, que imprime movimento motor.
Gás lift - método de elevação artificial do petróleo, assim como os diversos tipos 
de bombeio. Consiste na injeção de gás sob pressão na coluna de produção 
por meio de válvulas situadas próximas ao intervalo produtor. O gás se mistura 
ao petróleo, diminuindo sua densidade média, fazendo com que a pressão do 
reservatório seja suficiente para elevar o petróleo até a superfície.
Impelidor - componente do compressor que acelera o gás, mediante a atuação de 
uma força centrífuga.
Lóbulo - parte convexa do rotor macho.
Máquina operatriz - máquina acionada por algum tipo de motor.
Palheta - lâmina montada no eixo do compressor axial, sendo responsável pela 
aceleração do gás.
Parâmetro - grandeza mensurável que permite apresentar de forma mais simples 
as características principais de um conjunto estatístico. 
Turbocompressor - compressor rotativo centrífugo de alta pressão, constituído 
por uma ou várias rodas com pás, montadas em série em um mesmo eixo e 
destinado à alimentação de uma rede ou de uma máquina.
Turbogerador - gerador elétrico acionado por uma turbina hidráulica, a gás ou 
a vapor.
URV - Unidade Recuperadora de Vapor.
Vazão mássica - escoamento de massa por tempo.
1.4. Glossário
RESERVADO
31
Capítulo 1. Compressores - definição, classificação e aplicação
RODRIGUES, Paulo Sérgio B. Compressores Industriais. Rio de Janeiro: Editora 
Didática e Científica (EDC), 1991.
1.5. Bibliografia
RESERVADO
32
Alta Competência
1) Defina compressores:
São máquinas que servem para comprimir um gás à pressão desejada, projetadas 
para proporcionar a elevação da pressão de um gás, através da transferência de 
energia ao gás em forma de trabalho.
2) Correlacione a classificação e as características das duas concepções de 
compressores a seguir: 
( a ) Para compressores volumétricos
( b ) Para compressores dinâmicos
( b ) São chamados também de compressores cinéticos ou turbocompressores.
( b ) Operam em alta rotação e são, geralmente, acionados por motores 
elétricos ou turbinas a gás.
( a ) São divididos em dois grupos: alternativos ou rotativos.
( b ) Comprimem o gás pela ação dinâmica de palhetas ou impelidores.
( b ) São subdivididos em dois grupos - centrífugos e axiais - em função da 
trajetória do fluxo em relação ao rotor.
( a ) Os rotores empurram o gás, promovendo seu deslocamento por 
dentro do compressor, onde é imposta a redução do seu volume 
progressivamente da sucção para descarga e, conseqüentemente, 
ocorre a elevação de pressão.
3) Preencha as lacunas a seguir com o tipo de compressor (axial, centrífugo ou de 
parafuso) de acordo com as suas aplicações:
a) Os compressores parafusos comprimem gás do separador atmosférico e são 
designados de URV. 
b) Os compressores centrífugos são equipados com impelidores e projetados para 
grandes volumes de gás. 
c) Os compressores axiais comprimem altos volumes de ar e equipam as 
turbinas a gás.
4) Nas plataformas, todo o gás oriundo dos poços é comprimido por um:
( ) Compressor volumétrico.
( ) Compressor alternativo.
( ) Compressor rotativo.
( X ) Compressor centrífugo.
( ) Compressor axial.
1.6. Gabarito
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 2
Compressores 
centrífugos
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Identificar os principais componentes dos compressores 
centrífugos e seus princípios de funcionamento; 
• Caracterizar os sistemas auxiliares dos compressores 
centrífugos.
RESERVADO
34
Alta Competência
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
35
2. Compressores centrífugos
Os compressores centrífugos utilizam o princípio da aceleração centrífuga para aumentar a pressão do gás. São chamados também de compressores radiais, porque o 
fluxo do gás direciona-se radialmente em relaçãoao eixo, na saída 
de cada impelidor. 
Esses compressores, em geral, possuem um ou mais impelidores 
montados em um eixo e dotados de pás, normalmente encurvadas 
no sentido inverso ao da rotação do eixo, que se dispõem na direção 
do raio do impelidor. Para melhor compreensão, observe a ilustração 
a seguir:
Disco
Gás
Cobertura
Olho do impelidor
Entrada de gás
Fluxo do fluido no rotor
Em função dos seus princípios de funcionamento, as características 
construtivas de um compressor são diferentes. Isso é o que proporciona 
diferentes aplicações em relação a características como: vazão, pressão 
de sucção e pressão de descarga. 
2.1. Princípios de funcionamento
Sob o efeito da rotação, forma-se uma corrente de gás, aspirado pela 
parte central do impelidor e projetado para a periferia, na direção do 
raio, pela ação da força centrífuga, alcançando os difusores.
RESERVADO
36
Alta Competência
CONJUNTO ROTOR
Conjunto rotor
Os difusores são um conjunto de condutos estacionários que 
envolvem o rotor, conduzindo o gás em uma trajetória radial e espiral 
para a periferia. Dessa maneira, a área de passagem é aumentada 
gradativamente, pois o escoamento é de dentro para fora. Isso faz 
com que o gás, ao atravessá-lo, sofra uma desaceleração que resulta 
em um aumento de pressão, chamado efeito difusor.
Normalmente, os difusores são compostos por:
Difusor principal Situado logo em seguida ao impelidor.
Diafragmas
Componente estacionário do compressor centrífugo, onde se 
tem os condutos para o escoamento do gás.
Voluta de forma 
espiral
Espaço interno do compressor centrífugo que serve para 
orientar o gás do bocal de sucção para o olhal do primeiro 
impelidor e na descarga serve para orientar o gás da saída do 
último estágio de compressão para o bocal de descarga.
Nos compressores centrífugos, o gás é acelerado no impelidor 
e sua velocidade é, então, convertida em pressão adicional por 
desaceleração gradual no difusor, ou seja: o impelidor transfere 
energia ao gás e o difusor converte a energia de velocidade 
em pressão.
Os compressores centrífugos são idênticos às bombas centrífugas, 
possuindo ambas as mesmas partes básicas. Contudo, pode-se 
distinguir uma bomba de um compressor centrífugo de vários estágios 
pela variação de espessura dos impelidores dos compressores, ao passo 
que os impelidores das bombas têm a mesma espessura em todos os 
estágios. Os gases, contrariamente aos líquidos, são compressíveis, 
portanto, sofrem uma redução de volume a cada pressurização.
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
37
Na ilustração a seguir há um esquema que ilustra a trajetória do gás 
no interior de um compressor centrífugo de múltiplos estágios.
Bocal
de
descarga
Canal de retorno
Curva
de retorno Difusor
Bocal
de sucção
Impelidor
Impelidores (Volutas de entrada
e saída - bolsas laterais)
Fluxo do gás no compressor
Compressor centrífugo de múltiplos estágios
Instrumentação
Selos
Mancais
Mancais
Carcaça
Diafragma
Bocais
Flanges
Selos
O gás aspirado através do bocal de sucção do compressor desloca-
se radialmente até a entrada do primeiro impelidor. Nele, o gás é 
acelerado e expelido, também radialmente, de volta ao difusor, que 
é uma passagem anular, de largura normalmente constante, na qual 
o escoamento continua a se processar - só que agora livremente e não 
mais impulsionado - em uma trajetória espiralada que lhe propiciará 
certa desaceleração, com conseqüente ganho de pressão. 
RESERVADO
38
Alta Competência
Ao atingir as partes mais externas da máquina, o escoamento é 
captado pela curva de retorno, que o conduz ao canal de retorno 
e, deste, ao próximo estágio de compressão. Naturalmente, a curva 
e o canal de retorno nunca poderão apresentar seção transversal 
(área) decrescente, para não anular o processo de difusão. O canal 
de retorno possui um aumento progressivo da seção transversal de 
passagem do gás para compensar o efeito bocal que ocorre durante 
o escoamento de fora para dentro e que, conseqüentemente, 
aumentaria a velocidade do gás, ou seja, pelo projeto compensa-se o 
efeito bocal do escoamento do gás, em razão da sua trajetória, por 
uma difusão por aumento da área de passagem do gás.
2.2. Principais componentes
Os compressores centrífugos são constituídos por componentes 
estacionários e rotativos. 
O grupo estacionário é constituído pela carcaça, bocais de sucção, 
descarga e diafragma, sendo este último composto de condutos como 
o difusor, curva de retorno e canal de retorno. 
O grupo rotativo é constituído pelos impelidores, eixo, pistão de 
balanceamento e anel de escora.
Na ilustração a seguir é possível observar detalhes dos componentes 
internos de um compressor centrífugo:
Impelidor e zona de sucção
Diafragma de entrada
Difusor
Canal de retorno
Luva
Selo de labirinto
Paleta do impelidor
Diafragma
intermediário
Diafragma de sucção
Selo de labirinto
Voluta interna
Selo de labirinto
Eixo
Paleta do impelidor
Cobertura
Chaveta
Componentes internos de um compressor centrífugo
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
39
Na próxima ilustração, pode-se distinguir detalhes de um impelidor:
Impelidor e zona de sucção
Diafragma de entrada
Difusor
Canal de retorno
Luva
Selo de labirinto
Paleta do impelidor
Diafragma
intermediário
Diafragma de sucção
Selo de labirinto
Voluta interna
Selo de labirinto
Eixo
Paleta do impelidor
Cobertura
Chaveta
Impelidor e zona de sucção
A carcaça nada mais é do que uma “casca” envoltória para o 
compressor, na qual são inseridas peças semicirculares denominadas 
diafragmas. Os difusores são formados pelas superfícies laterais 
de cada par de diafragmas vizinhos. As curvas de retorno são 
efetuadas nos espaços existentes entre a borda dos diafragmas e 
a carcaça, enquanto os canais de retorno ocupam propriamente o 
interior dos diafragmas.
Na ilustração a seguir tem-se uma visão geral dos componentes de 
um compressor centrífugo:
Componentes de um compressor centrífugo
Bocal de 
descarga
Canal de 
retorno
Diafragma
Difusor
Curva de 
retorno Selagem
externa
Mancais
Carcaça
Bocal de 
sucçãoImpelidor
RESERVADO
40
Alta Competência
Na circunferência interna dos diafragmas são instalados anéis de 
pás guias. Esses anéis são conjuntos de pás fixas que captam, através 
de sua periferia, o escoamento proveniente dos canais de retorno, 
defletindo-o de maneira suave para a direção axial.
O eixo do compressor e os diversos impelidores a ele montados 
constituem a parte móvel da máquina, denominada conjunto rotativo 
ou rotor. O rotor é apoiado radialmente nas suas extremidades por 
meio de mancais radiais e é apoiado axialmente no lado da sucção 
por um mancal axial ou de escora.
Mancais•	 : Os mancais são estruturas que apóiam radialmente 
e axialmente o conjunto rotativo e suportam os respectivos 
esforços radiais e axiais.
Mancais radiais•	 : O conjunto rotativo é sustentado nas duas 
extremidades por mancais radiais do tipo de deslizamento. Há 
duas configurações usadas: limão e segmentado. Devido aos 
problemas de dinâmica do rotor, a seleção adequada do mancal 
se torna de grande importância. 
O tipo limão possui o corpo de aço de um revestimento interno 
(casquilho) de metal macio, chamado de metal patente ou babbit. 
O conjunto é bipartido para facilitar a desmontagem.
Os mancais com pastilhas deslizantes, pivotadas assimetricamente, 
externamente, formando um apoio oscilante contra a caixa do mancal, 
permitem uma compensação para pequenos desvios angulares do 
rotor, além de prevenirem a circulação da cunha de óleo ao redor do 
eixo fenômeno conhecido como “instabilidade de óleo”, que provoca 
falha dosmancais e vibração. É o tipo mais usado para compressores 
de alta rotação (mais de 8.000 RPM) ou compressores em que a carga 
dos mancais é pequena, ou quando comprimidos gases de alto peso 
molecular. Modernamente, nas máquinas de grande porte, o mancal 
com pastilhas deslizantes tem uso generalizado. As pastilhas são 
feitas em aço, revestidas externamente de metal patente. O conjunto 
é formado por cinco pastilhas, sendo arranjada de tal maneira que o 
eixo, quando estacionado, repousa sobre uma delas, isto é, há duas 
pastilhas na metade superior e três na metade inferior. 
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
41
1 - Corpo do mancal 
2 - Pastilha
3 e 4 - Anel de retenção de óleo
1
2
3
4
Mancal radial do tipo pastilhas deslizantes
Mancais•	 axiais: O posicionamento axial do rotor é mantido 
pelo mancal de escora ou mancal axial. O mancal de escora é 
do tipo de deslizamento, sendo formado por um estojo de aço 
bipartido, para permitir a desmontagem, provido internamente 
de pastilhas pivotadas para tolerar pequenos desvios angulares. 
As pastilhas têm revestimento, em sua face, de “metal patente”, 
uma liga metálica macia e de baixo coeficiente de atrito. 
Normalmente, é usado mancal axial de dupla ação, ou seja, o colar 
axial, fixo ao eixo, trabalha entre duas superfícies de empuxo axial 
nas partidas e paradas ou quando o compressor, indevidamente, entra 
em surge. Na maioria dos casos o mancal de escora é combinado com 
o mancal radial.
RESERVADO
42
Alta Competência
1. Corpo do mancal
2. Anel de retenção
3. Pastilhas do mancal axial
4. Anéis de apoio
5. Parafuso regulador
6. Anel de retenção do óleo 
(anel radial)
7. Pastilhas do mancal radial
1
7
6
2
3
4
5
Mancal combinado (radial e axial) tipo pastilhas deslizantes
2.3. Sistemas auxiliares de um compressor centrífugo
Os sistemas auxiliares de um compressor centrífugo são 
constituídos de componentes acessórios do compressor, que 
proporcionam o seu monitoramento e segurança. Os seguintes 
sistemas auxiliam na operação de um compressor centrífugo: 
proteção, selagem e balanceamento axial.
2.3.1. Sistema de proteção
O sistema de proteção tem a finalidade de monitorar e proteger o 
compressor quanto às vibrações e temperaturas altas nos mancais. 
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
43
O conjunto rotor é apoiado radialmente e axialmente por mancais 
do tipo pastilhas deslizantes. Nesses mancais são instalados 
sensores de temperatura tipo RTDs (TEs), vibração radial (VEs) e 
deslocamento axial (ZEs).
2.3.2. Sistema de selagem
O sistema de selagem tem a finalidade de minimizar as fugas de gás 
interna e externamente ao compressor entre as partes móveis (rotor) 
e estáticas (diafragma e carcaça).
Esse sistema se divide em:
Selagem interna;• 
Selagem externa.• 
As fugas internas provocam a queda da eficiência de 
compressão devido à recirculação do gás nos impelidores, 
enquanto as fugas externas podem acarretar desequilíbrio no 
pistão de balanceamento, acesso de gás aos mancais e fuga 
para atmosfera local.
A selagem interna de um compressor centrífugo compreende dois 
pontos por impelidor. 
As fugas ocorrem onde o gás, procurando sempre as regiões de 
menor pressão, tenta passar pelas pequenas folgas entre o conjunto 
rotativo e as partes estacionárias. 
