N 0042

Prévia do material em texto

N-42 REV. F 11 / 2013 
 
PROPRIEDADE DA PETROBRAS 63 páginas, Índice de Revisões e GT 
 
Projeto de Sistema de Aquecimento 
Externo de Tubulação, Equipamento e 
Instrumentação, com Vapor 
 Procedimento 
Esta Norma substitui e cancela a sua revisão anterior. 
Cabe à CONTEC - Subcomissão Autora, a orientação quanto à interpretação do 
texto desta Norma. O Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma é o 
responsável pela adoção e aplicação das suas seções, subseções e 
enumerações. 
CONTEC 
Comissão de Normalização 
Técnica 
 
Requisito Técnico: Prescrição estabelecida como a mais adequada e que 
deve ser utilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma 
eventual resolução de não segui-la (“não-conformidade” com esta Norma) deve 
ter fundamentos técnico-gerenciais e deve ser aprovada e registrada pelo 
Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma. É caracterizada por verbos de 
caráter impositivo. 
SC - 17 
Prática Recomendada: Prescrição que pode ser utilizada nas condições 
previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidade de 
alternativa (não escrita nesta Norma) mais adequada à aplicação específica. A 
alternativa adotada deve ser aprovada e registrada pelo Órgão da 
PETROBRAS usuário desta Norma. É caracterizada por verbos de caráter 
não-impositivo. É indicada pela expressão: [Prática Recomendada]. 
Cópias dos registros das “não-conformidades” com esta Norma, que possam 
contribuir para o seu aprimoramento, devem ser enviadas para a 
CONTEC - Subcomissão Autora. 
 
Tubulação As propostas para revisão desta Norma devem ser enviadas à CONTEC - 
Subcomissão Autora, indicando a sua identificação alfanumérica e revisão, a 
seção, subseção e enumeração a ser revisada, a proposta de redação e a 
justificativa técnico-econômica. As propostas são apreciadas durante os 
trabalhos para alteração desta Norma. 
“A presente Norma é titularidade exclusiva da PETRÓLEO BRASILEIRO 
S. A. - PETROBRAS, de aplicação interna na PETROBRAS e Subsidiárias, 
devendo ser usada pelos seus fornecedores de bens e serviços, 
conveniados ou similares conforme as condições estabelecidas em 
Licitação, Contrato, Convênio ou similar. 
A utilização desta Norma por outras empresas/entidades/órgãos 
governamentais e pessoas físicas é de responsabilidade exclusiva dos 
próprios usuários.” 
 
 
Apresentação 
 
As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas por Grupos de Trabalho 
- GTs (formados por Técnicos Colaboradores especialistas da Companhia e das suas Subsidiárias), 
são comentadas pelas Unidades da Companhia e das suas Subsidiárias, são aprovadas pelas 
Subcomissões Autoras - SCs (formadas por técnicos de uma mesma especialidade, representando 
as Unidades da Companhia e as suas Subsidiárias) e homologadas pelo Núcleo Executivo (formado 
pelos representantes das Unidades da Companhia e das suas Subsidiárias). Uma Norma Técnica 
PETROBRAS está sujeita a revisão em qualquer tempo pela sua Subcomissão Autora e deve ser 
reanalisada a cada 5 anos para ser revalidada, revisada ou cancelada. As Normas Técnicas 
PETROBRAS são elaboradas em conformidade com a Norma Técnica PETROBRAS N-1. Para 
informações completas sobre as Normas Técnicas PETROBRAS, ver Catálogo de Normas Técnicas 
PETROBRAS. 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
2 
 
Sumário 
 
1 Escopo ................................................................................................................................................. 6 
2 Referências Normativas ...................................................................................................................... 6 
3 Termos e Definições ............................................................................................................................ 6 
4 Condições Gerais ................................................................................................................................ 9 
4.1 Simbologia .............................................................................................................................. 9 
4.2 Identificação ........................................................................................................................... 9 
4.3 Requisitos Gerais para Sistema de Aquecimento Externo com Vapor ............................... 10 
4.4 Isolamento Térmico .............................................................................................................. 11 
4.5 Aquecimento de Tubulação ................................................................................................. 11 
4.5.1 Diâmetros Utilizados para Ramal de Aquecimento ..................................................... 11 
4.5.2 Seleção do Sistema de Aquecimento .......................................................................... 11 
4.5.3 Comprimento Máximo Básico Contínuo de Cada Ramal de Aquecimento ................. 12 
4.5.4 Seleção dos Troncos de Suprimento de Vapor e de Recolhimento de Condensado . 13 
4.5.5 Profundidade Total das Bolsas .................................................................................... 13 
4.5.6 Detalhes de Instalação................................................................................................. 14 
4.5.7 Sistema de Purga ......................................................................................................... 14 
4.6 Aquecimento Externo de Equipamentos .............................................................................. 15 
4.6.1 Vasos de Pressão ........................................................................................................ 15 
4.6.2 Detalhes Típicos das Instalações de Vapor de Aquecimento em Bombas ................. 15 
4.6.3 Requisitos Gerais para o Sistema de Purga ................................................................ 15 
4.7 Aquecimento de Instrumentos ............................................................................................. 15 
4.8 Cálculo do Consumo de Vapor ............................................................................................ 16 
4.9 Cálculo da Capacidade do Purgador ................................................................................... 16 
4.10 Materiais para Linhas de Aquecimento .............................................................................. 16 
Anexo A - Figuras .................................................................................................................................. 17 
Anexo B - Roteiro de Cálculo de Aquecimento de Tubulações por Traço de Vapor ............................ 56 
B.1 Objetivo .......................................................................................................................................... 56 
B.2 Roteiro ............................................................................................................................................ 56 
B.2.1 Calor Fornecido pelo Ramal ao Tubo de Processo (QST) ................................................ 56 
B.2.1.1 Calor por Radiação do Ramal para o Tubo de Processo (QR) ................................. 56 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
3 
B.2.1.2 Calor por Condução do Ramal para Tubo de Processo (Qc) ................................... 57 
B.2.2 Calor Perdido pelo Tubo de Processo ao Ambiente (QA)................................................. 59 
B.2.2.1 Convecção e Radiação Externa (Qe) ....................................................................... 59 
B.2.2.2 Condução no Isolamento Térmico (Qk) .................................................................... 60 
B.2.2.3 Radiação, Condução e Convecção na Camada de Ar entre o Tubo de Processo e o 
Isolamento Térmico (QI) ...........................................................................................61 
B.2.3 Perda Direta de Calor para o Ambiente (QDIR) ................................................................. 61 
B.3 Consumo De Vapor Em Regime Permanente (Cv) ....................................................................... 62 
B.4 Lista de Variáveis e Propriedades ................................................................................................. 62 
B.4.1 Variáveis Utilizadas .......................................................................................................... 62 
B.4.2 Propriedades Utilizadas .................................................................................................... 62 
 
