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Módulo I Aula 02 - Conexões SUMÁRIO: 1. Conexões 2. Meios de Ligação 3. Conexões Rosqueadas 4. Conexões Encaixe e Solda 5. Conexões Solda de Topo 6. Conexões com Flanges 7. Conexões Ponta e Bolsa 8. Conexões de Compressão 9. Peças Pré-fabricadas 9.1 Curvas em Gomos 9.2 Conexões Gomadas de Aço Carbono conforme norma AWWA 9.3 Bocas de Lobo Simples 9.4 Bocas de Lobo com Anel de Reforço 10. Conexões Patenteadas 1. CONEXÕES Definição São elementos usados em tubulação, para facilitar a manutenção e a operação da linha, com as respectivas finalidades: • Mudança de direção: curvas e cotovelos; • Derivações: colares, cruzetas e selas; • Mudar seções (ampliar ou reduzir): reduções, luvas de redução, niples de redução e buchasde redução; • Acoplamento: luvas, uniões, adaptadores, niples, virola e flanges; • Bloqueio: tampões, caps, bujões e flanges-cegos. 2. MEIOS DE LIGAÇÃO • Rosqueadas; • Flangeadas; • Soldadas; • Bolsa; • Compressão; • Patenteadas. 3. CONEXÕES ROSQUEADAS Definição: São ligações de baixo custo, de fácil execução e montagem, sendo normalmente utilizadas em diâmetros pequenos. As ligações rosqueadas são as únicas usadas para tubos galvanizados. Desvantagens: • Não são aconselháveis para média e alta pressão; • É necessário usar vedantes, para que não haja vazamentos; • Possuem tendência à enferrujar, dificultando com isso a sua desmontagem. São normalmente utilizadas em instalações prediais e em tubulações industriais secundárias (água, ar, condensado de baixa pressão, etc), com diâmetro de uso comum de até 2”. Porém, fabricam-se diâmetros maiores, referente a cada tipo de material, conforme tabela abaixo. Os principais são: As dimensões destas conexões estão padronizadas em diversas normas e os tipos de roscas estão padronizados conforme figuras e tabelas abaixo. BSP - British Standard Pipe Theread Exemplo de Montagem: 5. CONEXÕES ENCAIXE E SOLDA Definição: São usadas geralmente na área industrial com diâmetros de até 1.1/2”, mas são fabricadas nos diâmetros nominais de 1/8” até 4”, em aço-carbono forjado, nas especificações ASTM- A-105, ASTM-A-181 e ASTM-A-350, e em aços-liga e aços-inoxidáveis, na especificação ASTM-A-182. São divididas em três classes: 3000#, 6000# e 9000#, correspondente aos tubos de espessuras 80, 160 e XXS respectivamente. As dimensões são padronizadas pela norma ANSI.B.16.11. Vantagens: Possuem maior segurança contra vazamentos e suportam grandes pressões. Desvantagens: Não permitem o desmonte da tubulação e dificulta a operação de soldagem em locais de difícil acesso. Exemplo de Montagem: 6. CONEXÕES SOLDA DE TOPO Definição: É o tipo de montagem de conexão mais resistente, tanto para vibração como para fadiga. Sua capacidade para resistir a vibrações e fadiga é determinada pela resistência e integridade da conexão soldada. São normalmente usadas em tubulações com diâmetro nominal acima de 2”, na sua grande maioria em aço-carbono, que são fabricados desde ½” até 42” de diâmetro nominal em diversas espessuras (schedule). São fabricadas em aço-carbono e aços-liga, nas especificações ASTM-A-234 e em aços- inoxidáveis na especificação ASTM-A-403. Suas dimensões são padronizadas pela norma ANSI.B.16.9. Vantagens: Possuem maior segurança contra vazamentos e suportam grandes pressões. Desvantagens: O custo do equipamento de soldagem e o treinamento especializado necessário para efetuar tais conexões podem ser elevados. Além disso, o tempo necessário para instalar conexões por solda a topo em um sistema é maior que o requerido para instalar outras opções de conexões. O grau de conhecimento e experiência do instalador também deve ser levado em conta, por ser essencial a qualidade das soldas. O acesso para manutenção em tubulações soldadas é muito difícil. Exemplo de Montagem: 7. CONEXÕES COM FLANGES Definição: São fabricadas principalmente em ferro fundido e de aço fundido. As conexões em ferro fundido são empregadas em tubulações de grande diâmetro e baixa pressão (adutoras, linhas de água e de gás), e também, onde aja a necessidade de facilitar a desmontagem. São peças fabricadas com flange de face plana, em duas classes de pressão (125# e 250#), nos diâmetros nominais de 1” até 24”. Estão padronizadas na norma P-PB-15 da ABNT e ANSI.B.16.1. As conexões de aço-fundido são empregadas para altas pressões de temperatura de trabalho. São fabricadas nos diâmetros de 2” até 24”, com face de ressalto, ou face para junta de anel e seis classes de pressão (150#, 300#, 400#, 600#, 900# e 1500#), conforme norma padronizada ANSI.16.5. Vantagens: Permitem fácil remoção de acessórios e equipamentos. Desvantagens: Alto custo, necessidade de manutenção, grande peso e volume, riscos de vazamentos nas juntas. 