RESERVADO
44
Alta Competência
Selo de labirinto
Impelidor
Diagrama
de sucção
Selagem interna de um compressor centrífugo
Os dispositivos utilizados com essa finalidade são os anéis de 
labirintos, constituídos por uma superfície filetada que minimiza o 
vazamento do gás pela sucessão de mudanças de direção que lhe 
são impostas. Os anéis de labirintos são encaixados nas extremidades 
dos diafragmas e servem também para efetuar a vedação do pistão 
de balanceamento. São fabricados em metal macio, usualmente o 
alumínio, que se deforma ao menor contato com o eixo, de modo a 
não introduzir carregamento transversal sobre o mesmo.
A selagem externa tem como finalidade impedir o vazamento do gás 
através da passagem entre a periferia do eixo e as partes estacionárias 
nas extremidades dos compressores, evitando, assim, a fuga do 
gás para o meio externo (atmosfera). O dispositivo de selagem do 
lado do bocal de sucção atua sujeito à pressão e à temperatura de 
sucção do sistema. Enquanto isso, do lado da descarga, verifica-se 
uma pressão ligeiramente superior à de sucção em razão da linha 
de balanceamento e uma temperatura próxima da temperatura de 
descarga do compressor. Esses parâmetros, além da natureza do gás 
comprimido, definem as características da selagem a ser utilizada. 
Há quatro tipos de selagem externa para compressores centrífugos. 
São elas:
Selo de labirintos;• 
Selo de anéis de carvão;• 
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
45
Selo de anéis flutuantes ou de filme de óleo;• 
Selo seco.• 
Atualmente, os compressores centrífugos do E&P utilizam selos 
externos do tipo seco. Nesses selos, é utilizado gás com a finalidade 
de promover o resfriamento das superfícies de contato do selo, 
portanto, é necessário que o gás seja condicionado, isto é, isento de 
impurezas e umidade. 
2.3.3. Sistema de balanceamento axial
Nos compressores centrífugos, o gás descarregado pelos impelidores 
ocupa o espaço existente entre os próprios impelidores e os 
diafragmas, gerando um campo de pressões. A distribuição das 
pressões resulta em uma força axial no sentido da descarga para a 
sucção do compressor. O somatório das forças atuantes sobre cada 
impelidor corresponde ao que é denominado empuxo axial. Observe 
a ilustração a seguir:
Empuxo axial
Pressão 
de descarga
EixoOlhal do impelidor
Pressão 
de sucção
Resultante das forças: empuxo axial
O posicionamento axial do conjunto rotativo é mantido pelo mancal 
de escora. O bom funcionamento desse dispositivo exige que o 
empuxo axial seja moderado, pois, caso contrário, teríamos um rápido 
desgaste das pastilhas e uma elevada dissipação de energia em perdas 
mecânicas. Para contornar isso, os projetistas dos compressores devem 
optar por um dos seguintes recursos:
RESERVADO
46
Alta Competência
Uso de pistão ou tambor de balanceamento e linha de • 
balanceamento;
Uso de fluxo em duplo sentido.• 
O pistão de balanceamento é uma peça cilíndrica, fixada ao conjunto 
rotativo logo após o último impelidor, com a finalidade de gerar 
uma força contrária ao empuxo axial. A face interna do pistão de 
balanceamento fica naturalmente exposta à pressão de descarga, 
enquanto a outra face fica submetida à pressão de sucção através 
de uma câmara ligada à sucção do compressor por uma tubulação 
externa denominada linha de balanceamento. 
Pistão de balanceamento
Linha de balanceamento
para sucçãoPara descarga
Tendo uma das faces expostas à pressão de descarga e a outra à pressão 
de sucção, é gerada uma força contrária e de aproximadamente 
mesma intensidade ao empuxo axial, promovendo o deslocamento do 
eixo no sentido da sucção para a descarga, balanceando o conjunto 
rotor axialmente. Por meio da determinação da área transversal do 
pistão de balanceamento, o projetista pode compensar o empuxo 
axial na medida desejada.
O outro recurso consiste em estabelecer dois conjuntos de impelidores 
no mesmo eixo, de modo que eles sejam percorridos em sentidos 
opostos pelo gás (back to back). Nesse caso, a anulação do empuxo 
axial não é absoluta, tornando-se necessária a instalação do pistão 
de balanceamento de menor porte, em relação ao emprego 
anteriormente citado.
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
47
2.4. Circuitos auxiliares de um compressor centrífugo
Os circuitos auxiliares de um compressor centrífugo atuam 
com componentes externos aocompressor com a finalidade de 
proporcionar a partida, a operação e a parada do equipamento de 
forma segura. Os principais circuitos estão explicados a seguir.
2.4.1. Circuito de óleo de selagem
O objetivo do circuito de óleo de selagem é efetuar a selagem 
das fugas de gás através dos selos de anéis flutuantes ou anéis de 
carvão (carbono sintético) localizados nas extremidades dos eixos 
dos compressores na parte externa, durante a seqüência de partida, 
operação normal e parada. Dessa maneira, evita-se o vazamento de 
gás dos selos externos para os mancais e para a atmosfera, o que 
acarretaria sérios riscos operacionais. 
Observe, nas ilustrações a seguir, os dois tipos diferentes de selagem:
Selo de carvão
Injeção 
gás de 
selagem
Selo de 
carvão
Injeção
óleo de 
selagem
Injeção
óleo
lubrificante
Ps
Mancal
radialÓleo 
selagem
+
Óleo 
lubrificante
para o Tg
Óleo
+
Gás para
 tratamento
Gás
Gás
Rotor
Eixo
RESERVADO
48
Alta Competência
48
C
E
G
ás
 d
e 
re
fe
rê
n
ci
a
P/
 r
es
er
va
tó
ri
o
PDCV
Retorno de óleo
contaminado
para separador
Alívio para
atmosferaP/ tanques
elevados
P/ tanques
elevados
Alívio para
atmosfera
Ar de
 sepa
ração
Supri
ment
o de 
óleo 
de se
lagem
Equa
lizaçã
o da 
 selag
em
Linha
 de
balan
ceam
ento
B
D
D
B
E
A
N
C
T
P/ reservatório
Retorn
o de ól
eo
não co
ntamin
ado
Retorn
o de ól
eo
 para c
ontrole
 de pre
ssão
Retorno de óleo
contaminado para
separador
Selo de anéis flutuantes
O circuito de óleo de selagem utiliza óleo mineral (normalmente 
o TR-32), e tem a finalidade de suprir óleo limpo e isento de gás 
a uma temperatura determinada e com pressão superior ao gás 
de referência. 
Esse circuito é equipado com: 
Reservatório (armazenar o óleo);• 
Bombas CA (bombeamento do óleo);• 
Resfriadores dúplex (resfriam o óleo);• 
Filtros dúplex (filtram o óleo); • 
Válvulas controladoras de pressão diferencial (controlam a • 
pressão do óleo); 
Controladora de temperatura (controlam a temperatura • 
do óleo);
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
4949
Válvulas de segurança (protegem os equipamentos quanto • 
à sobrepressão);
Tanques elevados - • overheads ou rundown (tanques que 
proporcionam o diferencial de pressão de óleo); 
Tanque desgaseificador com resistência de aquecimento • 
(proporcionam a liberação do gás); 
Sensores de pressão diferencial, de temperatura e de nível • 
(protegem o compressor). 
2.4.2. Circuito de gás de selagem
O circuito de gás de selagem tem a finalidade de suprir gás limpo e 
seco a uma pressão acima do gás de referência – ou seja, no ponto 
em que tem que ser selado – para a pressurização do selo. O consumo 
de gás é muito pequeno, pois passa entre os dois discos afastados 3 
milionésimos de milímetro. Esse gás é encaminhado para o circuito 
de queima de gás da unidade passando pelo vent primário. 
O selo seco é composto por dois discos, um rotativo e outro 
estacionário. Para compressores de alta pressão são empregados selos 
secos duplos, que consistem de dois selos secos em série, conforme 
ilustrados a seguir:
Vent
Secundário
Vent
Primário
Lado do
mancal
Selo de gás
secundário
Selo de gás
primário
Suprimento
de gás de
 selagem
Disco
rotativo Disco
estacionário
Selo de 
labirinto
interno
Lado do 
processo
Selo Barreira
Suprimento
de gás de
 selagem
Selo seco tipo duplo em série
RESERVADO
50
Alta Competência
50
Os discos são os dois principais componentes do selo seco. O disco 
rotativo gira na mesma velocidade do eixo, faceando com o disco 
estacionário. Entre os dois, escoa o gás de selagem. 
Disco
estacionário
Disco
rotativo
Disco rotativo e estacionário: principais componentes do selo seco
As selagens de labirinto e as selagens de gás seco formam quatro 
compartimentos na extremidade de aspiração do rotor e cinco 
compartimentos na extremidade de descarga do rotor.
Ambas as extremidades do rotor têm uma pressão similar a da sucção, 
que permite utilizar dois grupos semelhantes de anéis de vedação e 
a mesma pressão do gás de vedação (amortecedor) para ambas as 
extremidades do rotor. Na figura a seguir, você poderá observar os 
dois tipos distintos de discos do selo seco.
Gás comprimidoW W
Selo de labirinto
Selo primário
Selo secundário
Selo barreira
Mancal
Ar de separação
Vent secundário
p/ atmosfera
Vent primário
p/ atmosfera
Suprimento de
gás de processo
Carcaça do 
compressor
Eixo
PDIFiltro
Diagrama de selo seco de gás (tipo duplo em série)
Selo seco
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
5151
a) Linha de alimentação de gás de selagem 
O gás de selagem é utilizado a uma pressão pouco superior à pressão 
de sucção do compressor (ou do gás de referência). Esse controle 
de pressão se realiza por intermédio de uma malha de controle, 
composta por um transmissor diferencial de pressão (PDT), instalado 
entre a linha do gás de selagem e a linha do gás de balanceamento, 
que envia um sinal para um controlador de pressão diferencial 
(PDIC), que controla a válvula reguladora de pressão diferencial 
(PDCV) instalada na linha de entrada do gás de selagem, através de 
um conversor diferencial de pressão (PDY).
A válvula reguladora é equipada com válvulas de bloqueio e duas 
linhas de derivação, uma munida de uma válvula manual, outra 
munida de orifício calibrado: isso assegura a passagem do fluxo de 
gás de selagem, mesmo se a válvula estiver danificada.
b) Linha de saída de gás de selagem (vent primário):
O gás de selagem que sai dos compartimentos dos anéis do lado interno 
do gás seco (um para cada vedação) chega aos compartimentos e é 
levado para o circuito de queima de gás através de uma tubulação 
chamada “vent primário” com indicadores de fluxo, válvulas de 
orifício de regulação do fluxo e discos de ruptura de segurança. 
Uma chave de pressão diferencial permite ter um sinal de alarme 
em caso de excessiva pressão diferencial entre a parte a montante 
e a parte a jusante da(s) válvula(s) do orifício de regulação do 
fluxo. Os discos de ruptura instalados em paralelo com a válvula 
do orifício do fluxo asseguram a ventilação em caso de emergência 
(alta pressão diferencial).
c) Linha de saída de gás de selagem (vent secundário)
O restante do gás de selagem sai dos anéis externos das vedações 
de gás seco (um por cada vedação), chega aos compartimentos e, de 
lá, junto com o gás de separação que escapa dos compartimentos 
adjacentes, é levado para um local seguro pelas linhas chamadas 
“linhas de vent secundário”. 
RESERVADO
52
Alta Competência
d) Gás de separação 
A finalidade do gás de separação é evitar a contaminação do selo 
com o óleo e vice-versa, através da injeção de nitrogênio no selo 
barreira, localizado entre os selos externos e os mancais. 
O gás de separação é oriundo de uma fonte de geração, que admite 
ar e promove a separação do oxigênio e do nitrogênio.
A pressão do gás de separação é controlada pela válvula reguladora 
de pressão (PCV) que é munida de válvulas de bloqueio e de linha de 
derivação com válvula manual. Esse gás de separação é enviado para 
os selos barreira por intermédio das válvulas do orifício de regulação 
do fluxo.
O gás de separação, pressurizado dentro do seu próprio 
compartimento, previne eventuais escoamentos de gás para fora dos 
compartimentos de gás, através da vedação do labirinto e do rotor, 
evitando que o vapor do óleo retirado do mancal migre axialmente 
e entre em contato com as vedações do gás seco.
O compartimento de gás de separação pode ser drenado, abrindo-se 
manualmente as válvulas apropriadas(LCV).
Um indicador de pressão diferencial (PDI) instalado (em cada 
extremidade) entre o compartimento externo de vedação do gás 
seco e o compartimento de gás de separação envia um sinal a um 
transmissor que, de acordo com os valores de regulação, permite a 
partida na bomba do óleo lubrificante.
A instrumentação instalada no circuito de gás de selagem 
(transmissores de pressão, reguladores etc.) tem alta confiabilidade 
para assegurar um funcionamento correto do circuito e para sinalizar 
eventuais maus funcionamentos, alarmes e a parada do equipamento 
em caso de avaria.
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
53
2.4.3. Circuito de óleo lubrificante
O circuito de óleo lubrificante tem a finalidade de suprir óleo tipo 
mineral, limpo, a uma determinada temperatura, pressão e vazão, 
para resfriar e lubrificar os mancais dos compressores centrífugos 
de gás, durante partida (pré-lubrificação), operação e parada (pós-
lubrificação). 
Esses circuitos são equipados com:
Reservatório: armazenam o óleo; • 
Bombas: principal mecânica, • pré-lubrificação CA e pós-
lubrificação CC; bombeamento do óleo; 
Filtros dúplex: filtram o óleo; • 
Resfriadores dúplex: resfriam o óleo;• 
Válvulas controladoras de pressão e temperatura: controlam a • 
pressão do óleo; 
Válvulas de segurança: protegem os equipamentos quanto à • 
sobrepressão; 
Indicadores; • 
Sensores;• 
Transmissores de pressão, temperatura e nível. • 
Na E&P-BC a maioria dos compressores centrífugos 
utiliza o sistema de óleo lubrificante dos seus 
respectivos acionadores, que são as turbinas a gás.
VOCÊ SABIA??
RESERVADO
54
Alta Competência
2.4.4. Circuito de processamento de gás
A finalidade do circuito de processamento de gás ou planta de processo 
é resfriar, reter e descartar condensado e permitir o alinhamento, o 
bloqueio e o alívio de gás de forma segura. O resfriamento é necessário 
para reduzir a potência requerida no estágio de compressão seguinte 
e evitar danos aos componentes mecânicos dos compressores (selos 
de labirintos). Para tanto, são instalados os seguintes equipamentos 
no circuito de processamento de gás:
Resfriadores (normalmente do tipo casco/tubo);• 
Depuradores de gás (• scrubbers): vasos para separar o líquido 
contido no gás;
Válvulas automáticas de fechamento (• SDVs), alívio (BDVs) e 
controle (FVs, TVs e LVs.);
Válvulas de segurança (• PSVs): garantem a segurança dos 
equipamentos;
Instrumentação de monitoração e proteção: indicadores, • 
sensores, transmissores de pressão, temperatura e nível.
A planta de processo tem seu circuito de segurança equipado com 
rede de dilúvio, rede de fusível plug e sensores de gás.