 
Figuras 
 
Figura 1 - Profundidade de Bolsa ............................................................................................................ 8 
Figura 2 - Identificação de Sistemas de Aquecimento ............................................................................ 9 
Figura 3 - Identificação de Sistema de Aquecimento em Trecho de Mudança de Número de Linha ..... 9 
Figura 4 - Identificação de 2 ou Mais Sistemas no Mesmo Suprimento de Vapor ............................... 10 
Figura 5 - Identificação de Sistema que Aquece Derivação ................................................................. 10 
Figura A.1 - Esquema Geral De Aquecimento Por Vapor ..................................................................... 17 
Figura A.2 - Arranjos Típicos de Suprimento de Vapor ........................................................................ 18 
Figura A.3 - Tomadas Verticais para 2 ou Mais Linhas de Aquecimento Verticais .............................. 19 
Figura A.4 - Arranjo Típico de Recolhimento de Vapor e Recolhimento de Condensado .................... 20 
Figura A.5 - Arranjo Típico de Suprimento para Dois Ramais de Aquecimento ................................... 20 
Figura A.6 - Vapor de Aquecimento para Troncos e Ramais ............................................................... 21 
Figura A.7 - Ancoragens Típicas para Linhas de Aquecimento de DN Ø 3/4” e Maiores em Tubos de 
Aço carbono ou aço inoxidável ......................................................................................... 22 
Figura A.8 - Guias para Linhas de Aquecimento .................................................................................. 22 
Figura A.9 - Curvas de Expansão (Dilatadores) para Linhas de Aquecimento, Usando Vapor 
Saturado de Pressões Até 1,7 Mpa (17 Kgf/cm2) ............................................................ 23 
Figura A.10 - Aquecimento De Válvulas ............................................................................................... 24 
Figura A.11 - Aquecimento de Flanges ................................................................................................. 24 
Figura A.12 - Detalhe Típico para Aquecimento de Estação de Controle ............................................ 25 
Figura A.13 - Aquecimento de Linhas Horizontais e Verticais com Um Ramal de Aquecimento (RA) . 25 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
4 
Figura A.14 - Fixações Típicas para Ramais de Aquecimento ............................................................. 26 
Figura A.14.1 - Aquecimento com 3 RA (Linhas Horizontais) .................................................... 26 
Figura A.14.2 - Aquecimento com 4 RA (Linhas Verticais) ......................................................... 26 
Figura A.14.3 - Aquecimento com 2 RA (Linhas Horizontais) .................................................... 26 
Figura A.14.4 - Aquecimento com 2 RA (Linhas Verticais) ......................................................... 26 
Figura A.15 - Arranjos de Tubulação .................................................................................................... 27 
Figura A.15.1 - Suprimento de Vapor ......................................................................................... 27 
Figura A.15.2 - Retorno de Condensado .................................................................................... 27 
Figura A.16 - Instalações Típicas para Aquecimento de Vasos ........................................................... 28 
Figura A.17 - Instalação Típica de Vapor de Aquecimento para Bombas ........................................ 29 
Figura A.18 - Esquema Aquecimento Comum para Linhas de Pequeno Diâmetro ......................... 30 
Figura A.19 - Linha de Aquecimento para Válvulas de Controle e Tomadas de Pressão em Linhas 
Aquecidas ............................................................................................................................ 30 
Figura A.20 - Aquecimento para Medidor de Fluxo - Serviço com Líquido de Selagem ...................... 31 
Figura A.20.1 - Caso 1 ................................................................................................................ 31 
Figura A.20.2 - Caso 2 ................................................................................................................ 32 
Figura A.21 - Aquecimento para Medidor de Fluxo com Caixa de Aquecimento ................................. 33 
Figura A.22 - Aquecimento para Medidor de Fluxo com Caixa de Aquecimento - Serviços de Vapor 
(Usado em Regiões com Temperatura Abaixo de 0 °C) ...................................................................... 34 
Figura A.23 - Alarme de Nível em Vaso ................................................................................................ 35 
Figura A.24 - Controlador de Nível em Vaso ........................................................................................ 36 
Figura A-25 - Controlador e Visor de Nível em “Bridle” ........................................................................ 36 
Figura A.26 - Visor de Nível Duplo em Vaso ......................................................................................... 37 
Figura A.27 - Caixa com Aquecimento a Vapor .................................................................................... 38 
Figura A.28 - Aquecimento de Ramais para Manômetros .................................................................... 39 
Figura A.28.1 - Manômetro Montado a Distância ....................................................................... 39 
Figura A.28.2 - Manômetro com Sifão (Temperatura Abaixo de 0 ºC ........................................ 40 
Figura A.28.3 - Manômetro Comum ............................................................................................ 40 
Figura A.29 - Aquecimento para Medidor de Pressão - Serviço com Líquido de Selagem .................. 41 
Figura A.30 - Ábaco para Cálculo do Aquecimento de Tubulações ..................................................... 42 
Figura A.31 - Detalhes de Montagem do Sistema com Perfil de Alumínio ........................................... 43 
Figura A.31.1 - Fixação e Montagem do Conjunto ..................................................................... 43 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
5 
Figura A.31.2 - Montagem Junto a Patins................................................................................... 43 
Figura A.31.3 - Montagem Junto a Luvas ................................................................................... 43 
Figura A.31.4 - Montagem em Curva ou Acessórios (Tês, Reduções) ...................................... 44 
Figura A.31.5 - Montagem Junto a Soldas Circunferênciais da Tubulação ............................... 44 
Figura A.32 - Geometria do Perfil .......................................................................................................... 45 
Figura A.33 - Detalhes de Montagem do Sistema com Fita de Alumínio ............................................. 46 
Figura A.33.1 - Montagem em Trecho Reto ...............................................................................46 
Figura A.33.2 - Montagem em Válvulas ou Filtros (1 Ramal Reto) ............................................ 46 
Figura A.33.3 - Montagem em Válvulas ou Filtros (1 Ramal Enrolado) ..................................... 46 
Figura A.34 - Montagem da Fita em Configurações Complexas do Ramal de Aquecimento (Exemplo: 
Ramal em Hélice) 47 
Figura A.35 - Comprimento Máximo Para Ramal 3/4” .......................................................................... 48 
Figura A.36 - Comprimento Máximo para Ramal 1/2” .......................................................................... 49 
Figura A.37 - Comprimento Máximo para Ramal 3/4” com Fita ou Perfil de Alumínio ......................... 50 
Figura A.38 - Comprimento Máximo para Ramal 1/2” com Fita ou Perfil de Alumínio ......................... 51 
Figura A.39 - Consumo de Vapor para Ramal de 3/4” .......................................................................... 52 
Figura A.40 - Consumo de Vapor para Ramal de 1/2” .......................................................................... 53 
Figura A.41 - Consumo de Vapor para Ramal de 1/2” ou 3/4” com Fita ou Perfil de Alumínio ............ 54 
Figura A.42 - Instalações Típicas para Aquecimento de Tanque de Enxofre ....................................... 55 
Figura B.1 - Passo da Hélice do Traço de Vapor .................................................................................. 57 
Figura B.2 - Dimensões Características De Montagem Da Fita ........................................................... 58 
Figura B.3 - Perfil de Alumínio - Perímetro da Fita ............................................................................... 59 
Figura B.4 - Ângulos de Troca Térmica Direta ...................................................................................... 60 
 
 
Tabelas 
 
Tabela 1 - Seleção de Sistemas de Aquecimento de Alta Performance .............................................. 12 
Tabela 2 - Diâmetro do Tronco de Suprimento ..................................................................................... 13 
Tabela 3 - Diâmetro do Tronco de Recolhimento de Condensado ....................................................... 13 
 
 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
6 
1 Escopo 
 
 
1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis para a elaboração de projetos de sistemas de 
aquecimento externo de tubulações, equipamentos e instrumentos, utilizando-se vapor d’água, 
destinados às unidades industriais, compreendendo instalações de perfuração e produção terrestres 
e em plataformas marítimas, áreas de processo, áreas de utilidades, parques de armazenamento, 
terminais, bases de provimento, instalações auxiliares e estações de oleodutos. 
 
 
1.2 Esta Norma não se aplica aos projetos de outros tipos de sistemas de aquecimento, tais como: 
aquecimento por camisa externa de vapor e aquecimento elétrico. 
 
 
1.3 Esta Norma se aplica a projetos para a PETROBRAS, iniciados a partir da data de sua edição. 
 
 
1.4 Esta Norma contém Requisitos Técnicos e Práticas Recomendadas. 
 
 
2 Referências Normativas 
 
Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação desta Norma. Para referências 
datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as 
edições mais recentes dos referidos documentos (incluindo emendas). 
 
PETROBRAS N-58 - Símbolos Gráficos para Fluxogramas de Processo e de Engenharia; 
 
PETROBRAS N-59 - Símbolos Gráficos para Desenhos de Tubulação; 
 
PETROBRAS N-75 - Abreviaturas para os Projetos Industriais; 
 
PETROBRAS N-76 - Materiais de Tubulação Para Instalações de Refino e Transporte; 
 
PETROBRAS N-116 - Sistemas de Purga de Vapor em Tubulações e Equipamentos; 
 
PETROBRAS N-250 - Montagem de Isolamento Térmico a Alta Temperatura; 
 
PETROBRAS N-381 - Execução de Desenho e Outros Documentos Técnicos em Geral; 
 
PETROBRAS N-550 - Projeto de Isolamento Térmico a Alta Temperatura; 
 
PETROBRAS N-1618 - Material para Isolamento Térmico; 
 
PETROBRAS N-1931 - Tubulação Para Instrumentação. 
 
 
3 Termos e Definições 
 
Para os propósitos desta Norma são adotados os termos e definições indicadas em 3.1 a 3.18. 
 