8. CONEXÕES PONTA E BOLSA Definição: São fabricadas de 2” a 24” em ferro fundido, nas classes de pressão nominal 125# e 250#. Vantagens: Fácil montagem, permitem flexibilidade (pequena nas juntas), ideal para tubulações subterrâneas (água e esgoto). Desvantagens: Baixa pressão, necessidade de apoio nas junções e está sujeita à vazamentos. Exemplo de montagem: 9. CONEXÕES DE COMPRESSÃO Definição: As conexões oferecem ligações seguras e livres de vazamentos, além de suportar altas pressões, vácuo, vibrações, golpes e temperaturas elevadas. Elas não transmitem o torque de aperto ao tubo. São recomendadas para serviços em baixa, média e alta pressão, dentro das faixas de segurança de todos os tubos metálicos comumente usados e encontrados no mercado. São empregadas em diversas aplicações em circuitos de instrumentação, sistemas de controle e processos. São fabricadas em aço inoxidável, aço carbono, cobre ou latão, para tubos com dimensões em polegadas ou milímetros. São rápidas e fáceis de montar, necessitando de um mínimo de informações para sua instalação e não requerem uso de ferramentas especiais de montagem. Vantagens: Facilidade de montagem e desmontagem, suportam altas vibrações, choques e ondas de pressão e possuem vedações perfeitas. Desvantagens: Alto custo. Exemplo de montagem: 10. PEÇAS PRÉ-FABRICADAS Definição: São fabricadas com pedaços de tubos ou chapas, e tem a mesma função das conexões vistas anteriormente, ou seja, mudança de direção ou derivação de linhas. 9.1 Curvas em Gomos Essas curvas têm, em relação às curvas sem costurade diâmetros e espessuras iguais, uma resistência e uma flexibilidade bem menores. As arestas e soldas são pontos de concentrações de tensões e também pontos sujeitos a corrosão e a erosão. Elas são usadas, principalmente nos casos com diâmetro acima de 20” (devido ao alto custo) e dificuldade de obtenção de outros tipos de curvas de grandes diâmetros. Para tubulações de pressões e temperaturas moderadas (classe de pressão: 150 à 400#), em diâmetros acima de 8” Padronização conforme norma ANSI.B.31. Em tubulações de aço-liga ou inoxidáveis, não é aplicável o uso de curva em gomos, embora não seja proibido por norma. 9.2 Conexões Gomadas de Aço Carbono conforme norma AWWA São conexões obtidas pelo corte e solda de segmentos de tubos de aço carbono. Com esse processo podem-se obter os mais variados tipos de conexões como curvas de raio curto, de raio longo, tes, derivações, cruzetas, etc. Essas conexões são padronizadas pela norma AWWA C208 e praticamente podem ser consideradas como peças artesanais. Exemplos de especificação técnica: Conexões gomadas de aço carbono ASTM A283 / C, obtidas de tubos conforme AWWA C200, dimensões conforme AWWA C208, espessura standard, extremidades chanfradas para solda de topo conforme ASME/ANSI B16.25. Aplicações: Em geral em adutoras de água bruta, água tratada, estações elevatórias de água e esgoto em instalações industriais de água de resfriamento e em usinas hidrelétricas. Exemplo: Adutoras, água de resfriamento e drenagens. 9.3 Bocas de Lobo Simples Tem a característica de ser de baixo custo, é de fácil execução por ter uma única solda, não requer peças especiais, porém são de fraca resistência e sofrem perda de carga elevada. 9.4 Bocas de Lobo com Anel de Reforço Têm melhor resistência mecânica, são de concentração de tensões mais abrandadas, de baixo custo e de fácil execução, porém têm perda de carga elevada e controle de qualidade e inspeção radiográfica difíceis. 10.CONEXÕES PATENTEADAS Definição: São ligações de montagem e desmontagem fácil e permitem movimentos angulares e pequenos movimentos axiais.
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