O esquema a seguir representa uma planta de processo:
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
55
Condensado
Queimador
Gás
produzido
SDV
SDV
Condensado
V1
C1
P1
Água
FV
Anti-surge
FV
Anti-surge
V2
C2
P2
Água
V3
SDV
BDV
SDV
Planta de processo ou circuito de processamento de gás
V 1 – V2 – V3 – Vasos Depuradores
P1 e P2 – Resfriadores 
C1 e C2 – Compressores
2.4.5. Circuito de controle anti-surge
Os compressores centrífugos apresentam restrições impostas aos seus 
funcionamentos quando submetidos a determinadas circunstâncias. 
Sendo assim, a área útil de operação (área tracejada na ilustração 
a seguir) sobre o conjunto de curvas características fica delimitada. 
A envoltória dessa área é formada pelo limite superior e inferior, 
respectivamente correspondentes à máxima e à mínima rotação 
permissível em operação contínua, e mais os limites à esquerda e 
à direita, definidos pela ocorrência de fenômenos aerodinâmicos, 
conhecidos respectivamente como surge e stonewall.
H
Q
Limites operacionais do compressor
Limite de surge
Limite de stonewall
N max
N mim
Limites operacionais do compressor
A seguir, estão apresentados os significados de cada um desses 
limites operacionais:
RESERVADO
56
Alta Competência
a) Limites de rotação: 
O limite de rotação máxima (N max) é a rotação em regime 
contínuo de operação, definida em função dos níveis de esforços 
a que é submetido o conjunto rotativo, enquanto a rotação 
mínima (N min) deve se situar acima da primeira velocidade crítica 
de vibração, ou seja, da primeira velocidade na qual passa pela 
velocidade de ressonância. 
A norma do American Petroleum Institute (API) nº 617 regulamenta a 
construção de compressores a 105% da maior rotação e 85% da menor 
rotação requeridas pelas condições específicas para a máquina.
b) Limite de surge:
O surge é um fenômeno caracterizado pela instabilidade do ponto 
de operação. Ocorre quando a vazão que o circuito se mostra capaz 
de absorver é inferior a certo valor mínimo. O surge manifesta-se 
através de oscilações de vazão e pressões do circuito. Em geral, essas 
oscilações são acompanhadas de forte ruído e intensa vibração do 
compressor, podendo levar, rapidamente, a uma falha mecânica.
Podemos explicar o surge de forma simplificada, associando-o ao 
ponto máximo da curva head x vazão, que teria um ramo virtual 
ascendente (representado pela linha tracejada no gráfico a seguir). 
Dizemos “virtual” porque esse trecho é constituído por condições 
instáveis de funcionamento (não existentes).
O head (kJ/kg) é a energia por unidade de massa absorvida pelo gás 
no processo de compressão.
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
57
H
Q
Hmax
Qmin
Head x vazão
Podemos dizer que o surge é um fenômeno aerodinâmico (associado 
ao escoamento do gás) que ocorre nos compressores dinâmicos 
(centrífugos ou axiais) quando submetidos a operar com uma 
vazão mínima, que corresponde a um head máximo. Esse fenômeno 
se caracteriza pelas sucessivas inversões e reversões de fluxo. 
Em conseqüência, ocorrem os choques entre as massas de gás, 
promovendo vibrações, empeno do eixo, destruição dos circuitos de 
selagem e dos impelidores. 
ATENÇÃO
Deve ficar claro que, para cada rotação, existe uma 
vazão mínima, e que é tanto menor quanto menor for 
a rotação.
c) Limite de stonewall
Os compressores centrífugos industriais são projetados para funcionar 
com regime de escoamento subsônico. Se a vazão de operação é 
elevada, no entanto, é possível que a velocidade de escoamento do 
gás atinja o valor sônico em algum ponto no interior do compressor, 
usualmente na entrada das pás do impelidor, caracterizando o que 
se denomina limite de stonewall. O resultado prático desse fato é a 
impossibilidade de aumentar a vazão a partir deste ponto, além de 
uma acentuada queda na eficiência do processo de compressão.
RESERVADO
58
Alta Competência
O limite de stonewall não representa nenhuma ameaça à integridade 
do compressor, mas pode se constituir em um grave inconveniente 
caso venha a ocorrer dentro do range de vazão necessária à operação 
do circuito. Perde-se capacidade de compressão, caso isso ocorra. Por 
exemplo, ao iniciarmos a abertura de uma torneira de água, a vazão 
de água começa a aumentar. Dando continuidade à abertura da 
torneira, a vazão de água vai aumentando proporcionalmente, até 
chegar a um ponto em que, abrindo-se mais a torneira, não ocorre 
um aumento da vazão. 
O método de controle anti-surge empregado é o da recirculação do 
gás da descarga para a sucção do compressor centrífugo através da 
instalação de uma de linha com válvula de controle automático. O 
controlador anti-surge deve ser programado para, ao se aproximar 
do ponto de surge, comandar a abertura da válvula de modo que a 
vazão no compressor fique acima da vazão mínima.
Veremos, a seguir, as malhas de controle anti-surge que podem ser 
empregadas de acordo com a instalação do compressor centrífugo.
a) Compressor centrífugo acionado por motor elétrico, semvariação 
de velocidade:
Nesse caso, o acionador (motor elétrico) opera com rotação constante 
e o compressor possui a seguinte curva:
H
Q
Hmax
ponto limite de surge
Qmin
Head x vazão
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
59
Sabendo-se que a vazão de operação deve ser maior do que a vazão 
mínima é estimado um desvio de aproximadamente 10% da vazão 
à direita desta para ser o ponto de ajuste no qual a válvula de 
recirculação (FV) deverá iniciar a abertura. Evita-se, assim, o surge.
Na malha de controle, então, devem constar:
Um elemento primário de fluxo (placa de orifício) na sucção • 
do compressor;
Um transmissor de fluxo (• FT);
Um controlador indicador de fluxo (• FIC);
Uma válvula de recirculação (• FV), conforme o seguinte esquema:
FT
FE
FIC
FV
sucção descarga
Esquema da malha de controle anti-surge de um 
compressor com rotação fixa
O elemento primário de fluxo (FE) envia o sinal de pressão diferencial 
para o transmissor de fluxo (FT). Este o converte para um sinal de saída 
elétrico (miliampère), que é enviado para o controlador indicador de 
fluxo (FIC). Esse controlador tem o ponto de ajuste correspondente 
a uma vazão 10% acima da vazão mínima de operação, que 
corresponde ao ponto de surge. Durante a operação, se em algum 
momento ocorrer uma queda da vazão e atingir a vazão de ajuste, 
o controlador comanda o início da abertura da FV, de modo que a 
vazão fique igual ao valor de ajuste.
RESERVADO
60
Alta Competência
b) Compressor centrífugo acionado por turbina a gás ou motor 
elétrico com variação de velocidade:
Nesse caso, o acionador permite a operação com uma gama de 
rotações e o compressor apresenta as seguintes curvas:
Head x vazão
Linha limite de surge
N4
N3
N2
N1
Q
H
Para cada rotação existe um ponto limite de surge, então, um FIC não 
atende mais o controle, pois o ponto de ajuste não pode ser único. 
Como pode ser visto, com a interseção dos pontos limites de surge, 
obtém-se a linha limite de surge. 
O controle, agora, deve ser realizado através de uma linha paralela e à 
direita da linha limite de surge, denominada linha de controle de surge.
Linha limite de surge
Linha controle de surge
N4
N3
N2
N1
Q
H
Head x vazão
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
61
É dessa linha de controle que deve ser determinado o ponto 
de ajuste da vazão de controle (Qa) que, para cada rotação, 
corresponde a uma vazão, ou seja, o ponto de ajuste deve 
ser determinado a cada condição operacional do compressor, 
equivalente ao head. Obtendo-se o head, é determinado o ponto 
de interseção com a linha de controle de surge. Traçando-se uma 
linha paralela ao eixo do head, passando pelo ponto de interseção, 
é obtida a vazão de ajuste (Qa) para aquela condição operacional, 
conforme pode ser visto no gráfico a seguir:
Linha limite de surge
Linha controle de surge
Ponto de operação
N4
N3
N2
N1
QQa Qo
H
Head x vazão
A FV deverá abrir com essa vazão de ajuste quando a vazão de operação 
(Qo) assumir esse valor. A implementação de uma malha de controle 
que realize esta função deve determinar o head e processá-lo para 
obter a vazão de ajuste Qa. A vazão de operação Qo é comparada 
com a vazão de ajuste. Caso Qo seja maior que Qa, a FV deverá ficar 
fechada, ou seja, na condição normal de operação. Na condição de 
Qo ficar igual ou menor que Qa, a FV deverá abrir, mantendo-se a 
vazão na sucção do compressor igual à vazão de ajuste.
Uma vez sabendo que o head é diretamente proporcional à razão 
de compressão (P2/P1) e os demais parâmetros praticamente são 
constantes (n, PM, R e T1) é instalado um transmissor de pressão 
na sucção e outro na descarga do compressor. Os sinais desses 
transmissores são enviados para um controlador anti-surge (CAS), 
que os processa para obter a vazão de ajuste. Atualmente, em 
alguns painéis de turbocompressores, os controladores (CAS) 
são implementados através de programas no Controlador Lógico 
Programável (PLC).
RESERVADO
62
Alta Competência
No CAS é implementada a equação da linha de controle de surge. Para 
simplificá-la, podemos ilustrar como sendo uma reta, cuja equação é: 
Y = aX + b, 
Onde:
Y = razão de compressão;
X = vazão de ajuste;
a = coeficiente angular;
b = ponto de interseção da reta com o eixo Y.
O controlador, ao receber os sinais das pressões de sucção e descarga, 
efetua o cálculo da divisão entre P2 e P1 (Y), processa esse valor na 
equação e obtém a vazão de ajuste (X). O controlador também recebe 
o sinal da vazão na sucção do compressor (Qo), que é comparada com 
o ponto de ajuste (Qa). 
Em uma operação normal, Qo deve ser maior que Qa, pois em outra 
condição fica caracterizado que o ponto de operação está próximo ao 
surge. Nesse caso, a FV deve se encontrar aberta, de forma a manter 
a variável igual ao ponto de ajuste. Caso a variável se encontre igual 
ou menor que a vazão de ajuste, a FV deverá se encontrar aberta o 
suficiente para manter a vazão na sucção do compressor igual ao 
ponto de ajuste. Nesse caso, a malha de controle é representada 
conforme o esquema a seguir.
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
63
FT
FE
PT PTCAS
FV
descargasucção
Esquema da malha de controle anti-surge com rotação variável
2.4.6. Circuito de controle de capacidade
O circuito de controle de capacidade tem a finalidade de efetuar 
o ajuste da vazão de gás do processo com a curva de desempenho 
do compressor, de modo que a vazão comprimida fique dentro das 
condições de oferta e demanda de gás do circuito.
De acordo com a curva de H x Q, apresentada no gráfico a seguir, 
temos o ponto de interseção a entre a curva do sistema r com a curva 
de desempenho do compressor N1, que corresponde à vazão QA e 
Head HA.
H
t
b
a
N1
QB QA Q
N2
C
r
H
a
Head x vazão
RESERVADO
64
Alta Competência
No caso de uma nova vazão de gás Qb, como é possível efetuar 
a interseção da curva do circuito com a curva de desempenho 
do compressor?
Existem dois métodos, a saber:
1º) Alteração da curva do sistema:
a) Uma válvula na sucção, que nesse caso poderia ser parcialmente 
fechada de modo a alterar a curva do sistema de r para t, onde 
obteríamos o ponto de interseção com a curva de performance em B, 
demonstrando a queda de vazão de Qa para Qb.
b) Uma válvula na descarga, que poderia ser parcialmente fechada, 
de modo a alterar a curva do sistema, conforme o item anterior.
2º) Alteração da curva do compressor:
a) Reduzir a rotação do compressor de modo a se obter uma nova 
curva de desempenho N2, que promova a interseção com a curva do 
sistema r no ponto C.
Do ponto de vista energético, o primeiro método promove uma perda 
de energia em função das quebras de pressão. O segundo método 
é melhor, pois permite um ajuste econômico da potência requerida 
com a necessária para o circuito, logo, fica sendo o empregado para 
o controle de capacidade dos compressores centrífugos.
De acordo com o gráfico a seguir, temos várias curvas de desempenho, 
sendo uma para cada rotação:
N1
Q
H
curva do sistema
N2
N3
N4
Head x vazão
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
65
Filosofia de controle:
A filosofia de controle consta em implementar uma curva do sistema 
conveniente para o processo. Isso é proporcionado com:
A instalação de um • PT (transmissor de pressão) e um PIC 
(controlador e indicador de pressão) com ação direta no coletor 
de sucção;
Um • PT e um PIC com ação inversa no coletor de descarga. 
Os sinais de saída desses PICs passam por um seletor de menor 
sinal, que envia seu sinal de saída para o acionador (controlador de 
combustível) de modo a possibilitar os ajustes dos pontos de operaçãodas pressões de sucção e descarga, que deverão ser mantidas pela 
variação da rotação do compressor, de tal maneira que o ponto de 
operação se desloque em cima da curva do sistema implementada, 
para cima ou para baixo, de acordo com a variação de rotação.
A condição normal de operação fica estabelecida com:
Pressão do coletor de sucção igual ao ponto de ajuste (• set point) 
do PIC da sucção;
Pressão do coletor de descarga igual ao ponto de ajuste (• set 
point) do PIC da descarga;
O ponto de ajuste (• set point) do PIC do coletor de descarga deve 
ficar acima da pressão de gás lift, ficando configurado como uma 
pressão limite.
Caso ocorra uma queda na vazão de gás ofertada, a pressão de 
sucção irá cair, acarretando um erro no PIC da sucção, comandando 
a desaceleração do compressor. Caso contrário, irá acarretar a 
aceleração, desde que o erro considerado seja menor que o referente 
ao PIC da sucção. 
RESERVADO
66
Alta Competência
Caso ocorra uma queda na demanda de gás comprimido, a pressão 
de descarga irá aumentar, acarretando um erro no PIC da descarga, 
comandando a desaceleração do compressor. Caso contrário, irá 
acarretar a aceleração, desde que o erro considerado menor tenha 
sido referente ao PIC da descarga. 
O controlador anti-surge de cada compressor deve 
operar no modo automático durante todas as fases 
da operação (partida, operação e parada). Para 
operá-lo no modo manual é necessário experiência 
por parte do técnico de operação, e isto só deverá 
ocorrer em casos excepcionais. O controlador de 
capacidade pode operar ou não, de acordo com a 
manobra operacional.
Ao passar o controle de capacidade do modo manual 
para o automático, a variável deverá estar igual ao 
ponto de ajuste.
ImpOrTANTE!
2.5. Operação
Os compressores são equipamentos de grande porte, com alto 
movimento de massa e energia atingindo potências de até 50 MW, isto 
é, energia suficiente para atender a uma demanda de uma cidade de 
um milhão de pessoas. Por isso, a operação de um compressor precede 
de capacitação e habilitação na máquina específica da Unidade 
do técnico de operação e deverá ser realizada em conformidade 
com os seguintes procedimentos previstos no SINPEP (Sistema 
Integrado de Padronização Eletrônica da Petrobras), nas gerências 
de operação: “Preparação para partida do motocompressor” ou 
“Preparação para partida do turbocompressor” e “Partida e parada 
do motocompressor”, “Partida e parada do turbocompressor”. 