 
3.1 
aquecimento externo 
aquecimento utilizando-se tubos com vapor d’água dispostos externamente à tubulação, equipamento 
ou instrumento a ser aquecido 
 
 
3.2 
temperatura de equilíbrio 
temperatura do equipamento ou tubulação, para determinadas condições ambientais, em regime 
permanente e na condição de inexistência de fluxo de produto. A temperatura de equilíbrio é obtida 
quando o calor fornecido pelo sistema de aquecimento se iguala ao calor perdido para o ambiente 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
7 
 
3.3 
Sistema de Aquecimento (SA) 
sistema constituído pelos ramais de suprimento, aquecimento e sistema de purga 
 
 
3.3.1 
sistema de aquecimento convencional 
sistema para o qual a transferência de calor se dá, basicamente, por contato direto do ramal de 
aquecimento com a tubulação 
 
 
3.3.2 
sistemas de aquecimento de alta performance 
sistemas para os quais a transferência de calor do ramal de aquecimento para a tubulação é 
significativamente aumentada, possibilitando obter-se temperaturas mais próximas à do vapor. 
Destacam-se: sistema com perfil de alumínio e sistema com fita de alumínio 
 
 
3.4 
ramal de aquecimento ou traço de vapor 
linha de pequeno diâmetro, disposta externamente à tubulação ou equipamento, com a função de 
promover o aquecimento da tubulação ou equipamento (ver Figura A.5) 
 
 
3.4.1 
ramal de aquecimento reto 
apresenta configuração reta e paralela à tubulação 
 
 
3.4.2 
ramal de aquecimento helicoidal 
apresenta configuração em forma de hélice, enrolado externamente à tubulação ou equipamento 
 
 
3.5 
tronco principal de vapor 
tubulação de onde são alimentados os sistemas de aquecimento com vapor (ver Figura A.1) 
 
 
3.6 
tronco principal de condensado 
tubulação para onde é descarregado o condensado coletado pelos troncos de recolhimento de 
condensado (ver Figura A.1) 
 
 
3.7 
ramal principal de vapor 
tubulação de interligação entre o tronco principal de vapor e o tronco de suprimento de vapor (ver 
Figura A.1) 
 
 
3.8 
tronco de suprimento de vapor 
tubulação de onde são alimentados os diversos ramais de aquecimento de vapor (ver Figura A.1) 
 
 
3.9 
ramal de suprimento 
tubulação intermediária que interliga o tronco de suprimento a ramais de aquecimento (ver 
Figura A.1) 
 
 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
8 
3.10 
ramal de condensado 
linha de pequeno diâmetro que transfere o condensado coletado no sistema de purga para o tronco 
de recolhimento ou tronco principal de condensado (ver Figura A.1) 
 
 
3.11 
tronco de recolhimento de condensado 
tubulação para onde é descarregado o condensado pelos sistemas de aquecimento (ver Figura A.1) 
 
 
3.12 
Vapor de Aquecimento (VA) 
vapor d’água saturado ou superaquecido que se constitui no fluido de aquecimento 
 
 
3.13 
sistema de purga 
ver PETROBRAS N-116 
 
 
3.14 
perfil de alumínio 
peça perfilada, fabricada por extrusão, utilizada para acoplar o ramal de aquecimento à tubulação, de 
forma a aumentar a troca de calor por condução térmica (ver Figura A.32) 
 
 
3.15 
fita de alumínio 
fita de largura 1/2” ou 3/4” e espessura 0,5 mm, disposta em forma de hélice externamente à 
tubulação e ramal de aquecimento, de forma a aumentar a troca térmica por condução e radiação 
(ver Figura A.33) 
 
 
3.16 
massa termocondutora 
massa de alta condutividade térmica utilizada para incrementar a transferência de calor por 
condução, entre 2 superfícies (ver 4.5.2.4) 
 
 
3.17 
comprimento básico contínuo de um ramalde aquecimento 
comprimento de tubo medido desde a válvula de bloqueio até o purgador 
 
 
3.18 
profundidade de bolsa 
compreende-se como a distância vertical, medida entre pontos baixos e altos sucessivos em um 
ramal de aquecimento, no sentido do fluxo, conforme Figura 1 
 
 
 
 
NOTA: PROFUNDIDADE TOTAL DAS BOLSAS = A + B + C 
 
Figura 1 - Profundidade de Bolsa 
 
A 
B 
C 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
9 
 
4 Condições Gerais 
 
 
4.1 Simbologia 
 
 
4.1.1 Toda linha aquecida por vapor de aquecimento deve ser representada pelos símbolos e 
abreviaturas constantes das PETROBRAS N-58, N-59 e N-75. 
 
 
4.1.2 Com relação a equipamentos e a instrumentos aquecidos, para os quais não existam símbolos 
nas normas citadas no 4.1.1, deve ser feita a indicação dos símbolos que venham a ser utilizados em 
todos os documentos (tais como: fluxogramas de engenharia, plantas de tubulação e folhas de 
dados) onde os equipamentos e instrumentos aquecidos apareçam. 
 
 
4.2 Identificação 
 
 
4.2.1 A identificação de um sistema de aquecimento (SA) em plantas de tubulação deve ser 
conforme a Figura 2. 
 
4° SA da linha
Sentido do
fluxo de vapor
Número cronológico da
linha onde será instalado
Identificação de SA
3° SA da linha
SA - 234 - 3
SA - 234 - 4
da linha
Início de um SA
Final de um SA
de ramais de aquecimento
N° indicativo da quantidade
Ramal de aquecimento
(3)
Tubulação aquecida
 
 
Figura 2 - Identificação de Sistemas de Aquecimento 
 
 
4.2.2 Sempre que uma tubulação aquecida mudar de número, o número do SA continua inalterado 
até o ramal de condensado. Desse ponto em diante deve receber o número de outra linha conforme a 
Figura 3. 
 
SA-237-1
10" - HC - 400 - 237 - Ba
SA-228-17
12" - HC - 400 - 228 - Ba
SA-228-17
 
 
 
Figura 3 - Identificação de Sistema de Aquecimento em Trecho de Mudança de 
Número de Linha 
 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
10 
4.2.3 Quando se instalar 2 ou mais sistemas no mesmo suprimento de vapor, deve-se fazer a 
identificação conforme o exemplo da Figura 4. 
 
 
 
SA
234-11
229-7
232-10
 
 
 
Figura 4 - Identificação de 2 ou Mais Sistemas no Mesmo Suprimento de Vapor 
 
 
4.2.4 Quando um sistema de uma determinada linha aquecer também uma derivação, deve ser 
indicada a quantidade de sub-ramais que aquecem a derivação, conforme Figura 5. 
 
instalar os sub-ramais
Linha principal com três ramais de aquecimento
O mesmo sub-ramal
alternadamente
vai e volta (1)+(1)
Repres. em planta
(3)
Somente 1 sub-ramal
Repres. em planta
quando indicado
aquece a derivação
Situação real
(1)
(3) (3)
(1)
Mudança aço-cobre
(3)
 
Figura 5 - Identificação de Sistema que Aquece Derivação 
 
 
4.2.5 Deve ser feita uma lista dos sistemas de aquecimento, em formulário próprio, respeitando a 
PETROBRAS N-381. O modelo é apresentado no Anexo C. 
 
 
4.3 Requisitos Gerais para Sistema de Aquecimento Externo com Vapor 
 
 
4.3.1 Não deve ser utilizada conexão roscada nas ligações. Utilizar solda de topo com o processo 
“TIG” ou solda de encaixe. Em sistemas passíveis de desmontagem utilizar flanges. 
 
 
4.3.2 Utilizar aço-carbono em todo o sistema, a exceção dos casos em que for tecnicamente 
conveniente o uso de tubo de aço carbono ou de aço inoxidável. Observar o limite admissível de 
pressão X temperatura para tubos de aço carbono ou aço inoxidável conforme padronização Xb da 
PETROBRAS N-76. 
 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
11 
4.3.3 No caso de conformação e mudança de direção de tubo de aço-carbono, curvar a quente com 
areia, com raio de curvatura mínimo igual a 5 vezes o diâmetro externo do tubo. 
 
 
4.3.4 O arranjo dos tubos ao redor de válvulas, bombas, etc., deve permitir sua remoção sem a 
necessidade de remoção do aquecimento. 
 
 
4.3.5 Na alimentação das linhas de aquecimento (vapor e condensado) devem ser instalados 
suspiros em todos os pontos altos e drenos em todos os pontos baixos que não possuírem 
purgadores, mesmo que não sejam indicados no projeto. 
 