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
67
2.5.1. Preparação do circuito de gás de selagem
A preparação do circuito de gás de selagem e limpeza do circuito de 
partida deve obedecer ao seguinte procedimento básico:
Garantir que o suprimento de ar de separação para pressurização • 
da câmara de selagem do labirinto externo esteja disponível;
Garantir que todas as válvulas de • by-pass estejam fechadas e as 
válvulas de bloqueio das válvulas de controle estejam abertas;
Garantir que o filtro de gás de selagem principal tenha as • 
válvulas de bloqueio abertas e a válvula de dreno fechada;
Garantir que o filtro de gás de selagem • stand-by tenha as 
válvulas de bloqueio abertas e a válvula de dreno fechada;
Garantir que as válvulas de bloqueio na linha de ventilação do • 
filtro de gás de selagem estejam fechadas;
Garantir que as válvulas de bloqueio nas linhas de • vent primária 
estejam abertas (ambos os compressores);
Garantir que as válvulas de bloqueio dos • pressostatos, 
indicadores de pressão, transmissores de pressão e indicadores 
diferenciais de pressão estejam abertos;
Garantir que a pressão diferencial entre as câmaras • 
pressurizadas e a câmara de gás de separação e a câmara 
externa do selo seco (correspondendo às linhas de ventilação 
secundária), esteja de acordo com o valor setado de forma a se 
ter a permissão para a partida da bomba de óleo lubrificante 
(ambos os compressores);
Garantir que a pressão de nitrogênio no coletor de gás de • 
separação dos mancais esteja maior que 0,5 bar;
Garantir que as válvulas de bloqueio dos drenos das câmaras de • 
nitrogênio de separação estejam abertas (ambos compressores);
RESERVADO
68
Alta Competência
Garantir que as válvulas de bloqueio dos drenos diretos • 
das câmaras de ar de limpeza estejam fechadas (ambos 
compressores);
Garantir que as válvulas de bloqueio da linha de • vent primária 
para os compressores estejam abertas, para permitir o fluxo de 
gás para o flare de baixa (LP Flare);
Garantir que a válvula de orifício de ajuste de fluxo nas linhas • 
de vent primária esteja completamente aberta. Essa válvula 
deverá ser ajustada depois da primeira partida para dar um 
baixo diferencial de pressão. Essa válvula deverá ser fixada nessa 
posição para os compressores.
2.5.2. Preparação e partida do circuito de óleo lubrificante
A preparação e partida do circuito de óleo lubrificante deve obedecer 
ao seguinte procedimento básico:
Garantir que as válvulas de bloqueio da linha de abastecimento • 
do tanque de rundown estejam abertas;
Garantir que as válvulas de bloqueio dos • pressostatos, 
indicadores de pressão, transmissores de pressão e indicadores 
de nível estejam abertas;
Verificar, no manual de instruções do acionador, os valores • 
requeridos para o circuito de óleo lubrificante antes da partida;
Garantir o fluxo de óleo lubrificante na saída dos • mancais 
axiais e radiais por meio dos visores de fluxo;
Encher completamente o • tanque de rundown com óleo 
lubrificante;
Garantir a pressão de óleo lubrificante em vários pontos;• 
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
69
Verificar no painel de interface homem-máquina (HMI) que as • 
condições de alarme do circuito de lubrificação do compressor 
centrífugo e circuito de gás de selagem estejam de acordo com 
o status operacional, normalizando cada condição de alarme.
2.5.3. Partida da unidade
A partida da unidade deve obedecer ao seguinte procedimento básico:
Abrir as válvulas de dreno dos compressores e tubulações de gás;• 
Garantir que as válvulas de bloqueio dos manômetros, • 
pressostatos e outras estejam abertas;
Purgar a unidade compressora com gás inerte, caso o gás a ser • 
processado faça com que isto seja necessário;
Fechar as válvulas de dreno a • montante e a jusante da tubulação 
de gás e unidade compressora;
Garantir a pressão e o fluxo de ar de separação entre o selo • 
seco e os mancais;
Abrir lentamente a válvula de carregamento da unidade • 
compressora para prevenir perigosas variações de pressão;
Garantir a ausência de qualquer condição de alarme;• 
Abrir a válvula de sucção, fechar a válvula de carregamento, • 
partir o acionador e abrir a válvula de descarga;
Ajustar o fluxo nas linhas de • vent primária do compressor 
de acordo com os valores setados na lista de instrumentos do 
compressor (essas válvulas devem ser travadas);
Garantir a pressão diferencial entre a câmara de selagem e a • 
linha de gás de balanceamento;
RESERVADO
70
Alta Competência
Cuidados devem ser tomados para evitar o • surge no compressor 
(garantir que todos os instrumentos da malha de controle anti-
surge estejam calibrados, alinhados e condicionados).
ATENÇÃO
Para as primeiras partidas do compressor, instale 
um filtro temporário na tubulação de sucção em 
seção próxima ao compressor. Esse filtro deverá ser 
removido somente depois que as tubulações estiverem 
perfeitamente limpas.
2.5.4. Shutdown da unidade 
Após o shutdown da unidade, os seguintes pontos deverão ser 
verificados:
Certificar-se que a bomba de lubrificação auxiliar partirá • 
quando a unidade diminuir sua velocidade, porque a bomba 
principal tornou-se inoperante;
Certificar-se que a bomba de óleo auxiliar deverá parar somente • 
depois que a temperatura na saída de óleo dosmancais tenha 
se estabilizado em torno de 120 °F (50 °C) ou de acordo com o 
manual de instruções do acionador;
Certificar-se que a pressurização de gás de separação para as • 
câmaras de selagem dos labirintos, situada entre o selo seco e os 
mancais, deve parar depois que a bomba de óleo parar. 
2.5.5. Verificações rotineiras
As seguintes verificações devem ser realizadas, de forma regular, 
durante a operação dos compressores, segundo os parâmetros 
referenciais:
Temperatura dos • mancais;
Temperatura de óleo na descarga dos • mancais;
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
71
Temperatura de óleo na descarga da caixa multiplicadora;• 
Pressão de óleo no coletor de óleo lubrificante;• 
Queda de pressão de óleo através dos filtros (gás de selagem);• 
Pressão de óleo nos • mancais axiais e radiais;
Fluxo de óleo em cada linha de descarga;• 
Pressão de óleo na linha de alimentação da caixa • 
multiplicadora;
Temperatura e pressão de gás na sucção e descarga dos • 
compressores;
Pressão diferencial entre gás de selagem e gás de balanceamento • 
(ou sucção do compressor);
Pressão diferencial entre câmaras de ventilação secundária • 
e câmaras de selo labirintos instaladas entre o selo seco e 
os mancais;
Pressão de ar de limpeza a • montante da válvula de controle 
de pressão;
Pressão diferencial através das válvulas de orifício de ajuste de • 
fluxo nas linhas de vent primária;
Pressão de gás na linha de gás de balanceamento;• 
Deslocamento axial do rotor (valores limite de acordo com o • 
fabricante);
Vibrações radiais (valores limite de acordo com o fabricante);• 
Periodicamente operar as válvulas de transferência do filtro de • 
selo seco.
RESERVADO
72
Alta Competência
2.5.6. Temperatura e pressão de operação de óleo – pressão de gás 
de selagem 
As tabelas a seguir apresentam valores de referência de parâmetros 
operacionais.
Pressão de óleo
Unidades
Bar a Kpa a 
Header de óleo lubrificante 2,75 275
Mancais radiais 0,9 a 2,3 90 a 230
Mancais axiais 0,3 a 2,3 30 a 230
Temperatura de óleo
(durante operação normal)
°C °F
Mínimo Entrada óleo mancal 35 95
Normal Entrada óleo mancal 50 120
Pressão de gás de selagem Bar a Kpa a
Pressão diferencial gás selagem / gás de 
balanceamento (sucção do compressor) 
1,2 120
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
73
1) Identifique na ilustração os principais componentes de um com-
pressor centrífugo, a seguir descritos:
( A ) Bocal de sucção
( B ) Bocal de descarga
( C ) Impelidor
( D ) Carcaça
( E ) Diafragma
( F ) Difusor
( G ) Canal de retorno
( H ) Curva de retorno
( I ) Mancais
( J ) Selagem externa
2.6. Exercícios
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
RESERVADO
74
Alta Competência
2) Quanto à operação de um compressor, marque a resposta correta:
( ) O técnico de operação deverá ser capacitado em compressores.
( ) O técnico de operação deverá ser capacitado e habilitado 
na operação do compressor específico da sua unidade e 
deve seguir os procedimentos para tal.
( ) O técnico de operação deverá seguir os procedimentos de 
partida do compressor.
( ) O técnico de operação deverá saber sobre a partida e 
parada dos compressores.
3) Correlacione os circuitos auxiliares e suas finalidades.
( 1 ) Circuito de proteção ( ) Minimizar o empuxo axial no 
rotor.
( 2 ) Circuito de balancea-
mento axial
( ) Proteger o compressor contra 
o fenômeno aerodinâmico 
de sucessivas inversões e 
reversões de fluxo.
( 3 ) Circuito de selagem ( ) Efetuar a selagem do gás 
entre as partes rotativa e 
estacionária do compressor 
centrífugo.
( 4 ) Circuito de controle 
anti-surge
( ) Proteger o compressor cen-
trífugo contra vibração, des-
locamento e temperatura 
alta nos mancais.
( 5 ) Circuito de controle 
de capacidade
( ) Controlar a vazão comprimi-
da pelo compressor centrífu-
go de modo a adequá-la à 
vazão ofertada ou demanda-
da, conforme a necessidade 
operacional.
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
75
4) Dentre as opções a seguir, marque a que melhor explica a função 
do circuito de óleo de selagem:
( ) Suprir óleo tipo mineral, limpo, a uma determinada 
temperatura, pressão e vazão, para resfriar e lubrificar os 
mancais dos compressores centrífugos, durante partida, 
operação e parada.
( ) Promover o resfriamento e depuração do gás e descarte 
de condensado, efetuar o alinhamento, bloqueio e alívio 
automático do gás.
( ) Suprir óleo limpo e isento de gás a uma determinada 
temperatura e com pressão superior ao gás de 
referência.
( ) Suprir óleo limpo e isento de gás a uma temperatura 
específica e com pressão inferior ao gás de referência.
RESERVADO
76
Alta Competência
Anel de labirinto - vedação não deslizante, inteiramente metálica.
API - American Petroleum Institute.
BDV - válvula automática de alívio.
By-pass - desvio.
Canal de retorno - canal do diafragma, responsável por conduzir o gás da 
curva de retorno ao impelidor seguinte, mantendo-se constante a pressão e 
velocidade do gás. 
CAS - Controlador Anti-Surge.
Condutos - canais por onde escoa o gás.
Curva de retorno - canal no diafragma que proporciona a mudança de sentido ao 
escoamento do gás, de radial para fora, passando a radial para dentro.
Diafragma - componente estacionário do compressor centrífugo, no qual se 
encontram os canais por onde o gás escoa de um impelidor para o próximo.
Escoamento subsônico - escoamento que ocorre abaixo da velocidade do som.
FE - Elemento Primário de Fluxo.
FIC - Controlador Indicador de Fluxo 
Flare - queimador de gás, onde o gás é queimado de forma segura.
FT - Transmissor de Fluxo.
FV - Válvula de recirculação ou anti-surge.
Gás lift - método de elevação artificial do petróleo, assim como os diversos tipos 
de bombeio. Consiste na injeção de gás sob pressão na coluna de produção 
por meio de válvulas situadas próximas ao intervalo produtor. O gás se mistura 
ao petróleo, diminuindo sua densidade média, fazendo com que a pressão do 
reservatório seja suficiente para elevar o petróleo até a superfície.
Head - energia por unidade de massa absorvida pelo gás no processo de 
compressão. 
Impelidor - componente rotativo do compressor centrífugo responsável por 
transferir energia ao gás sob forma de velocidade.
Jusante - posterior.
2.7. Glossário
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
77
LCV - válvula de controle de nível.
LP Flare - queimador de gás de baixa pressão.
LV - válvula automática de controle.
Mancal - suporte de apoio de eixos.
Montante - anterior. 
Olhal - ponto de entrada do gás no impelidor.
Parâmetro - grandeza mensurável que permite apresentar de forma mais simples 
as características principais de um conjunto estatístico.
PCV - válvula reguladora de pressão.
PDCV - válvula reguladora de pressão diferencial.
PDI - indicador de pressão diferencial.
PDIC - controlador de pressão diferencial.
PDT - transmissor diferencial de pressão.
PDY - conversor diferencial de pressão.
PIC - controlador e indicador de pressão.
Planta de processo - circuito composto de resfriadores, depuradores, válvulas 
de controles, válvulas de bloqueio e outros instrumentos, com a finalidade de 
condicionar o gás.
PLC - controlador lógico programável.
Pós-lubrificação CC - tipo de bomba; bomba de emergência.
Pré-lubrificação CA - tipo de bomba; bomba auxiliar.
Pressostato - chave de pressão atuada ao ser atingida a pressão de ajuste.
PSV - válvula de segurança.
PT - transmissor de pressão.
Radialmente - perpendicular à linha longitudinal.
Range - faixa de vazão.
RTD - sensor de temperatura.RESERVADO
78
Alta Competência
SDV - válvula automática de fechamento.
Shutdown - parada do equipamento ou processo.
SINPEP - Sistema Integrado de Padronização Eletrônica da Petrobras.
Tanque de rundown - tanque de recebimento.
TE - sensor de temperatura.
TR-32 - tipo de óleo mineral.
Turbocompressor - compressor rotativo centrífugo de alta pressão, constituído por 
uma ou várias rodas com pás, montadas em série em um mesmo eixo e destinado à 
alimentação de uma rede ou de uma máquina.
TV - válvula automática de controle.
Valor setado - valor configurado, determinado.
Valor sônico - valor na velocidade do som.
VE - vibração radial.
Vent - alívio. 
Voluta - tipo de funil encurvado que aumenta a área no ponto de descarga.
ZE - deslocamento axial.
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
79
RODRIGUES, Paulo Sérgio B. Compressores Industriais. Rio de Janeiro: Editora 
Didática e Científica (EDC), 1991.
VALADÂO, Cleuber Pozes. Turbocompressores - TOP. Apostila. Petrobras. 
Macaé: 2007
2.8. Bibliografia
RESERVADO
80
Alta Competência
1) Identifique na ilustração os principais componentes de um compressor 
centrífugo, a seguir descritos:
( A ) Bocal de sucção
( B ) Bocal de descarga
( C ) Impelidor
( D ) Carcaça
( E ) Diafragma
( F ) Difusor
( G ) Canal de retorno
( H ) Curva de retorno
( I ) Mancais
( J ) Selagem externa
( J )
( B )
( G )
( E )
( F )
( H ) ( I )
( D )
( A )
( C ) 
2.9. Gabarito
RESERVADO
Capítulo 2. Compressores centrífugos
81
2) Quanto à operação de um compressor, marque a resposta correta:
( ) O técnico de operação deverá ser capacitado em compressores.
( X ) O técnico de operação deverá ser capacitado e habilitado na operação 
do compressor específico da sua unidade e deve seguir os procedimentos 
para tal.
( ) O técnico de operação deverá seguir os procedimentos de partida do 
compressor.
( ) O técnico de operação deverá saber sobre a partida e parada dos 
compressores.
3) Correlacione os circuitos auxiliares e suas finalidades.
( 1 ) Circuito de pro-
teção
( 2 ) Minimizar o empuxo axial no rotor.
( 2 ) Circuito de ba-
l a n c e a m e n t o 
axial
( 4 ) Proteger o compressor contra o fenômeno 
aerodinâmico de sucessivas inversões e reversões 
de fluxo.
( 3 ) Circuito de sela-
gem
( 3 ) Efetuar a selagem do gás entre as partes rotativa 
e estacionária do compressor centrífugo.
( 4 ) Circuito de con-
trole anti-surge
( 1 ) Proteger o compressor centrífugo contra 
vibração, deslocamento e temperatura alta nos 
mancais.
( 5 ) Circuito de con-
trole de capaci-
dade
( 5 ) Controlar a vazão comprimida pelo compressor 
centrífugo de modo a adequá-la à vazão 
ofertada ou demandada, conforme a necessidade 
operacional.
4) Dentre as opções a seguir, marque a que melhor explica a função do circuito de 
óleo de selagem:
( ) Suprir óleo tipo mineral, limpo, a uma determinada temperatura, pressão 
e vazão, para resfriar e lubrificar os mancais dos compressores centrífugos, 
durante partida, operação e parada.
( ) Promover o resfriamento e depuração do gás e descarte de condensado, 
efetuar o alinhamento, bloqueio e alívio automático do gás.
( X ) Suprir óleo limpo e isento de gás a uma determinada temperatura e com 
pressão superior ao gás de referência.
( ) Suprir óleo limpo e isento de gás a uma temperatura específica e com 
pressão inferior ao gás de referência.
RESERVADO
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 3
Compressores 
axiais
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Descrever o princípio de funcionamento dos 
compressores axiais;
• Identificar os componentes dos compressores axiais;
• Citar as funções do conjunto IGV e das bleed valves nos 
compressores axiais;
• Listar os limites operacionais de um compressor axial.
RESERVADO
84
Alta Competência
RESERVADO
Capítulo 3. Compressores axiais
85
3. Compressores axiais
O s compressores axiais pertencem ao grupo dos compressores dinâmicos e são empregados para comprimir grandes vazões de ar. Esses compressores são empregados 
nas plantas de craqueamento catalítico das refinarias e também 
são muito empregados nas turbinas a gás, com a finalidade de 
suprir ar como fluido motriz. 
Como são máquinas operatrizes, necessitam de alguma máquina 
motriz para acioná-las, ou seja, algum tipo de motor. Alguns desses 
compressores são acionados com motores elétricos, outros por 
turbinas a vapor e, no caso dos compressores axiais que equipam as 
turbinas a gás, são acionados pela roda da turbina. 
Participando do ciclo termodinâmico da turbina a gás como o 
componente responsável pelo aumento da pressão do ar, o compressor 
axial é acionado pela roda da turbina e é empregado, nestes casos, 
por ser especificado para maiores vazões do que os compressores 
centrífugos, com relação às suas dimensões. 
3.1. Princípio de funcionamento 
O princípio de funcionamento dos compressores axiais é o 
da aceleração do ar, com posterior conversão em pressão. Os 
compressores axiais são formados por componentes estacionários – 
anéis com aletas estatoras – e por componentes rotativos – anéis com 
palhetas rotoras. O ganho de pressão e as variações de velocidade a 
cada estágio podem ser vistas na ilustração a seguir:
RESERVADO
86
Alta Competência
PV V
V
Rotor RotorEstator
V
V
= aumento de pressão
= aumento de velocidade
= redução de velocidade
P
Aletas estatoras e palhetas rotoras
Cada estágio de compressão é formado por um rotor com palhetas 
e um anel com aletas estatoras. O rotor com palhetas é responsável 
pela aceleração do ar, como um ventilador. Nessa etapa, o ar 
recebe trabalho para aumentar a energia de pressão, velocidade 
e temperatura. O anel de aletas estatoras tem a finalidade de 
direcionar o ar para incidir com um ângulo favorável sobre as 
palhetas do próximo estágio rotor e promover a desaceleração do 
fluxo de ar para ocorrer a conversão da energia de velocidade em 
pressão. Essas máquinas são projetadas para que a velocidade na 
entrada de cada rotor seja a mesma para a condição de máxima 
eficiência. Observe na ilustração a seguir a relação entre pressão e 
velocidade durante a compressão:
Rotor
Pressão
Velocidade
RotorEstator Estator
Relação pressão x velocidade durante a compressão
RESERVADO
Capítulo 3. Compressores axiais
87
Esse processo é repetido nos estágios subseqüentes do compressor, sendo 
que, em cada estágio, promove um pequeno aumento de pressão.
O fluxo de ar no compressor se dá paralelo ao eixo (axial); as palhetas 
e aletas vão diminuindo de tamanho da admissão para a descarga 
com o propósito de manter a velocidade do ar constante, isto é, 
dentro da faixa de operação, pois a pressão aumenta a cada estágio 
e, respectivamente, a massa específica também, segundo a equação 
da continuidade (Q = v x s x ρ, onde Q é a vazão volumétrica, v é a 
velocidade, s é a área e ρ é a massa específica). 
Admissão
Pressão
Velocidade Descarga
Trajetória do ar
Diagrama pressão e velocidade
As aletas estatoras do último estágio agem como pás-guias de saída 
ou Outlet Guide Vanes (OGV), que direcionam o ar em um fluxo axial 
estabilizado para a carcaça traseira do compressor, e daí para o seu 
destino fim (tubulação de descarga, câmaras de combustão etc.).
RESERVADO
88
Alta Competência
3.2. Principais componentes
Os principais componentes de um compressor axial são os seguintes:
Conjunto de admissão de ar;• 
Palhetas• -guias de entrada (VIGVs);
Conjunto rotor (eixo e • palhetas rotoras);
Carcaça do compressor, com • aletas estatoras.
VIGVs
Compressor rotor
Conjunto de 
admissão de ar
Carcaça do 
compressor
Componentes de umcompressor axial
Os compressores axiais são projetados para operar com alta 
eficiência, em altas rotações. Para manter o fluxo de ar estabilizado 
à baixa rotação tem-se instalado, na entrada de ar, um conjunto 
de aletas-móveis-guias-de-entrada ou Inlet Guide Vanes (IGV) que 
altera automaticamente o ângulo de ataque das aletas estatoras dos 
primeiros estágios do compressor axial. A eficiência é gradualmente 
aumentada, de acordo com o aumento da rotação. As válvulas de 
sangria (bleed valve) são instaladas na descarga do compressor axial 
para prevenir o surge em baixas rotações. 
RESERVADO
Capítulo 3. Compressores axiais
89
3.3. Circuito de controle de capacidade
O conjunto IGV e bleed valve faz parte do circuito de controle do fluxo 
de ar do compressor axial.
A proteção quanto ao surge se dá por meio de válvulas de sangria, 
geralmente instaladas nos últimos estágios, que ficam abertas, 
aliviando para a atmosfera durante a fase de partida, aceleração e 
parada do compressor axial. 
Alguns compressores axiais só possuem as IGVs, que nessa 
configuração, desempenham tanto o papel de válvula anti-surge 
como o de controle de capacidade, alterando a curva de desempenho 
do compressor axial.
Rotor de um compressor axial
3.4. Limites operacionais
O compressor axial é uma máquina dinâmica. Sua operação 
restringe-se a certos limites de vazão. Para condições de operação 
com vazões abaixo da vazão de projeto, por exemplo, gera distúrbios 
no processo de compressão, isto é, instabilidade ou surge. Já em 
operações com vazões acima da vazão de projeto tem-se o limite 
operacional chamado de stonewall, que está associado à baixa razão 
de compressão e à baixa eficiência no compressor.
RESERVADO
90
Alta Competência
Considerando-se que o compressor esteja operando em uma 
determinada condição satisfatória de operação e a resistência do 
processo aumente gradualmente, passando do ponto 1 para o ponto 
2 (observe no gráfico a seguir), inicialmente, o compressor manterá 
o fluxo, aumentando a pressão de descarga. Em conseqüência, a 
razão de compressão irá aumentar, causando redução da vazão com 
queda da velocidade interna do ar. Sabendo-se que a velocidade 
interna é essencial para o processo de difusão (difusor), certamente 
uma vazão mínima está diretamente relacionada a uma velocidade 
mínima e associada a uma determinada razão de compressão máxima 
(ponto 3 do gráfico a seguir). Isso proporcionará uma inversão de 
fluxo na aspiração, conhecida como bombeamento ou surge que, 
dependendo da severidade, pode causar sérios danos ao compressor. 
Esse fenômeno pode ser evitado por uma aplicação de circuito de 
controle anti-surge.
Em operação normal, ou seja, próxima da vazão nominal, não existe 
o risco de atingir a linha limite de surge.
Durante a partida, o compressor axial estará sujeito ao fenômeno 
de surge na aspiração, e na descarga, ao fenômeno de alta vazão, 
também conhecido por stonewall ou parede de pedra. 
Gráfico de limites operacionais do compressor axial
Resistência do 
processo
Área de surge
Área de
Stonewall
Fluxo de 
admissão
Rptot
3
1
2
3 12
Linha limite de surge
Range de
Operação
Normal
Compressor
RESERVADO
Capítulo 3. Compressores axiais
91
Aparentemente, esse fenômeno contraditório pode ser explicado 
considerando as três Leis do Fan, que são as leis que norteiam o 
projeto e a operação dos compressores dinâmicos. São elas: 
O volume aspirado pelo compressor é diretamente proporcional • 
à rotação;
A razão de compressão é diretamente proporcional ao • 
quadrado da rotação;
A potência de compressão é diretamente proporcional ao cubo • 
da rotação.
Por causa do volume excessivo nos últimos estágios, os compressores 
poderiam não escoar o fluxo e resultar em resistência do processo 
para os estágios de baixa pressão. 
A condição nominal de operação do compressor é para a rotação de 
100%. Quando se opera abaixo dessa rotação, é preciso aplicar as 
Leis do Fan e a equação do processo de compressão para comparar 
as condições nas quais o compressor ficará submetido. Para entender 
melhor, como exemplo, cabe observar a seguinte situação e os cálculos 
apresentados, onde:
P1 = pressão de admissão;
P2 = pressão de descarga;
V1 = volume de admissão;
V2 = volume de descarga;
T1 = temperatura de admissão;
T2 = temperatura de descarga;
k = coeficiente isoentrópico.
RESERVADO
92
Alta Competência
Compressor
 
P1 
 
V1 
T1 
 
1 
P2 
 
V2 
T2 
 
2 
Admissão Descarga 
a) Para a condição de 100% de rotação, temos:
V1 = 40 m
3 / s;
P1 = 1 bar;
K = 1,4;
P2 = 22 bar;
V2 = ?
b) Pela lei dos gases perfeitos para compressão, podemos calcular:
P1 . V1
K = P2 . V2
K
1 . 40
1,4 = 22 . V2
1,4
V2 = 4,4 m
3 / s
RESERVADO
Capítulo 3. Compressores axiais
93
c) Para a rotação de 50%, teremos:
V1 = 20 m
3 / s (1a Lei do Fan, 50% da rotação nominal corresponde 
a 50% da vazão nominal);
P1 = 1 bar;
P2 = 22/4 = 5,5 bar (2
a Lei do Fan, metade da rotação nominal 
corresponde a um quarto da razão de compressão);
V2 = ?
P1 . V1
K = P2 . V2
K;
1 . 20
1,4 = 5,5 . V2
1,4;
V2 = 5,9 m
3 / s.
Dessa forma, podemos concluir que, para a rotação de 50%, a vazão 
volumétrica na descarga é 30% maior do que para a rotação de 100% 
e a vazão da sucção é 50% da vazão da rotação de 100% .
RESERVADO
94
Alta Competência
1) Marque a resposta correta que complemente as lacunas do texto:
Cada estágio do compressor axial é composto por um anel com 
_____________________e um anel com _________________. O anel 
com _____________________é responsável pela aceleração do ar, 
como um ventilador. É nessa etapa que o ar recebe trabalho para 
aumentar a energia de pressão, velocidade e temperatura. O anel 
de __________________tem a finalidade de direcionar o ar para 
incidir com um ângulo favorável sobre as palhetas do próximo 
estágio rotor e promover a desaceleração do fluxo de ar para 
ocorrer a conversão da energia de velocidade em energia de 
pressão.
( ) palhetas rotoras, aletas estatoras, palhetas rotoras e aletas 
estatoras.
( ) aletas estatoras, palhetas rotoras, aletas estatoras e 
palhetas rotoras. 
( ) palhetas rotoras, palhetas rotoras, aletas estatoras e aletas 
estatoras.
( ) palhetas rotoras, aletas estatoras, aletas estatoras e palhetas 
rotoras.
3.5. Exercícios
RESERVADO
Capítulo 3. Compressores axiais
95
2) Identifique os componentes do compressor axial na figura. 
( 1 ) Palheta guia de entrada (VIGVs);
( 2 ) Compressor (conjunto rotor com eixo e palhetas rotoras);
( 3 ) Carcaça do compressor (com palhetas estatoras);
( 4 ) Conjunto de admissão de ar.
3) Coloque V (verdadeiro) ou F (falso) para cada uma das afirmativas 
a seguir:
( ) As bleed valves ficam fechadas durante a partida do 
compressor axial. 
( ) As bleed valves operam abertas durante as partidas e 
aceleração do compressor axial.
( ) As VIGVs são responsáveis pelo controle de capacidade do 
compressor axial.
( ) Em alguns tipos de compressores axiais as VIGVs atuam 
como válvulas anti-surge e também como controle de 
capacidade.
( ) ( )
( )
( )
RESERVADO
96
Alta Competência
4) Identifique os limites operacionais do compressor axial no gráfico 
a seguir:
1. Ponto de operação normal;
2. Ponto de operação próximo ao limite de surge;
3. Ponto limite de surge.
Fluxo de admissão
Área de surge
Área de stonewall
Rptot
3 12
RESERVADO
Capítulo 3. Compressores axiais
97
Aleta estatora - pequena aleta fixada à carcaça do compressor (parte do compressor 
axial que não gira durante o funcionamento).Bleed valve - válvula anti-surge dos compressores axiais e alivia o ar para a 
atmosfera.
Ciclo termodinâmico - etapas consecutivas de processos físicos fechando um ciclo.
Craqueamento catalítico - processo para o refino de hidrocarbonetos.
Fluido motriz - fluido que faz mover, que imprime movimento motor.
IGV - Inlet Guide Vanes - aletas guias de entrada.
Máquina operatriz - máquina acionada por algum tipo de motor.
Motriz - que ou aquela que faz mover, que imprime movimento motor: força 
motriz.
OGV - Outlet Guide Vanes - Aleta Guias de Saída.
Palheta - lâmina montada no eixo do compressor axial, sendo responsável pela 
aceleração do gás.
VIGV - aleta guia variável de entrada, é fixa na carcaça do compressor axial e é 
basculante.
3.6. Glossário
RESERVADO
98
Alta Competência
RODRIGUES, Paulo Sérgio B. Compressores Industriais. Rio de Janeiro: Editora 
Didática e Científica (EDC), 1991.
VALADÃO, Cleuber Pozes. Turbocompressores – TOP. Apostila. Petrobras. Rio de 
Janeiro. Macaé, 2007.