 
4.4 Isolamento Térmico 
 
 
4.4.1 As tubulações, equipamentos e instrumentos aquecidos devem ser isolados para a 
conservação de calor, em conjunto com as linhas de aquecimento. 
 
 
4.4.2 Os materiais para isolamento a serem utilizados estão previstos na PETROBRAS N-1618 em 
função da sua melhor aplicação. 
 
 
4.4.3 A montagem do isolamento deve estar de acordo com a PETROBRAS N-250. Deve-se garantir 
a inexistência de materiais de isolamento térmico entre o ramal de aquecimento e a tubulação. 
 
 
4.4.4 A espessura do isolamento deve ser determinada pela PETROBRAS N-550. Em casos 
específicos, a espessura pode ser calculada e definida em função do sistema de aquecimento 
utilizado, de forma a permitir a economia decorrente de uma possível redução do número de ramais 
de aquecimento. 
 
 
4.5 Aquecimento de Tubulação 
 
 
4.5.1 Diâmetros Utilizados para Ramal de Aquecimento 
 
Os diâmetros utilizados para ramais de aquecimento devem ser de 3/8” para aço carbono ou aço 
inoxidável, 1/2” para aço inoxidável (OD) e 1/2” e 3/4” para aço-carbono. 
 
 
4.5.2 Seleção do Sistema de Aquecimento 
 
O sistema de aquecimento deve ser especificado de forma a se obter a temperatura de equilíbrio 
requerida. 
 
 
4.5.2.1 Sistema de Aquecimento Convencional com Ramais Retos 
 
A seleção dos diâmetros e quantidades de ramais de aquecimento deve ser feita utilizando-se a 
metodologia de cálculo do Anexo B ou através do ábaco da Figura A.30. 
 
 
4.5.2.2 Sistema de Aquecimento Convencional com Ramal Helicoidal 
 
 
Usar tubos de aço carbono ou de aço inoxidável, conforme o 4.5.1. 
 
 
Deve ser utilizado em tubulações de pequeno diâmetro (até 2”), que apresentam muitas mudanças de 
direção e acessórios, bem como em válvulas. O passo de hélice é definido utilizando-se a 
metodologia de cálculo do Anexo B. 
 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
12 
 
Deve ser utilizado em tubulações de grande diâmetro (igual e acima de 24”) bem como em válvulas. 
O passo de hélice é definido utilizando-se a metodologia de cálculo do Anexo B. 
 
 
4.5.2.3 Sistemas de Aquecimento de Alta Performance 
 
Devem ser utilizados nos casos em que se deseja reduzir o número de ramais de aquecimento, 
principalmente para produtos de alta viscosidade. Para a escolha do tipo de sistema de alta 
performance, consultar Tabela 1. 
 
 
NOTA 1 Número de ramais para os sistemas de alta performance deve ser determinado de acordo 
com a metodologia de cálculo do Anexo B. Como aproximação, pode se considerar o 
número de ramais igual à metade do número definido pelo ábaco da Figura A.30. 
NOTA 2 Em trechos longos, como em tubovias, recomenda-se o uso do sistema com perfil de 
alumínio. Deve-se garantir um bom acoplamento do perfil de alumínio com o ramal e a 
tubulação a ser aquecida. A geometria do perfil, bem como detalhes de montagem estão 
mostrados nas Figuras A.31 e A.32. [Prática Recomendada] 
NOTA 3 Em curvas, conexões e acessórios, onde a montagem do sistema com perfil é inviável, o 
sistema deve ser complementado com o uso da fita de alumínio. 
NOTA 4 Para o sistema com fita, recomenda-se o recobrimento total da tubulação e ramal. Os 
detalhes de montagem estão mostrados na Figura A.33. Para configurações complexas do 
ramal de aquecimento, onde é difícil o recobrimento total, adotar o esquema de montagem 
indicado na Figura A.34. [Prática Recomendada] 
NOTA 5 Para sistemas de alta performance o diâmetro do ramal de aquecimento deve ser de 1/2”. 
 
 
Tabela 1 - Seleção de Sistemas de Aquecimento de Alta Performance 
 
Configuração Sistemarecomendado 
  4 ” 
Trechos curtos Fita 
Trechos longos Fita ou perfil 
  6 ” 
Trechos curtos e com muitas 
curvas Fita 
Trechos longos Perfil 
Válvulas, filtros, potes de 
selagem - 
Ramal helicoidal de aço 
carbono ou aço inoxidável ou 
opcionalmente fita 
Curvas, conexões, e 
acessórios - Fita 
 
 
4.5.2.4 A massa termocondutora não deve ser usada, visto que perde eficácia ao longo do tempo. 
 
 
4.5.2.5 Para o aquecimento de válvulas, filtros ou acessórios, com produtos de alta viscosidade, 
utilizar sistema de aquecimento helicoidal ou, opcionalmente, sistema com fita de alumínio. 
 
 
4.5.3 Comprimento Máximo Básico Contínuo de Cada Ramal de Aquecimento 
 
O comprimento máximo básico contínuo de cada ramal de aquecimento deve ser determinado pelos 
gráficos das Figuras A.35 a A.38. 
 
 
4.5.3.1 No caso de projetos em tubovias com 2 ou mais tubulações aquecidas em paralelo, 
padronizar o comprimento, utilizando o menor valor obtido para cada linha individualmente, a fim de 
reduzir o número de estações de purga. 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
13 
4.5.3.2 Para sistemas com baixa pressão de vapor (menor que 3,0 kgf/cm2), verificar o comprimento 
máximo em função da capacidade do purgador selecionado. O comprimento é igual á capacidade 
dividida pelo consumo por unidade de comprimento conforme o 4.8. 
 
 
4.5.3.3 Para cada curva empregada, o comprimento máximo básico contínuo deve ser reduzido 
em 0,50 m. 
 
 
4.5.3.4 Reduções no diâmetro são aceitáveis para aquecimento de instrumentos ou pequenos 
equipamentos. Nesse caso, deve ser observada uma redução de comprimento da linha para 
compensar a perda de capacidade pela diminuição do diâmetro. 
 
 
4.5.4 Seleção dos Troncos de Suprimento de Vapor e de Recolhimento de Condensado 
 
 
4.5.4.1 O diâmetro do tronco de suprimento de vapor deve obedecer a Tabela 2. 
 
 
Tabela 2 - Diâmetro do Tronco de Suprimento 
 
Número de Ramais de Aquecimento Diâmetro do Tronco 
Suprimento DN 3/8” DN 1/2” DN 3/4” 
1 a 2 1 - 1/2” 
3 a 5 2 a 4 1 3/4” 
6 a 8 5 a 6 2 a 3 1” 
09 a 18 7 a 12 4 a 7 1 1/2” 
19 a 28 13 a 16 8 a 11 2” 
- - 12 a 16 3” 
NOTA 1 Os ramais de aquecimento devem ser selecionados conforme o 4.5.2. 
NOTA 2 Para DN de ramais de aquecimentos heterogêneos, considerar as seções e 
reduzir a um único número de DN equivalente. 
NOTA 3 Pode ser utilizada para determinar diâmetro do ramal de suprimento. [Prática 
Recomendada] 
NOTA 4 Para sistema de alta performance o diâmetro do tronco deve ser selecionado 
conforme Tabela 2 com o dobro do número de ramais. 
 
 
4.5.4.2 Para a seleção do diâmetro mínimo do tronco de recolhimento de condensado, deve ser 
usada a Tabela 3. 
 
 
Tabela 3 - Diâmetro do Tronco de Recolhimento de Condensado 
 
Número de purgadores Diâmetro do tronco de condensado 
1 a 2 3/4” 
3 a 5 1” 
6 a 15 1 1/2” 
16 2” 
 
 
4.5.5 Profundidade Total das Bolsas 
 
 
4.5.5.1 A profundidade total das bolsas não deve ultrapassar 20 % da altura manométrica 
equivalente à pressão do vapor (PTB[m] < 2 x Pvapor[kgf/cm2]). 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
14 
 
4.5.5.2 A profundidade das bolsas consideradas individualmente não deve ultrapassar 5 % da altura 
manométrica equivalente à pressão de vapor (PB[m] < 0,5 x Pvapor[kgf/cm2]). 
 