3.7. Bibliografia
RESERVADO
Capítulo 3. Compressores axiais
99
1) Marque a resposta correta que complemente as lacunas do texto:
Cada estágio do compressor axial é composto por um anel com palhetas rotoras 
e um anel com aletas estatoras. O anel com palhetas rotoras é responsável 
pela aceleração do ar, como um ventilador. É nessa etapa que o ar recebe 
trabalho para aumentar a energia de pressão, velocidade e temperatura. O 
anel de aletas estatoras tem a finalidade de direcionar o ar para incidir com 
um ângulo favorável sobre as palhetas do próximo estágio rotor e promover a 
desaceleração do fluxo de ar para ocorrer a conversão da energia de velocidade 
em energia de pressão.
( X ) palhetas rotoras, aletas estatoras, palhetas rotoras e aletas estatoras.
( ) aletas estatoras, palhetas rotoras, aletas estatoras e palhetas rotoras. 
( ) palhetas rotoras, palhetas rotoras, aletas estatoras e aletas estatoras.
( ) palhetas rotoras, aletas estatoras, aletas estatoras e palhetas rotoras.
2) Identifique os componentes do compressor axial na figura. 
( 1 ) Palheta guia de entrada (VIGVs);
( 2 ) Compressor (conjunto rotor com eixo e palhetas rotoras);
( 3 ) Carcaça do compressor (com palhetas estatoras);
( 4 ) Conjunto de admissão de ar.
( 1 ) 
( 4 ) 
( 2 )
( 3 )
3.8. Gabarito
RESERVADO
100
Alta Competência
3) Coloque V (verdadeiro) ou F (falso) para cada uma das afirmativas a seguir:
( F ) As bleed valves ficam fechadas durante a partida do compressor axial.
Justificativa: falsa porque as bleed valves ficam abertas nas partidas e 
nas paradas. 
( V ) As bleed valves operam abertas durante as partidas e aceleração do 
compressor axial.
( V ) As VIGVs são responsáveis pelo controle de capacidade do compressor axial.
( V ) Em alguns tipos de compressores axiais as VIGVs atuam como válvulas 
anti-surge e também como controle de capacidade.
4) Identifique os limites operacionais do compressor axial no gráfico a seguir:
1. Ponto de operação normal;
2. Ponto de operação próximo ao limite de surge;
3. Ponto limite de surge.
Área de surge
Área de
Stonewall
Fluxo de 
admissão
Rptot
3
1
2
3 12
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 4
Compressores 
de parafuso
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Descrever o princípio de funcionamento dos compressores 
de parafuso e identificar seus componentes;
• Identificar as finalidades do circuito de lubrificação.
RESERVADO
102
Alta Competência
RESERVADO
Capítulo 4. Compressores de parafuso
103
4. Compressores de parafuso
Os compressores de parafuso são do grupo dos compressores volumétricos rotativos e empregados para baixas vazões. Apresentam como vantagens o baixo custo de manutenção 
e operação em relação aos alternativos e possuem maior relação 
peso x potência.
A capacidade desses compressores pode ser de até 42 mil m3/h (até 
maior, em alguns casos), com a pressão de descarga entre 1 a 10 bar 
para compressores em apenas um estágio. Unidades especiais podem 
atingir 17 bar e compressores em vários estágios ainda podem ir a 
maiores pressões. 
4.1. Princípio de funcionamento
A compressão é obtida com o gás sendo admitido através da câmara 
de entrada para preencher o espaço entre os lóbulos adjacentes dos 
rotores. Quando os rotores estão em funcionamento, esse espaço 
se move para a frente da câmara, vedando o espaço proveniente 
da entrada. À medida que a rotação continua, o espaço ocupado 
pelo gás é reduzido, causando a compressão. O gás é descarregado 
quando exposto à câmara de saída. O ciclo de compressão pode ser 
visualizado na ilustração a seguir:
Sucção Compressão DescargaCompressão completa
Ciclo de compressão em um compressor de parafuso
Os rotores diferem na forma e são identificados pelos títulos de 
“macho” e “fêmea”. O rotor macho possui quatro lóbulos em forma 
de uma hélice ao longo do corpo do rotor. De modo parecido, o 
rotor fêmea possui seis sulcos formados no lado oposto da hélice em 
relação ao rotor macho (ver figura anterior).
RESERVADO
104
Alta Competência
Nos compressores de parafusos, a compressão é realizada pela 
máquina, portanto, progressivamente, ou seja, é possível ter um fluxo 
inverso de gás no seu interior através do giro no sentido contrário 
dos fusos. Esses compressores podem ser dos tipos: seco ou molhado 
com óleo de lubrificação. 
No caso dos compressores de parafuso do tipo seco, os parafusos 
são acionados simultaneamente por um conjunto de engrenagens, 
em que o rotor macho é acionado pelo motor e este aciona o rotor 
fêmea através da engrenagem. Nessa configuração, os rotores não se 
tocam e, por isso, não é necessária a lubrificação entre os rotores.
Já nos compressores de parafuso molhado, o rotor macho é acionado 
pelo motor, que aciona o rotor fêmea através da interferência entre 
si, isto é, o rotor macho aciona diretamente o rotor fêmea. Por causa 
dessa interferência, é necessária a injeção de óleo de lubrificação 
para formar uma película entre os rotores. 
O gás de entrada é misturado ao óleo lubrificante no interior da 
carcaça do compressor. Esse óleo auxilia na lubrificação dos fusos 
e refrigera os componentes internos da máquina, contribuindo, 
também, para o controle de temperatura da descarga, o que 
torna possível alcançar a taxa de compressão requerida com 
apenas um estágio. 
Performance:
A eficiência total, incluindo a de compressão (isoentrópica) e a 
mecânica, está entre 70 a 75%, em média, sendo tanto maior 
quanto:
a) Maior for a rotação;
b) Maior for o compressor.
As rotações mais comuns são de 1.800 a 3.600 rpm, limitadas pelas 
engrenagens. 
RESERVADO
Capítulo 4. Compressores de parafuso
105
ATENÇÃO
Modelos especiais podem atingir até 12.000 rpm. 
4.2. Principais componentes
Os compressores de parafuso são compostos, basicamente, por dois 
rotores embutidos em uma carcaça de ferro fundido, uma carcaça 
principal, uma carcaça de entrada e outra de saída. 
As dimensões dos rotores são tais que, quando posicionados na 
distância apropriada da linha de centro, irão se comportar de maneira 
semelhante a de um par de engrenagens helicoidais.
Os rotores são equipados com mancais radiais, mancais axiais e pistão 
de balanceamento. O rotor macho é acionado pelo motor através de 
um acoplamento.
A selagem do eixo na sua extremidade é feita com um selo mecânico 
para evitar vazamento de óleo e gás. O controle da capacidade é 
alcançado através de uma válvula de controle modular (slide-valve) 
que altera o ponto no comprimento do rotor no qual a compressão 
se inicia. O cilindro hidráulico aciona a slide-valve (válvula de controle 
modular) automaticamente, usando o óleo lubrificante do compressor, 
sob pressão, como fluidohidráulico.
O perfil assimétrico dos rotores confere alta eficiência de compressão. 
O desgaste nos rotores é irrelevante, pois eles são lubrificados e as 
bordas de ataque não entram em contato com o alojamento interno 
do bloco compressor.
RESERVADO
106
Alta Competência
Observe os componentes do compressor de parafuso na ilustração 
a seguir:
Mancal radial
Rotor macho
Mancal radial
Pistão
de balanceamento
Cilindro
Hidráulico
Mancal de escora
Selo mecânico
Acoplamento
Rotor fêmea
Carcaça
4.3. Circuito de controle de capacidade
O controle de capacidade consiste em reciclo externo e reciclo interno. 
O reciclo externo é projetado para operar de 0 a 10% e é composto 
por uma linha equipada com uma válvula de controle, que interliga 
a descarga com a sucção. Já o reciclo interno é responsável pelo 
controle de capacidade de 10 a 100%, sendo composto pela slide-
valve (dispositivo móvel no fundo da carcaça principal), construída de 
modo a proporcionar capacidade máxima ao compressor quando se 
move totalmente em direção à entrada. 
Quando a válvula é movida em direção à saída, o ponto na carcaça 
no qual a compressão se inicia é movido para a saída, reduzindo o 
volume efetivo a ser comprimido. Isso é análogo à redução do curso 
de um compressor alternativo.
A slide-valve é conectada diretamente à haste do pistão, que desliza 
dentro do cilindro hidráulico fixado na carcaça de saída do compressor. 
O pistão é atuado através do óleo lubrificante alimentado pelo coletor 
do compressor, por um lado ou outro do pistão.
RESERVADO
Capítulo 4. Compressores de parafuso
107
Sucção
Rotor
Descarga
Para o lado de entrada
Slide-valve
Sucção
Rotor
Descarga
Para o lado de entrada
Sucção
Rotor
Descarga
Rotor Macho
Rotor Fêmea
Slide-valve
Cilindro
hidráulico
O circuito de controle de capacidade se dá através de um PIC, que 
monitora a pressão de sucção do compressor. O sinal de saída é split-
range (sinal dividido para dois elementos finais de controle), sendo o 
range de 0 a 12 mA para a válvula de controle do reciclo externo e de 
12 a 24 mA para a slide-valve.
O compressor de parafuso foi uma inovação importante, 
desenvolvida por Patrik Danielsson e Alf Lysholm, em 
1955. Três anos depois, Iwan Åkerman desenvolveu o 
compressor de parafuso isento de óleo. 
Em 1967, Ivar Trulsson projetou o bem sucedido 
compressor estacionário do tipo ZR, também isento 
de óleo e com acionamento elétrico. No mesmo ano, 
a Atlas Copco apresentou um compressor de parafuso 
portátil, que produzia ar comprimido isento de óleo. 
Isso significa que não era injetado óleo na câmara 
de compressão, uma inovação que se tornou a base 
para o desenvolvimento de uma série de compressores 
estacionários com acionamento elétrico.
VOCÊ SABIA??
RESERVADO
108
Alta Competência
4.4. Circuito de lubrificação
O circuito de óleo de lubrificação do compressor de parafuso molhado 
tem as seguintes finalidades:
Lubrificar os rotores, os mancais e o selo mecânico;• 
Selagem entre o rotor e a carcaça;• 
Resfriamento do gás em compressão;• 
Acionamento hidráulico da • slide-valve.
A longevidade da operação do compressor de parafuso depende 
da sua lubrificação. A temperatura, a viscosidade e a filtragem 
adequadas do óleo, segundo as especificações do projeto, são fatores 
preponderantes para a qualidade da lubrificação.
Uma vez que o circuito de lubrificação a óleo não é completamente 
fechado, em razão da mistura do óleo com gás do processo, torna-se 
imperativo filtrar o óleo antes de retornar para o compressor. O óleo 
lubrificante é filtrado por um elemento filtrante, construído com 
fibras sintéticas capazes de reter partículas de até 10 microns. 
Cada circuito de lubrificação é composto por filtros de óleo duplos 
cilíndrico-verticais, com válvula de transferência de seis vias.
A qualquer tempo em que a pressão diferencial no elemento atingir 
100 Kpad, o(s) elemento(s) deve(m) ser substituído(s).
RESERVADO
Capítulo 4. Compressores de parafuso
109
Do processo
Vaso depurador 
de sucçao
Filtro de óleo
Filtro de gás
Resfriador
 de óleo
Válvula
controladora
de pressão
Separador gás/óleo e
reservatório de óleo
Bomba
de óleo
Separador e 
coalescedor 
secundário Para 
o processo
Compressor
Circuito de óleo de lubrificação
Este circuito é composto por:
Separador gás/óleo e Reservatório de óleo• – Vaso na descarga 
do compressor que recebe o gás em mistura com o óleo e processa 
a separação dos dois, servindo como reservatório de óleo;
Bombas• – Em geral são duas, do tipo deslocamento positivo, 
equipadas com PSV;
Resfriador de óleo• – Função de adequar a temperatura do 
óleo para que fique 5 ºC acima da temperatura do gás na 
sucção do compressor;
Válvula de controle da pressão diferencial entre o gás e o óleo • 
da descarga das bombas – Mantém a pressão do óleo acima da 
pressão do gás em 2 bar;
Filtro de óleo•	 – Tem a função de reter partículas maiores que 10 
micra para garantir óleo limpo para ser injetado no compressor. 
RESERVADO
110
Alta Competência
1) Marque a resposta correta que complete as lacunas do texto:
O compressor de parafuso consiste basicamente de dois 
_______________ embutidos em uma carcaça de ferro fundido, 
uma carcaça principal, uma carcaça de entrada e outra de saída. 
Os rotores diferem na forma e são identificados como “macho” 
e “fêmea”. O _______________ possui quatro lóbulos em forma 
de uma hélice ao longo do corpo do rotor. Semelhantemente, o 
______________ possui seis sulcos formados no lado oposto da héli-
ce em relação ao outro.
( ) impelidores, rotor macho e rotor fêmea
( ) rotores, rotor macho e rotor fêmea
( ) rotores macho, rotor fêmea e rotor macho
( ) diafragmas, rotor fêmea e rotor macho
4.5. Exercícios
RESERVADO
Capítulo 4. Compressores de parafuso
111
2) Identifique na ilustração os seguintes componentes do compressor 
de parafuso:
• Acoplamento
• Carcaça 
• Rotor fêmea
• Cilindro hidráulico
• Pistão de balanceamento
• Mancal radial 
• Rotor macho
• Mancal de escora
• Selo mecânico
RESERVADO
112
Alta Competência
3) Com relação ao circuito de óleo de lubrificação, marque a resposta 
correta: 
( ) O circuito de óleo de lubrificação tem a finalidade de lu-
brificar o rotor, mancal e selo mecânico.
( ) O circuito de óleo de lubrificação tem finalidade de 
lubrificar o rotor, mancal e selo mecânico; selagem entre 
o rotor e a carcaça; resfriamento do gás em compressão e 
acionamento da slide-valve.
( ) O circuito de óleo de lubrificação tem a finalidade de 
lubrificar a slide-valve.
( ) O circuito de óleo de lubrificação tem a finalidade de 
comandar, hidraulicamente, a slide-valve.
4) Correlacione a primeira coluna de acordo com a segunda.
( a ) Vaso da descarga 
do compressor.
( ) Componente do circuito de con-
trole de capacidade que contro-
la a capacidade de 0 a 10%.
( b ) Válvula controlado-
ra da pressão dife-
rencial entre o gás 
e o óleo (PDCV).
( ) Componente do circuito de 
óleo de lubrificação, que pro-
move o controle da pressão da 
descarga da bomba.
( c ) Slide-valve. ( ) Componente do circuito de 
óleo de lubrificação, que serve 
de reservatório para o óleo.
( d ) Válvula de controle 
da pressão de sucção 
instalada na linha de 
reciclo externo.
( ) Componente do controle de 
capacidade que controla a ca-
pacidade do compressor de 10 
a 100%.
RESERVADO
Capítulo 4. Compressores de parafuso
113
Câmara de compressão - parte interna do cilindro.
Isoentrópica - processo de compressão adiabática, ou seja, compressão sem troca 
de calor. 
Lóbulo - parte convexa do rotor macho. 
PIC - controladore indicador de pressão.
PSV - válvula de segurança.
Range - faixa.
Slide-valve - válvula de controle de capacidade, que faz parte integrante do 
compressor de parafuso lubrificado e controla a capacidade do compressor de 10 
a 100%. 
Split-range - estratégia de controle quando se tem mais de um elemento final de 
controle para um controlador e o range de atuação de cada elemento de controle 
é escalonado.
Sulco - parte côncava do rotor fêmea.
4.6. Glossário
RESERVADO
114
Alta Competência
RODRIGUES, Paulo Sérgio B. Compressores Industriais. Rio de Janeiro: Editora 
Didática e Científica (EDC), 1991.
VALADÃO, Cleuber Pozes. Turbocompressores – TOP. Apostila. Petrobras. Rio de 
Janeiro: 2007.
4.7. Bibliografia
RESERVADO
Capítulo 4. Compressores de parafuso
115
4.8. Gabarito
1) Marque a resposta correta que complete as lacunas do texto:
O compressor de parafuso consiste basicamente de dois rotores embutidos em 
uma carcaça de ferro fundido, uma carcaça principal, uma carcaça de entrada e 
outra de saída. Os rotores diferem na forma e são identificados como “macho” 
e “fêmea”. O rotor macho possui quatro lóbulos em forma de uma hélice ao 
longo do corpo do rotor. Semelhantemente, o rotor fêmea possui seis sulcos 
formados no lado oposto da hélice em relação ao outro.
( ) impelidores, rotor macho e rotor fêmea
( X ) rotores, rotor macho e rotor fêmea
( ) rotores macho, rotor fêmea e rotor macho
( ) diafragmas, rotor fêmea e rotor macho
2) Identifique na ilustração os seguintes componentes do compressor de parafuso:
• Acoplamento
• Carcaça 
• Rotor fêmea
• Cilindro hidráulico
• Pistão de balanceamento
• Mancal radial 
• Rotor macho
• Mancal de escora
• Selo mecânico
Mancal 
radial
Rotor 
macho
Mancal 
radial
Pistão de 
balanceamento
Cilindro
Hidráulico
Mancal de 
escora
Selo mecânico Acoplamento
Rotor fêmea
Carcaça
RESERVADO
116
Alta Competência
3) Com relação ao circuito de óleo de lubrificação, marque a resposta correta: 
( X ) O circuito de óleo de lubrificação tem a finalidade de lubrificar o rotor, 
mancal e selo mecânico.
( ) O circuito de óleo de lubrificação tem finalidade de lubrificar o rotor, 
mancal e selo mecânico; selagem entre o rotor e a carcaça; resfriamento 
do gás em compressão e acionamento da slide-valve.
( ) O circuito de óleo de lubrificação tem a finalidade de lubrificar a slide-valve.
( ) O circuito de óleo de lubrificação tem a finalidade de comandar, 
hidraulicamente, a slide-valve.
4) Correlacione a primeira coluna de acordo com a segunda.
( a ) Vaso da descarga do 
compressor.
( d ) Componente do circuito de controle de 
capacidade que controla a capacidade de 
0 a 10%.
( b ) Válvula controladora 
da pressão diferencial 
entre o gás e o óleo 
(PDCV).
( b ) Componente do circuito de óleo de 
lubrificação, que promove o controle da 
pressão da descarga da bomba.
( c ) Slide-valve. ( a ) Componente do circuito de óleo de 
lubrificação, que serve de reservatório 
para o óleo.
( d ) Válvula de controle 
da pressão de sucção 
instalada na linha de 
reciclo externo.
( c ) Componente do controle de capacidade 
que controla a capacidade do compressor 
de 10 a 100%.
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 5
Compressores 
alternativos
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Descrever o princípio de funcionamento dos compressores 
alternativos e identificar seus componentes;
• Diferenciar os tipos de controle de capacidade dos 
compressores alternativos.
RESERVADO
118
Alta Competência
RESERVADO
Capítulo 5. Compressores alternativos
119
5. Compressores alternativos
Os compressores alternativos operam em regime intermitente, através do movimento alternado do pistão dentro do cilindro. Em algumas aplicações, o resfriamento do gás é efetuado 
simultaneamente à compressão. Nesses casos, o resfriamento se dá 
pela água que escoa pela camisa que envolve o cilindro. Dessa forma, 
a temperatura de descarga é reduzida em relação à mesma razão de 
compressão sem o esfriamento.
O ciclo do compressor alternativo está representado a seguir, no 
diagrama de pressão X volume do cilindro, pois, como será possível 
constatar, esse diagrama facilita bastante o cálculo do trabalho de 
compressão. Observe que a cada volume do gás (volume do cilindro) 
corresponde uma posição do pistão.
A palavra “ciclo” refere-se ao fato de que, a cada rotação do 
girabrequim (360º), ocorre a mesma sucessão de etapas (sucção/
compressão/descarga/expansão) com o gás que preenche o 
cilindro, não significando, obviamente, que o gás complete um 
ciclo termodinâmico.
Trabalho 
Perdido
VOLUME
P
R
E
S
S
Ã
O
PD Sistema
PD Interna
CR > P1
vD vS
Diagrama de pressão x volume do cilindro
Pd Sistema – pressão de 
descarga do sistema
Pd Interna – pressão de 
descarga interna no cilindro
Vs – volume na sucção
Vd – volume na descarga
RESERVADO
120
Alta Competência
P
4
3
1
2
Expansão
Sucção
Com
preensão
Descarga
Vmin Vmax
Ciclo termodinâmico
5.1. Princípio de funcionamento
O princípio de funcionamento de um compressor alternativo se dá 
em um ciclo de quatro etapas, a saber:
Sucção 4 ~ 1 - Quando o pistão se desloca, a válvula de sucção abre, 
permitindo a entrada do volume Vs de gás no cilindro, na pressão PI 
sucção, a mesma do reservatório de sucção.
Compressão 1 ~ 2 - Com as válvulas de sucção e descarga fechadas, 
o pistão comprime o gás segundo uma transformação politrópica. 
Quando o gás atinge a pressão P2’, abre-se a válvula de descarga, 
permitindo a saída do gás para o reservatório de descarga.
Descarga 2 ~ 3 - O pistão desloca todo o gás que estava contido no 
cilindro para o reservatório de descarga a uma pressão constante P2 
igual à pressão do reservatório.
RESERVADO
Capítulo 5. Compressores alternativos
121
Expansão 3 ~ 4 - Contendo o cilindro uma massa infinita de gás no 
ponto 3, ao se deslocar ligeiramente o pistão, haverá uma rápida 
expansão desse gás. Ao atingir o gás a pressão PI igual à pressão do 
reservatório de sucção, abre-se a válvula de sucção, o cilindro recebe 
nova massa de gás no curso 4 ~ 1 e os processos se repetem.
Volume aspirado (Vasp)•	 - É o volume de gás nas condições de 
sucção que é retirado do reservatório de sucção pelo cilindro a 
cada rotação do girabrequim.
5.2. Principais componentes
Os principais componentes dos compressores alternativos são:
Carter• ;
Girabrequim• ou eixo de manivela;
Biela• ;
Cilindro;• 
Êmbolo• ou pistão;
Válvula de admissão ou sucção;• 
Válvula de descarga.• 
No compressor alternativo de duplo efeito existem duas câmaras de 
compressão trabalhando em paralelo, cada uma delas limitada por 
uma face do pistão. Observe, na ilustração a seguir, a disposição dos 
componentes em um compressor alternativo:
RESERVADO
122
Alta Competência
Girabrequim ou
eixo de manivela
Indicador de
nível de óleo
Fundação
Selo de haste
Camisas de água
de resfriamento
Descarga
Válvula de
 descarga
Pistão
Válvula de 
sucção
Coletor 
de sucção
Admissão
Anel 
limpador
de óleo
Peça de 
distanciamento
Haste
Cruzeta
Biela
Volante
Componentes de um compressor alternativo
Vale acrescentar que existe o compressor alternativo de duplo efeito, 
que possui dois cilindros dispostos a 180º um do outro, em que as 
bielas são acionadas pelo mesmo girabrequim. Nesse compressor de 
duplo efeito, existem duas câmaras de compressão trabalhando em 
paralelo, cada uma delas limitada por uma face do pistão.
Admissão
Descarga
Haste do 
pistão
Engaxetamento
da haste
Óleo do lubrificador
Válvula fechada
Válvula aberta
Água de 
resfriamentoEsquema de câmara de compressão com duplo-efeito
RESERVADO
Capítulo 5. Compressores alternativos
123
Para que possa haver a vedação da câmara do lado do girabrequim 
é necessário que o pistão seja movimentado pela haste guiada, 
articulada na biela.
As características desta construção são:
Torque• mais regular - a cada volta do girabrequim, são 
efetuados dois ciclos de compressão;
Grandes capacidades - observar apenas que um cilindro de • 
duplo efeito não tem o dobro da capacidade de um de simples 
efeito de mesmo tamanho, em razão do volume ocupado pela 
haste (a diferença é sensível na maioria dos casos);
Esforços laterais do pistão (anéis) contra o cilindro são • 
muito reduzidos;
Contato lubrificante-gás pode ser mais eficientemente evitado;• 
Construção mais complexa.• 
Os compressores de duplo efeito são muito empregados para serviços 
de maior responsabilidade, como processos industriais e centrais de 
ar comprimido.
Quanto à disposição dos cilindros, os compressores alternativos 
podem ser:
a) Horizontais:
Facilidade de acesso, principalmente às válvulas;• 
Ocupam muito espaço e exigem maiores fundações;• 
Esforços laterais sobre os anéis do pistão.• 
RESERVADO
124
Alta Competência
b ) Verticais:
Acesso mais difícil;• 
Menores fundações e espaço ocupado;• 
Lubrificação mais fácil.• 
Em compressores muito grandes, o peso do pistão poderia causar 
cargas adicionais sensíveis nas peças acionadoras. Nesses casos, são 
usados os cilindros horizontais.
Compressores alternativos de duplo efeito com 
cilindros horizontais
5.3. Circuito de controle de capacidade
A característica de performance de um compressor alternativo para 
uma determinada rotação é a vazão, que é praticamente constante 
para uma grande faixa de pressões.
Quando um compressor alternativo atua em um circuito como, 
por exemplo, uma central de ar comprimido, que requer pressão 
de descarga constante para qualquer vazão de consumo, o 
compressor em si não conseguirá atender às necessidades 
características do circuito.
RESERVADO
Capítulo 5. Compressores alternativos
125
Torna-se necessário dotar o compressor de um sistema de controle de 
capacidade que possibilite variar a vazão para que, a cada instante, 
se possa manter uma variável qualquer no valor desejado (pressão 
de descarga, vazão em massa fornecida ao circuito) ou, sendo mais 
realista, dentro da faixa desejada.
5.3.1. Tipos de controle de capacidade 
As características requeridas pelo circuito irão definir o tipo do 
circuito de controle.
a) Variação de rotação do compressor
A vazão em volume é proporcional à rotação do compressor. Para 
uma variação na rotação:
As eficiências de compressão e mecânica e o rendimento • 
volumétrico permanecem praticamente os mesmos;
A potência necessária no eixo é proporcional à rotação;• 
A potência necessária no eixo por unidade de massa de gás • 
permanece a mesma.
Esse último item evidencia que a variação de rotação é um meio 
bastante eficiente de controle de capacidade do compressor, porque 
é fornecida ao gás a energia necessária para o seu deslocamento.
Os acionadores mais comuns que permitem variação de rotação são:
Turbinas a vapor ou a gás•	 – de 80 a 110% da rpm nominal, 
para um controle eficiente;
Motor de combustão interna•	 – de 50 a 110% da rpm nominal;
Motor de indução de rotor bobinado•	 – até 60% da rpm 
nominal;
RESERVADO
126
Alta Competência
Motor de indução com rotor em gaiola com acoplamento •	
hidráulico – o acoplamento tem baixa eficiência para rpms 
diferentes da nominal.
O uso de acionadores é limitado, porque a potência total entregue 
pelo motor é basicamente constante em todas as faixas de rotações. 
Quando a rotação é menor, parte da potência fornecida deixa de ser 
entregue pelo motor para ser consumida pelo reostato.
b) Estrangulamento na sucção
Nesse caso, o gás na sucção é estrangulado por uma válvula manual 
ou automática. A pressão na entrada do compressor varia com maior 
ou menor estrangulamento.
Embora o controle por estrangulamento da sucção possa ser feito até 
vazão nula, é bastante limitado - até 5% - pois causaria temperatura 
de descarga excessiva, além de aumento da potência necessária para 
razão de compressão menor do que 3.
É fácil verificar que esse controle não é muito eficiente, pois existem 
perdas de energia disponível do fluido no estrangulamento, causando 
um aumento do trabalho necessário por unidade de massa do gás.
Nesse tipo de controle de capacidade, a válvula de estrangulamento 
na sucção pode ser comandada para controlar a pressão de sucção ou 
de descarga.
c) Recirculação ou descarga para atmosfera
Quando é requerida uma vazão menor que a fornecida pelo 
compressor, uma parte desta pode ser recirculada da descarga para a 
sucção através de uma linha equipada com uma válvula de controle.
Estando o gás na descarga em temperatura mais alta que na 
sucção, é necessário que haja um resfriamento do gás recirculante. 
Caso contrário, as temperaturas de sucção e descarga aumentariam 
progressivamente, até atingir a temperatura de parada do compressor.
RESERVADO
Capítulo 5. Compressores alternativos
127
Se houver um resfriador na descarga, a tomada de gás deve ser 
feita após o permutador. Se houver um na sucção, a entrada do gás 
reciclado deverá ser feita antes do permutador. Se não existirem esses 
permutadores, pode ser usado ainda um resfriador na própria linha 
de reciclo.
Para relações de compressão muito baixas, pequenas vazões de 
recirculação ou durante pequenos períodos, não é necessário o 
resfriamento.
Quando a válvula de reciclo é operada por instrumentos, os cilindros 
do compressor deverão ser superdimensionados, porque mesmo com 
100% de vazão sendo enviada para consumo, a válvula deverá estar 
levemente aberta para permitir o controle nessa vazão.
A recirculação é um método de controle pouco econômico, pois a 
potência consumida é constante, independente do fato de a vazão 
realmente entregue para consumo ser menor.
Em compressores de vários estágios, para evitar um consumo de 
potência mais alto, em geral faz-se recirculação no primeiro estágio. 
Para ar ou gases não perigosos e baratos a descarga é simplesmente 
feita para a atmosfera.
d) Variação do espaço morto ou nocivo
A folga existente entre o pistão e o cilindro quando o pistão está no 
final do curso é chamada de espaço morto ou nocivo. 
A variação do espaço morto de um cilindro pode ser conseguida de 
duas maneiras:
Variação contínua; • 
Variação descontínua. • 
RESERVADO
128
Alta Competência
Existem um ou mais volumes em conexão com o cilindro, mas 
normalmente bloqueados por plugs. O levantamento de cada plug 
causa um novo valor para o espaço morto.
A variação descontínua é facilmente adaptada para controle 
automático. Até agora, a variação contínua do espaço morto 
controlada automaticamente tem sido muito pouco explorada 
comercialmente.
Em compressores de estágios, para evitar alterações nas pressões 
intermediárias, todos os estágios devem possuir volumes disponíveis 
para variação do espaço morto, de maneira que a mesma variação 
de vazão ocorra para todos os estágios, mantendo as relações de 
compressão previstas para os estágios.
O controle de capacidade pelo espaço nocivo é muito eficiente, 
pois mantém aproximadamente o mesmo trabalho consumido por 
unidade de massa do gás.