 
4.5.6 Detalhes de Instalação 
 
 
4.5.6.1 Devem ser instaladas válvulas de bloqueio nos pontos de conexão com os troncos de 
suprimento de vapor e recolhimento de condensado, a fim de que o sistema de aquecimento possa 
ser liberado sempre que necessário. 
 
 
4.5.6.2 Devem ser usados preferencialmente “manifolds” compactos de suprimento de vapor e 
recolhimento de condensado. 
 
 
4.5.6.3 Deve ser usado, sempre que possível tubos curvados, reduzindo o uso de conexões a um 
valor mínimo. 
 
 
4.5.6.4 Os efeitos dos movimentos de expansão dos ramais de aquecimento devem ser controlados 
por restrições e dilatadores, conforme indicado na Figura A.9. Para absorver os movimentos de 
expansão devem ser deixadas folgas nas aberturas por onde os dilatadores saem do isolamento. 
Deve ser aproveitada a presença de flanges e válvulas para a instalação de dilatadores. 
 
 
4.5.6.5 Os ramais de aquecimento retos devem ser fixados a cada intervalo de 1 m, através de fitas 
de aço largura 12,7 mm x 0,5 mm espessura ou arame BWG 16, de aço galvanizado e recozido, 
conforme a PETROBRAS N-1618. Para ramais com perfil de alumínio, utilizar sempre fita de aço. 
 
 
4.5.6.6 A posição do ramal de aquecimento está indicada nas Figuras A.13 e A.14. No caso 
específico de um ramal, deve ser fixado na geratriz inferior do tubo. 
 
 
4.5.6.7 Linhas de DN até 1 1/2”, a serem aquecidas, podem ser agrupadas e isoladas em um único 
bloco de aquecimento, como na Figura A.18. Linhas de DN 2” e maiores sempre devem ser 
aquecidas individualmente. [Prática Recomendada] 
 
 
4.5.6.8 Cada ramal de aquecimento deve ter sua válvula de bloqueio, colocada o mais próximo 
possível do tronco de suprimento de vapor. 
 
 
4.5.6.9 Para ramais de aquecimento de aço-carbono ver Figuras A.10 e A.11. 
 
 
4.5.6.10 Somente devem ser previstos flanges, nos ramais de aquecimento, junto a válvulas quando 
estritamente necessário. (Ver Figura A.10). 
 
 
4.5.6.11 Os arranjos típicos de tubulação de suprimento de vapor e recolhimento de condensado são 
apresentados nas Figuras A.2 a A.6, A.12 e A.15. 
 
 
4.5.7 Sistema de Purga 
 
Para detalhes de instalação do sistema de purga, deve ser consultada a PETROBRAS N-116. 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
15 
 
4.6 Aquecimento Externo de Equipamentos 
 
 
4.6.1 Vasos de Pressão 
 
 
4.6.1.1 Os vasos que necessitarem aquecimento externo devem ser aquecidos, preferencialmente, 
com tubos de aço carbono ou aço inoxidável em disposição helicoidal. O isolamento deve obedecer 
ao 4.4. 
 
 
4.6.1.2 Devem ser indicados na folha de dados do equipamento e fluxogramas o diâmetro da linha 
de aquecimento, a área coberta pelo aquecimento e as características do isolamento. 
 
 
4.6.1.3 Detalhes típicos de instalações para aquecimento de vasos encontram-se na Figura A.16. 
 
 
4.6.2 Detalhes Típicos das Instalações de Vapor de Aquecimento em Bombas 
 
 
4.6.2.1 Os detalhes típicos das instalações de vapor de aquecimento em bombas encontram-se na 
Figura A.17, podendo também ser empregado o sistema de aquecimento helicoidal. 
 
 
4.6.2.2 As tubulações de sucção, descarga e a carcaça da bomba devem ter ramais de aquecimento 
independentes. 
 
 
4.6.2.3 A linha de aquecimento deve ser colocada junto à carcaça da bomba e presa por meio de 
arames ou clipes. 
 
 
4.6.2.4 Os flanges devem ser colocados de modo que a remoção da bomba não seja dificultada pelo 
sistema de aquecimento. 
 
 
4.6.3 Requisitos Gerais para o Sistema de Purga 
 
Os requisitos gerais para o sistema de purga (subseção 4.5.7) também são aplicáveis ao 
aquecimento de equipamentos. 
 
 
4.6.4 Aquecimento interno de tanque de enxofre 
 
Os detalhes típicos para aquecimento de tanque de enxofre devem ser conforme Figura A.42. 
 
 
4.7 Aquecimento de Instrumentos 
 
 
4.7.1 Os requisitos gerais para linhas com vapor de aquecimento se aplicam também a instrumentos, 
com as exceções abaixo: 
 
a) indicadores de nível devem ser aquecidos com tubos de aço carbonoou de aço 
inoxidável, conforme 4.5.1; 
b) linhas de medidores de fluxo devem ser aquecidas com tubos de aço carbono ou de aço 
inoxidável, conforme 4.5.1. 
 
 
4.7.2 Linhas de pequenos diâmetros, para instrumentos, podem ser agrupadas e isoladas conforme 
4.5.6.7. [Prática Recomendada] 
erct
-PÚBLICO-
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
16 
 
4.7.3 Os detalhes típicos das instalações de aquecimento de instrumentospodem ser vistos nas 
Figuras A.12, A.19 a A.29. 
 
 
4.8 Cálculo do Consumo de Vapor 
 
O consumo de vapor, em kg/h, de um ramal é igual ao consumo por unidade de comprimento dado 
nas Figuras A.39, A.40 e A.41, multiplicado pelo comprimento do ramal em metro. 
 
 
4.9 Cálculo da Capacidade do Purgador 
 
 
A capacidade é determinada através da curva do fabricante em função da pressão diferencial entre 
os pontos a montante e a jusante do purgador. 
 
 
Devem ser usados os purgadores qualificados e aprovados conforme a PETROBRAS N-116. Caso a 
capacidade do purgador seja ultrapassada, o ramal deve ser dividido. 
 
 
4.9.1 A pressão a jusante é igual à pressão atmosférica ou à pressão da linha de retorno de 
condensado. 
 
 
4.9.2 A pressão a montante é igual à pressão do vapor menos a perda de carga máxima esperada 
no ramal. 
 
 
4.9.3 Para os comprimentos de ramal obtidos conforme o 4.5.3 e considerando a profundidade 
máxima das bolsas conforme o 4.5.5.1, a perda de carga pode ser estimada pela seguinte fórmula: 
 
38,0Px286,0P vapor]2cm/kgf[  
 
 
4.10 Materiais para Linhas de Aquecimento 
 
Os materiais para linhas de aquecimento devem ser conforme a PETROBRAS N-116. 
 
 
 
 
erct
-PÚBLICO-
N-42 11 / 2013REV. F
18
 
-PÚBLICO-
Figura A.2 - Arranjos Típicos de Suprimento de Vapor
aquecimento
ou compacto
"Manifold" convencional 
Ramal de aquecimento
necessário o uso contínuo de
principal de vapor no caso de ser
pode ser feita tambem no tronco
A tomada de vapor de aquecimento
Tronco de suprimento de vapor
Ver Figura A-3
Ramal principal
Tronco principal de vapor
(se necessário)
Adaptador aço x cobre
Ramal de aquecimento
Tronco de suprimento de vapor
ao equipamento a ser aquecido
de vapor dever feita próximo
Sempre que possível a tomada
Ramal de suprimento
N-42 11 / 2013REV. F
19
 
-PÚBLICO-
Tronco de suprimento de vapor ou
tronco principal de vapor
Figura A.3 - Tomadas Verticais para Duas ou mais Linhas de Aquecimento Verticais
Esta válvula e o dreno não
são necessários, no caso
de se tratar de um tronco
de suprimento de vapor
Tronco principal
de condensado
Tronco de recolhimento
de condensado
Sistema de purga
Ramais de condensado
N-42 11 / 2013REV. F
20
 
-PÚBLICO-
Figura A.4 - Arranjo Típico de Recolhimento de Vapor e Recolhimento de Condensado
de vapor
Tronco de suprimento
Figura A.5 - Arranjo Típico de Suprimento para Dois Ramais de Aquecimento
de purga
Para sistema
Ramal de aquecimento
Ver Figura A.10
Isolamento
Ramal de aquecimento
de purga
Para o sistema
N-42 11 / 2013REV. F
21
 
-PÚBLICO-
Sistema de purga
Figura A.6 - Vapor de Aquecimento para Troncos e Ramais
(se necessário) (típico)
Adaptadores aço x cobre
recolhimento de condensado
de suprimento de vapor
tronco principal
de vapor ou tronco
Tronco principal ou de
Ramais de aquecimento
de purga
Sistema
Válvula de bloqueio
N-42 11 / 2013REV. F
22
 
-PÚBLICO-
Figura A.7 - Ancoragens Típicas para Linhas de Aquecimento de 3/4" e maiores em Tubos
 de Cobre
Figura A.8 - Guias para Linhas de Aquecimento
 Chapa USG 16 x 1"
Chapa 1 1/2" x 1/4"
Solda para aço ou
brasagem para cobre
brasagem para cobre
Solda para aço ou
N-42 11 / 2013REV. F
23
 
-PÚBLICO-
aquecim.
Figura A.9 - Curvas de Expansão (Dilatadores) para Linhas de Aquecimento, Usando
 Vapor Saturado de Pressões Até 1,7 MPa (17 kgf/cm²)
Ara
me
 ga
lva
niz
ado
 Nº
16
a c
ada
 1 0
00 
mm
~
dila
tad
or f
ore
m u
sad
os
qua
ndo
 ma
is d
e u
mV
er t
abe
la a
bai
xo
ânc
ora
 en
tre 
dila
tad
ore
s
A
~
~ Gu
ia
8 m até 25 m
1 Dilatador
Curvas de expansão
(Dilatadores)
Dimensões em (mm)
3/8" Não 450
750
450
3/4"
1/2"
900
450
(in)
ramal
DN do
de B
Cu AC
60
120
75
Cu
Alternativas
menoresR
AC
8 m ou
A
máximo
Cu AC
em
 tre
cho
 ret
o
um
 dil
ata
dor
 é u
sad
o
ext
rem
ida
de 
qua
ndo
Ânc
ora
s e
m c
ada
Mín
.
2 R
A - 1
(Típ
.)1
50
B
A - 2
B
~
B
NOTA 1 Um dos meios para permitir a expansão de tubos de cobre é desenrolá-lo diretamente da bobina mantendo suas ondulações e
 fixá-lo ao tubo.
NOTA 2 Sempre que possível, o dilatador deve ficar no plano horizontal. Coleta múltipla só pode ser utilizada com dilatador no plano
 horizontal. Quando não for possível, usar preferencialmente as alternativas, das Figuras A.1 e A.2. Opcionalmente pode ser
 em forma de uma única espira.
NOTA 3 Quando o dilatador é necessário, usar âncoras de acordo com a Figura A.7. Quando não é necessário, usar tiras de aço para
 mudanças de direção.
Não
Não
Não Não
N-42 11 / 2013REV. F
24
 
-PÚBLICO-
Figura A.10 - Aquecimento de Válvulas
NOTA Flange do ramal de aquecimento é opcional.
Isolamento - o mesmo da linha. Não é necessario
Ø > 4"Fazer lira conforme a figura
Contorná-la em qualquer diâmetro
Ø < 3" Contorná-la
Figura A.11 - Aquecimento de Flanges
(Ver Figura A.8)
Guia
~
~
1 Traço Ø 1/2"
2 traçados
Usar no máximo
(orientação para campo)
Locar os flanges fora
do isolamento
Válvula comum
Válvula controle
removível
Isolamento
~
Arame
~ ~
(Ver Figura A.8)
Ø < 3" O mesmo da linha não é necessário
quando da utilização
de coleta múltiplas
Posição horizontal e obrigatória
Guia (Ver Figura A.8)
~
(Típico)
do isolamento
(Ver Figura A.8)
Guias
(orientação para campo)
Locar os flanges fora
Ø > 4" Removível
Ser removível
~ ~
Usar apenas
guia
~ ~
Arame
1 traço
Detalhe para vávula até 3"
Detalhe para flange de 4"
N-42 11 / 2013REV. F
25
 
-PÚBLICO-
Arame ou fita a cada 1 m
Válvula de globo
Figura A.12 - Detalhe Típico para Aquecimento de Estação de Controle
Figura A.13 - Aquecimento de Linhas Horizontais e Verticais com um Ramal de
 Aquecimento ( R. A. )
Ramal de aquecimento
Linha aquecida
Para sistema de purga
Ramal de aquecimento
requerido para seguraça
Não isolar, exceto quando
pessoal
150 mm
Posição opcional
Usar Figura A.10
N-42 11 / 2013REV. F
26
 
-PÚBLICO-
Figura A.14 - Fixações Típicas para Ramais de Aquecimento
Ver item 4.5.6.6
FIGURA A.14.3 - Aquecimento com 2 R. A. (Linhas Horizontais)
30° 30°
FIGURA A.14.1 - Aquecimento com 3 R. A. (Linhas Horizontais)
30° 30°
Figura A.14.4 - Aquecimento com 2 R. A. (Linhas Verticais)
FIGURA A.14.2 - Aquecimento com 4 R. A. (Linhas Verticais)
NOTA O ramal de aquecimento (R.A.) pode sofrer em seu alinhamento, pequenos desvios de contorno, sempre que encontre algum
 patim, retomando, em seguida o alinhamento anterior.
N-42 11 / 2013REV. F
27
 
-PÚBLICO-
Figura A.15 - Arranjos de Tubulação
Válvula de bloqueio do
Adaptador aço/cobre quando
o ramal for de cobre
Ramal de suprimento de vapor
Figura A.15.1 - Suprimento de Vapor
Tronco de recolhimento
~
de condensado Linha
aquecida
ramal de condensado
~
Válv. gaveta
Tronco de suprimento de vapor
Alternativa
~
~
~
mais de um sistema
Opção de retorno para
Sistema
de Purga
Para o
Linha(s) aquecida(s)
Figura A.15.2 - Retorno de Condensado
Adaptador aço/cobre quando
o ramal for de cobre
Alternativa
N-42 11 / 2013REV. F
28
 
-PÚBLICO-
Figura A.16 - Instalações Típicas para Aquecimento de Vasos
~
Suprimento de vapor
no fundo do vaso
Serpentina com afastamento de 150 mm
P/o sistemade purga
~
~
~
150 mm
Do suprimento de vapor
~
~
150 mm
~
~
Vista planificada
P/o sistema
de purga
P/o sistema
de purga
P/o sistema
de purga
P/o sistema
de purga
N-42 11 / 2013REV. F
29
 
-PÚBLICO-
Figura A.17 - Instalação Típica de Vapor de Aquecimento para Bombas
~
~ ~
~
Para o sistema de purga
(se necessário)
Adaptador
~
N-42 11 / 2013REV. F
30
 
-PÚBLICO-
Figura A-18 - Esquema para Aquecimento Comum para Linha de Pequeno Diâmetro
Figura A.19 - Linha de Aquecimento para Válvulas de Controle e Tomadas de Pressão em
 Linhas Aquecidas
~
NOTA Ver Figura A.10.
Para o
sistema de purga
~
Cobertura (folha metálica)
~
linha de
aquecimento
de 1 1/2" de espessura
Bloco isolante
Ramal de aquecimento
N-42 11 / 2013REV. F
31
 
-PÚBLICO-
Figura A.20 - Aquecimento para Medidor de Fluxo - Serviço com Líquido de Selagem
com afastamentos de 1 m
Ramal de aquecimento Ø 3/8" D.E.
Prender com arame galvanizado
recozido Nº 16, ao redor do tubo
Figura A.20.1 - Caso 1
~
Para sistema de purga
Linhas de processo Ø 3/8" D.E.
Isolamento de cobertura
para tubo Ø 1"
Ramal de aquecimento -1/2"
Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" P
Pote de selagem
~
I
Ver detalhe "B"
Ver detalhe "A"
Detalhe "A"
Detalhe "B"
Ver Nota
NOTA Aumentar o número de tubos de "steam tracer" quando operando com produtos pesados.
N-42 11 / 2013REV. F
32
 
-PÚBLICO-
Figura A.20 - Aquecimento para Medidor de Fluxo - Serviço com Líquido de Selagem
Figura A.20.2 - Caso 2
Ramal aquecimento
3/8" T x 1/2" P
Conexão fêmea
~
Para o sistema de purga
Tubo de cobre 3/8" D.E.
~
NOTA Aumentar o número de tubos de "steam tracer" quando operando com produtos pesados.
Ver Nota
N-42 11 / 2013REV. F
33
 