Por outro lado, os compressores de processo, em geral, necessitam 
apenas de pequenas variações na vazão fornecida, portanto o 
número e o volume dos espaços mortos necessários em um cilindro 
são mínimos.
O controle através da variação do espaço morto tende, contudo, a se 
tornar impraticável para razão de compressão menor que 1,8 porque, 
nesse caso, os espaços mortos deverãoser muito grandes para que 
reduções suficientes de vazão (baixos rendimentos volumétricos) 
sejam alcançadas.
e) Alívio nas válvulas de sucção
Um cilindro ou uma das câmaras de um cilindro de duplo efeito pode 
ter a vazão fornecida reduzida a zero, se forem mantidas abertas as 
válvulas de sucção. Isso permite ao gás no cilindro retornar à sucção 
durante o ciclo de compressão, com um mínimo consumo de potência 
por esse cilindro.
Um cilindro de duplo efeito pode ter a vazão reduzida a 50% ou 
anulada, aliviando respectivamente as válvulas de sucção de uma 
câmara ou de ambas. 
RESERVADO
Capítulo 5. Compressores alternativos
129
O alívio é feito mecanicamente por um garfo comandado manual 
ou automaticamente. Esse tipo de controle é desvantajoso em 
dois pontos:
Não é gradual;• 
Desbalanceia o compressor, pois no cilindro no qual foram • 
aliviadas as válvulas de sucção, a pressão do gás permanece 
em valores muito baixos, causando forças no girabrequim que 
desequilibram as dos outros cilindros.
Todos os estágios - em compressores com vários estágios - deverão ter 
suas capacidades reduzidas proporcionalmente.
Quanto ao tipo, as válvulas podem ser: 
Automáticas•	 : a sua abertura ou fechamento se faz pela 
diferença entre a pressão do reservatório de gás, com o qual ela 
comunica o cilindro, e a pressão interna do gás no cilindro. Esse 
tipo de válvula é o mais usado.
Os tipos de válvulas automáticas mais comuns são de:
Lâminas elásticas planas;• 
Lâminas elásticas curvas.• 
Lâminas elásticas planas
Batente
Assento 
da válvula
Válvula
(Calha)
RESERVADO
130
Alta Competência
Lâminas elásticas curvas
POPPET
Lâminas elásticas curvas
Comandadas•	 : abertura comandada por um eixo de cames 
engrenado ao girabrequim. A abertura e o fechamento dessas 
válvulas se fazem, portanto, sempre para uma mesma posição 
do pistão, independente de quais sejam as pressões no cilindro 
ou no reservatório.
f) Sistemas combinados
Um sistema de controle de vazão bastante empregado em cilindros 
de duplo efeito combina a variação do espaço morto com o alívio das 
válvulas de sucção. Esse controle é capaz de fornecer 0, 25, 50, 75 e 
100% de vazão nominal.
RESERVADO
Capítulo 5. Compressores alternativos
131
g) Parada e partida do acionador
Usado para compressores de ar acionados por motor elétrico ou 
motor de combustão interna.
Para motores elétricos, esse sistema é empregado para potências até 
100 HP – principalmente até 10 HP – pois, para motores maiores, os 
cuidados na partida tornam-se cada vez mais problemáticos ou para 
sistemas que provoquem um pequeno número de paradas.
Nesse tipo de controle, um sinal proveniente de um controlador da 
pressão do reservatório de descarga atua uma chave de contato que 
faz partir o compressor quando a pressão cai a um nível tal como 90 
psig e desliga o acionador quando a pressão atinge 105 psig (para ar 
comprimido em pressão de 100 psig).
5.3.2. Problemas de partida
O compressor alternativo exige alto torque de partida. O torque do 
motor deve ser suficiente para vencer o torque resistente por causa 
da compressão do gás e ainda possibilitar a aceleração do conjunto 
até a rotação nominal.
Os motores elétricos apresentam alta corrente de partida (até nove 
vezes a corrente nominal), portanto, um tempo de partida muito 
longo pode causar danos ao motor.
As seguintes medidas são tomadas para evitar prejuízos ao motor 
elétrico durante a partida do compressor:
a) Diminuição da corrente de partida, através de:
Chave de redução de tensão: não se pode diminuir muito a • 
tensão, pois o torque de partida é proporcional ao quadrado 
da tensão;
Motor especial com baixa • corrente de partida;
Motor de maior tensão nominal.• 
RESERVADO
132
Alta Competência
Exemplo:
I nom. I partida
HP Tensão (V) (A) (A)
250 2300 68 350
125 440 160 915
b) Diminuição do torque resistente, possibilitando menor tempo de 
partida (até atingir a rotação de regime). 
Existem vários modos:
Recirculação de gás da descarga para a sucção: nesse caso, • 
a tubulação de reciclo deve ser bastante ampla, para uma 
velocidade de 100 ft/s;
Algumas vezes, o reciclo é construído no próprio cilindro;• 
Alívio das válvulas de sucção;• 
Abrir a descarga para a atmosfera, no caso de ar ou gases de • 
pouco valor;
Fechamento da válvula de bloqueio da sucção.• 
Em compressores portáteis, acionados por motor de combustão 
interna, uma embreagem é usada entre o motor e o compressor, para 
poupar a bateria.
5.4. Circuito de lubrificação
O circuito de lubrificação de um compressor alternativo industrial é 
composto de um circuito fechado e um circuito aberto. 
RESERVADO
Capítulo 5. Compressores alternativos
133
O circuito de lubrificação fechado é um sistema a óleo sob pressão 
(lubrificação forçada) e tem a finalidade de suprir óleo para lubrificar 
os mancais e o girabrequim.
O circuito de lubrificação aberto tem a finalidade de lubrificar a 
cruzeta e os anéis de selagem. A lubrificação é realizada por um 
sistema de salpicos, no qual o óleo injetado é descarregado junto 
com o gás.
Os cilindros são normalmente lubrificados com um lubrificador 
mecânico, com uma ou mais injeções em cada cilindro. Esse lubrificador 
mecânico pode ser acionado por um pequeno motor elétrico ou pelo 
próprio girabrequim, através de um jogo de engrenagens. Neste 
último caso, é necessária uma bomba de pré-Iubrificação para a 
partida da unidade.
O material normalmente utilizado é o bronze, havendo injeção de 
óleo lubrificante para dissipar o calor gerado e funcionar ainda como 
auxiliar de vedação, devido ao filme de óleo formado.
Quando o compressor é do tipo não lubrificado utilizam-se anéis de 
vedação de teflon ou carvão.
Selagem da haste do pistão•	 : a maioria dos modernos 
compressores utiliza anéis metálicos para vedação da haste do 
pistão. Os anéis são presos através de um parafuso passante, 
construídos em segmentos e apertados contra a haste do pistão 
por molas circulares. 
RESERVADO
134
Alta Competência
1) Com relação ao princípio de funcionamento dos compressores al-
ternativos, marque a resposta correta que complemente as lacunas 
no texto:
Sucção 4 ~ 1 - Quando o pistão se desloca, a ___________________ 
abre, permitindo a entrada do volume Vs de gás no cilindro, na 
pressão PI sucção, a mesma do reservatório de sucção.
Compressão 1 ~ 2- Com as válvulas de sucção e descarga fechadas, o 
pistão comprime o gás segundo uma transformação politrópica. 
O gás, ao atingir a pressão P2’, abre-se a __________________, 
permitindo a saída do gás para o reservatório de descarga.
Descarga 2 ~ 3 - O pistão desloca todo o gás que estava contido no 
cilindro para o reservatório de descarga a uma pressão constante 
P2, igual à pressão do reservatório.
Expansão 3 ~ 4 - Contendo o cilindro uma massa infinitésima de 
gás no ponto 3, ao se deslocar ligeiramente o pistão, haverá uma 
rápida expansão desse gás. Ao atingir o gás a pressão PI, igual 
à pressão do reservatório de sucção, abre-se a ______________, o 
cilindro recebe nova massa de gás no curso 4 ~ 1 e os processos 
se repetem.
( a ) Válvula de sucção, válvula de sucção e válvula de descarga.
( b ) Válvula de descarga, válvula de sucção, válvula de sucção.
( c ) Válvula de sucção, válvula de descarga, válvula de sucção.
5.5. Exercícios
RESERVADO
Capítulo 5. Compressores alternativos
135
2) Identifique os seguintes componentes do compressor alternativo 
na ilustração a seguir:
• Girabrequim ou eixo manivela;
• Êmbolo ou pistão;
• Biela;
• Válvula de admissão ou sucção;
• Válvula de descarga.
RESERVADO
136
Alta Competência
3) Coloque verdadeiro (V) ou falso (F) para cada uma das afirmativas 
a seguir sobreos tipos de controle de capacidade dos compressores 
alternativos:
( ) Uma válvula de controle comandada automaticamente é 
usada com freqüência em compressores com acionadores 
de rotação constante para manter a pressão constante no 
vaso de descarga. 
( ) Para ar ou gases não perigosos e baratos é feita simples-
mente a descarga para a atmosfera.
( ) O controle de capacidade pelo espaço nocivo é pouco efi-
ciente porque mantém aproximadamente o mesmo trabalho 
consumido por unidade de massa do gás. 
( ) Um circuito de controle de vazão bastante empregado em 
cilindros de duplo efeito combina a variação do espaço 
morto com o alívio das válvulas de sucção.
( ) O estrangulamento na sucção permite ao gás no cilindro 
retomar a sucção durante o ciclo de compressão, com um 
mínimo consumo de potência por esse cilindro. 
4) Dentre as afirmativas a seguir, marque a que melhor define o 
circuito de lubrificação dos compressores alternativos industriais:
( ) O circuito de lubrificação aberto é um circuito a óleo sob 
pressão (lubrificação forçada).
( ) O circuito de lubrificação fechado tem a finalidade de lu-
brificar a cruzeta e os anéis de selagem.
( ) O circuito de lubrificação fechado tem a finalidade de su-
prir óleo para lubrificar os mancais e o girabrequim.
( ) O circuito de lubrificação fechado pode ser feito por sis-
tema de salpicos e o óleo injetado é descarregado junto 
com o gás.
RESERVADO
Capítulo 5. Compressores alternativos
137
Biela - componente que transmite a potência do eixo (movimento rotativo) para o 
pistão (movimento alternativo).
Câmara de compressão - parte interna do cilindro.
Camisa - parte interna do cilindro.
Carter - parte inferior do motor.
Ciclo termodinâmico - etapas consecutivas de processos físicos fechando um ciclo.
Corrente de partida - corrente elétrica demandada na partida de motor elétrico, 
que chega a atingir 9 vezes o valor da corrente nominal.
Cruzeta - componente de ligação entre a biela e o pistão. 
Eixo de came - controla a abertura e fechamento das válvulas de admissão e 
descarga.
Êmbolo - dispositivo que desliza em um e em outro sentido no interior de um 
cilindro.
Girabrequim - eixo com curvas, onde são fixadas as bielas e dessa forma transforma 
o movimento rotativo em movimento retilíneo alternativo do conjunto pistão-biela 
de um motor de combustão ou de um compressor alternativo.
Mancal - suporte de apoio de eixos.
Permutador - trocador de calor, por exemplo, resfriador ou aquecedor.
Reostato - resistência variável, que colocada em um circuito, permite modificar a 
intensidade da corrente elétrica.
Torque - força que tende a rodar ou virar objetos. 
 
5.6. Glossário
RESERVADO
138
Alta Competência
RODRIGUES, Paulo Sérgio B. Compressores Industriais. Rio de Janeiro: Editora 
Didática e Científica (EDC), 1991.
VALADÃO, Cleuber Pozes. Turbocompressores - TOP. Apostila. Petrobras. 
Macaé: 2007
5.7. Bibliografia
RESERVADO
Capítulo 5. Compressores alternativos
139
1) Com relação ao princípio de funcionamento dos compressores alternativos, 
marque a resposta correta que complemente as lacunas no texto:
Sucção 4 ~ 1 - Quando o pistão se desloca, a válvula de sucção abre, permitindo 
a entrada do volume Vs de gás no cilindro, na pressão PI sucção, a mesma do 
reservatório de sucção.
Compressão 1 ~ 2 - Com as válvulas de sucção e descarga fechadas, o pistão comprime 
o gás segundo uma transformação politrópica. O gás, ao atingir a pressão P2’, 
abre-se a válvula de descarga, permitindo a saída do gás para o reservatório de 
descarga.
Descarga 2 ~ 3 - O pistão desloca todo o gás que estava contido no cilindro 
para o reservatório de descarga a uma pressão constante P2, igual à pressão do 
reservatório.
Expansão 3 ~ 4 - Contendo o cilindro uma massa infinitésima de gás no ponto 3, 
ao se deslocar ligeiramente o pistão haverá uma rápida expansão desse gás. Ao 
atingir o gás a pressão PI, igual à pressão do reservatório de sucção, abre-se a 
válvula de sucção, o cilindro recebe nova massa de gás no curso 4 ~ 1 e os processos 
se repetem.
( a ) Válvula de sucção, válvula de sucção e válvula de descarga.
( b ) Válvula de descarga, válvula de sucção, válvula de sucção.
( c ) Válvula de sucção, válvula de descarga, válvula de sucção.
2) Identifique os seguintes componentes do compressor alternativo na ilustração 
a seguir:
• Girabrequim ou eixo manivela
• Êmbolo ou pistão
• Biela
• Válvula de admissão ou sucção
• Válvula de descarga
Girabrequim ou eixo manivela
Válvula de descarga
Biela
Válvula de admissão
ou sucção
Êmbolo ou Pistão
5.8. Gabarito
RESERVADO
140
Alta Competência
3) Coloque verdadeiro (V) ou falso (F) para cada uma das afirmativas a seguir sobre 
os tipos de controle de capacidade dos compressores alternativos:
( V ) Uma válvula de controle comandada automaticamente é usada com fre-
qüência em compressores com acionadores de rotação constante para 
manter a pressão constante no vaso de descarga. 
( V ) Para ar ou gases não perigosos e baratos é feita simplesmente a descarga 
para a atmosfera.
( F ) O controle de capacidade pelo espaço nocivo é pouco eficiente, porque 
mantém aproximadamente o mesmo trabalho consumido por unidade de 
massa do gás. 
Justificativa: está errado, pois é bastante eficiente exatamente por man-
ter o mesmo trabalho consumido por unidade de massa do gás.
( V ) Um circuito de controle de vazão bastante empregado em cilindros de 
duplo efeito combina a variação do espaço morto com o alívio das válvu-
las de sucção.
( F ) O estrangulamento na sucção permite ao gás no cilindro retomar a suc-
ção durante o ciclo de compressão, com um mínimo consumo de potência 
por esse cilindro. 
Justificativa: está errado, pois o alívio nas válvulas de sucção é que per-
mitem ao gás no cilindro este retorno à sucção.
4) Dentre as afirmativas a seguir, marque a que melhor define o circuito de 
lubrificação dos compressores alternativos industriais:
( ) O circuito de lubrificação aberto é um circuito a óleo sob pressão 
(lubrificação forçada).
( ) O circuito de lubrificação fechado tem a finalidade de lubrificar a cruzeta 
e os anéis de selagem.
( X ) O circuito de lubrificação fechado tem a finalidade de suprir óleo para 
lubrificar os mancais e o girabrequim.
( ) O circuito de lubrificação fechado pode ser feito por sistema de salpicos e 
o óleo injetado é descarregado junto com o gás.
RESERVADO
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