-PÚBLICO-
Figura A.21 - Aquecimento para Medidor de Fluxo com Caixa de Aquecimento
aquecimento - 1/2" D.E.
3/8" T x 1/2" P
Conexão fêmea
Ramal de
~
3/8" T x 1/2" P
Conexão fêmea
Para sistema de purga
~
Ver detalhe E "B" da Figura A.20.1
de cobre 3/8" D.E.
União para tubo
N-42 11 / 2013REV. F
34
 
-PÚBLICO-
Figura A.22 - Aquecimento para Medidor de Fluxo com Caixa de Aquecimento - Serviço de
 Vapor
NOTA Usados em regiões com temperatura abaixo de 0º C.
3/8" T x 1/2" P
Conexão fêmea
~
aquecimento-1/2" DE
Ramal de 
de cobre 3/8" D.E.
União para tubo
Conexão fêmea
Para o sistema de purga
3/8" T x 1/2" D.E.
~
Ver detalhes "A" e "B"
da Figura A.20.1
N-42 11 / 2013REV. F
35
 
-PÚBLICO-
Figura A.23 - Alarme de Nível em Vaso
Alarme de nível
Tubo de cobre-3/8"D.E.
Ramal de aquecimento - Ø 1/2"
~
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Para o sistema de purga
~
N-42 11 / 2013REV. F
36
 
-PÚBLICO-
Figura A.25 - Controlador e Visor de Nível em "BRIDLE"
Figura A.24 - Controlador de Nível em Vaso
Ramal de aquecimento Ø 1/2"
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Para o sistema de purga
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Tubo de cobre 3/8" D.E.
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Para o sistema de purga
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Ramal de aquecimento Ø 1/2"
de
Nível
Controlador 
Tubo de cobre
3/8"D.E.
Controlador
nível
de
~
nível
de
Indicador
~
~
~
N-42 11 / 2013REV. F
37
 
-PÚBLICO-
Figura A.26 - Visor de Nível Duplo em Vaso
Indicador de nível
~
~
Ramal de aquecimento - Ø 1/2"
Para sistema de purga
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Tubo de cobre - 3/8" D.E.
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Indicador de nível
Tubo de cobre - 3/8" D.E.
N-42 11 / 2013REV. F
38
 
-PÚBLICO-
Figura A.27 - Caixa com Aquecimento a Vapor
Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" P
~
Tubo de cobre - 3/8" D.E.
Para sistema de purga
~
Conexão fêmea
Ramal de aquecimento
3/8" T x 1/2" P
1/2" DN
N-42 11 / 2013REV. F
39
 
-PÚBLICO-
Figura A.28 - Aquecimento de Ramais para Manômetros
FIGURA A.28.1 - Manômetro Montado a Distância
NOTA 1 Evitar a montagem de qualquer instrumento (principalmente as superfícies de maior área) que estejam sendo aquecidas por
por vapor de aquecimento, em contato direto com as placas ou suportes de fixação.
NOTA 2 Prover abertura no isolamento a fim de permitir a operação do disco de "Blow-out" do manômetro. 
NOTA 3 Para fluídos muito viscosos utilizar pote de selagem e aquecimento conforme Figura A-29.
Ramal de vapor de aquecimento - Ø 1/2"
Para sistema de purga
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Tubo de cobre - 3/8" D.E.
Ver Nota1
~
Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" P
~
I
~
N-42 11 / 2013REV. F
40
 
-PÚBLICO-
Figura A.28 - Aquecimento de Ramais para Manômetros
NOTA 1 Evitar a montagem de qualquer instrumento (principalmente as superfícies de maior área) que estejam sendo aquecidas por
vapor de aquecimento, em contato direto com as placas ou suportes de fixação.
NOTA 2 Prover abertura no isolamento a fim de permitir a operação do disco de "Blow-out" do manômetro. 
NOTA 3 Para fluidos muito viscosos utilizar pote de selagem e aquecimento conforme Figura A-29.
Para o purgador
Figura A.28.2 - Manômetro com Sifão
~
Conexão
Aquecimento Ø 3/8"
em tubo de cobre
fêmea-3/8" T x 1/2" P
linha de
(Temperatura abaixo de 0° C)
~
Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" P
~
~
Ver Nota 1
Ramal de aquecimento
~
Figura A.28.3 - Manômetro Comum
Ø 1/2"
Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" P
Para sistema de purga
F
~
~
~
N-42 11 / 2013REV. F
41
 
-PÚBLICO-
Figura A.29 - Aquecimento para Medidor de Pressão - Serviço com Líquido de Selagem
Ramal de aquecimento
Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" P
~ ~
de purga
Para o sistema 
N-42 11 / 2013REV. F
42
 
-PÚBLICO-
Diâmetro nominal da tubulação
7-Trace pelo ponto "B" uma paralela à reta "NQ", determinado
o número necessário de tubos de aquecimento,no caso,
8-A perda de calor por hora e por metro de tubo, deve ser a
Diâmetro
tubos
dos
Carga Térmica
Espessura do isolamento (Hidrossilicato de Ca) = 1 1/2"
1-Trace uma reta passando pelo ponto "A" e pelo diâmetro do tubo,
até o ponto "M", na reta da espessura do isolamento.
4-Marque o ponto da diferença Ta - Tm no eixo T (ponto P).
5-Trace uma perpendicular pelo ponto "P" até a reta de "M" à
6-Trace uma reta do ponto "Q" ao ponto "N", correspondente à
Figura A.30 - Ábaco para Cálculo do Aquecimento de Tubulações
Espessura do isolamento (Pol.)
(Hidrossilicato de cálcio)
kcal/h.m
Nº de tubos de
aquecimento
3
4 4
1"
1
3/4"1
300 280 260 240 220 200 180
1"
22
3 3
4
2
1 1/2"
B
diferença Tv - Tm.
servem 2 tubos de 1/2".
ordenada do ponto "Q".
Dados: Diâmetro do tubo: 10"
Temperatura do vapor: Tv = 202 ºC
Tv - Tm = 202 - 40 = 162 ºC.
origem, determine o ponto "Q".
Temperatura de aquecimento: Ta = 120 ºC
Temperatura ambiente máxima Tm = 40 ºC
2-Trace uma reta do ponto "M"até a origem. 
3-Calcule a diferença Ta - Tm = 120-40 = 80 ºC, e
Exemplo de uso:
2 1/2"
1 1/2"
2"
3"
24" 16"18"20" 14"
M
P
Máxima de
Temperatura
160 140 100120 80 60 2040
Q
N
Diferença
0
30
20
40
10
80
70
50
60
100
110
90
150
140
130
120
170
160
180
8"10"12" 6" 3"4" 2"
A
200
210
190
240
220
230
270
250
260
300
280
290
T
(°C)
N-42 11 / 2013REV. F
43
 
-PÚBLICO-
Figura A.31 - Detalhes de montagem do Sistema com Perfil de Alumínio
Figura A.31.1 - Fixação e Montagem do ConjuntoFigura A.31.2 - Montagem Junto a Patins
A
FIGURA A-31.3 - Montagem Junto a Luvas
Isolamento térmicoA
Folga a cada 5 cm a
cada 6 m (para dilatação) Selo
700
Apertar cinta (selo)
para garantir bom acoplamento
Cinta aço inox
0,5 mm espessura
1/2" largura
Corte "A"
Isolamento térmico
Traço de vapor
Perfil
Tubulação de processo
Solda Luva
Interromper perfil
Cinta aço inox
0,5 mm espessura
1/2" Largura
(Ver Figura A.32
N-42 11 / 2013REV. F
44
 
-PÚBLICO-
Figura A.31 - Detalhes de montagem do Sistema com Perfil de Alumínio
Figura A.31.5 - Montagem Junto a Soldas Circunferênciais da Tubulação
Figura A.31.4 - Montagem em Curva ou Acessórios (Tês, Reduções)
Interromper perfil
Recobrimento da curva
com fita de alumínio
Interromper perfil ou analisar 
superfíciepor esmerilhamento
para garantir bom acoplamento
Solda Selo
N-42 11 / 2013REV. F
45
 
-PÚBLICO-
Figura A.32 - Geometria do Perfil
R = Raio externo do traço de vapor
cR = 3 mm
Beta
R 
= 
Ra
io
 e
xt
er
no
 d
o 
tu
bo
Gama
6 mm
NOTA 1 Material do perfil: alumínio 6063-T5, acabamento anodizado.
NOTA 2 Comprimento do perfil: 6 m.
20º
30º
40º
DN da tubulação 
(pol.)
Ângulo
Beta
Ângulo
Gama
Raio externo do tubo mm) 
(Ver Notas 1 e 2)
NM
11.149.356
11.149.368
11.149.370
11.149.372
11.149.373
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
130º
57,3
84,3
109,7
136,7
162,5
178,0
203,3
228,7
254,2
279,7
305,2
N-42 11 / 2013REV. F
46
 
-PÚBLICO-
Figura A.33 - Detalhes de Montagem do Sistema com Fita de Alumínio
FIGURA A-33.3 - Montagem em Válvulas ou Filtros (1 Ramal Enrolado)
Figura A.33.2 - Montagem em Válvulas ou Filtros (1 Ramal Reto)
Figura A.33.1 - Montagem em Trecho Reto
Recobrimento em espiral sem
espaçamento entre as espiras
espessura 0,5 mm x largura 19 mm
Fita de alumínio
N-42 11 / 2013REV. F
47
 
-PÚBLICO-
Figura A.34 - Montagem da Fita em Configurações Complexas do Ramal de Aquecimento 
 (Ex.: Ramal em Hélice)
Taço de vapor
Fitas longitudinais
Fita enrolada
N-42 11 / 2013REV. F
48
 
-PÚBLICO-
Figura A.34 - Montagem da Fita em Configurações Complexas do Ramal de Aquecimento 
 (Ex.: Ramal em Hélice)
Pessão manométrica de vapor (kgf/cm²)
NOTA 3 O valor indicado nas curvas é o diâmetro nominal da tubulação.
do ramal.
NOTA 2 Aa curvas foram calculada para uma perda de pressão equivalente a uma diferença máxima de 5º C entre a entrada e saída
conforme Norma Petrobras N-550.
NOTA 1 Perda de calor estimada para: Ta = 5 ºC, e Vv = 20 km/h. Isolamento de silicato de cálcio com espessura ecônomica
150
200
0 5 10
Comprimento
máximo
(m)
350
250
300
400
450
500
15 20 25 30
24"
16"
12"
8"
6"
4"
N-42 11 / 2013REV. F
49
 
-PÚBLICO-
Figura A.34 - Montagem da Fita em Configurações Complexas do Ramal de Aquecimento 
 (Ex.: Ramal em Hélice)
NOTA 3 O valor indicado nas curvas é o diâmetro nominal da tubulação.
do ramal.
NOTA 2 Aa curvas foram calculadas para uma perda de pressão equivalente a uma diferença máxima de 5º C entre a entrada e saída
conforme Norma Petrobras N-550.
NOTA 1 Perda de calor estimada para: Ta = 5 ºC, e Vv = 20 km/h. Isolamento de silicato de cálcio com espessura ecônomica
Pressão manométrica do vapor (kgf/cm²)
150
100
0 5 10
Comprimento
máximo
(m)
200
250
300
15 20 25 30
24"
16"
12"
8"
6"
4"
N-42 11 / 2013REV. F
50
 
-PÚBLICO-
NOTA 3 O valor indicado nas curvas é o diâmetro nominal da tubulação.
do ramal.
NOTA 2 Aa curvas foram calculadas para uma perda de pressão equivalente a uma diferença máxima de 5º C entre a entrada e saída
conforme Norma Petrobras N-550.
NOTA 1 Perda de calor estimada para: Ta = 5 ºC, e Vv = 20 km/h. Isolamento de silicato de cálcio com espessura ecônomica
Figura A.37 - Comprimento Máximo para o Ramal 3/4" com Fita ou perfil de Alumínio
Pressão maométrica do vapor (kgf/cm²)
100
0
150
200
5 10
Comprimento
máximo
(m)
250
300
350
400
500
450
15 20 25 30
24"
16"
12"
8"
6"
4"
N-42 11 / 2013REV. F
51
 
-PÚBLICO-
NOTA 3 O valor indicado nas curvas é o diâmetro nominal da tubulação.
do ramal.
NOTA 2 Aa curvas foram calculadas para uma perda de pressão equivalente a uma diferença máxima de 5º C entre a entrada e saída
conforme Norma Petrobras N-550.
NOTA 1 Perda de calor estimada para: Ta = 5 ºC, e Vv = 20 km/h. Isolamento de silicato de cálcio com espessura ecônomica
Figura A.38 - Comprimento Máximo para o Ramal 1/2" com Fita ou Perfil de Alumínio
Pressão manométrica do vapor (kgf/cm²)
50
100
0 5 10
Comprimento
máximo
(m)
150
200
250
300
15 20 25 30
4"
24"
16"
6"
12"
8"
N-42 11 / 2013REV. F
52
 
-PÚBLICO-
NOTA 3 O valor indicado nas curvas é o diâmetro nominal da tubulação.
NOTA 2 Isolamento de silicato de cálcio com espessura ecônomica conforme Norma Petrobras N-550.
Figura A.39 - Consumo de Vapor para Ramal 3/4" 
Pressão manométrica do vapor (kgf/cm²)
 0
0,05
0,10
0,15
5 10
Consumo 
de 
vapor 
(kg/h/m)
0,45
0,30
0,20
0,25
0,35
0,40
0,50
15 20 25 30
4"
6"
8"
12"
16"
24"
NOTA 1 Dados de cálculo Ta = 5 ºC, e Vv = 20 km/h.
N-42 11 / 2013REV. F
53
 
-PÚBLICO-
Figura A.40 - Consumo de Vapor para Ramal 1/2" 
Pressão manométrica do vapor (kgf/cm²)
0
0,05
0,10
5 10
Consumo 
de 
vapor 
(kg/h/m)
0,15
0,20
0,30
0,25
0,35
0,40
15 20 25 30
4"
6"
12"
16"
24"
8"
NOTA 3 O valor indicado nas curvas é o diâmetro nominal da tubulação.
do ramal.
NOTA 2 Aa curvas foram calculadas para uma perda de pressão equivalente a uma diferença máxima de 5º C entre a entrada e saída
conforme Norma Petrobras N-550.
NOTA 1 Perda de calor estimada para: Ta = 5 ºC, e Vv = 20 km/h. Isolamento de silicato de cálcio com espessura ecônomica
N-42 11 / 2013REV. F
54
 
-PÚBLICO-
Figura A.41 - Consumo de Vapor para Ramal 1/2" ou 3/4" com Fita ou Perfil de Alumínio
NOTA 3 O valor indicado nas curvas é o diâmetro nominal da tubulação.
do ramal.
NOTA 2 Aa curvas foram calculadas para uma perda de pressão equivalente a uma diferença máxima de 5º C entre a entrada e saída
conforme Norma Petrobras N-550.
NOTA 1 Perda de calor estimada para: Ta = 5 ºC, e Vv = 20 km/h. Isolamento de silicato de cálcio com espessura ecônomica
Pressão manométrica do vapor (kgf/cm²)
0
0,05
0,10
0,15
5 10
Consumo 
de 
vapor 
(kg/h/m)
0,35
0,20
0,25
0,30
0,40
0,45
0,50
0,55
0,60
15 20 25 30
24"
16"
12"
8"
6"
4"
N-42 11 / 2013REV. F
55
 
-PÚBLICO-
Figura A.42 - Instalações Típicas para Aquecimento de Tanque de Enxofre
Bota
Ta
Ts
Tss
Tis
Td
Legenda:
 O volume da bota é no mínimo 2 vezes o
 volume do Td. 
 Tss = tis = Ts + 1d ( d = diâmetro)
 Caimento de 10% entre o Tss e Tis.
 Ta = tubo de alimentação.
 Ts = tubo da serpentina.
 Tss = tubo superior da serpentina.
 Tis = tubo inferior da serpentina.
 Td = tubo de descarga.
 PG = purgador
TQ - Enxofre
PG
Td
N-42 11 / 2013REV. F
17
 
-PÚBLICO-
Figura A.1 - Esquema Geral de Aquecimento por Vapor
Anexo A - Figuras
Tro
nco
 pri
nci
pal
 de
 va
por
Ver
 Fig
ura
 A.6
 da
 N-
116
Est
açã
o c
ole
tora
 de
 va
porLin
ha 
aqu
eci
da
Ra
ma
l pr
inc
ipa
l de
 va
por
Ra
ma
l de
 su
prim
ent
o
aqu
eci
me
nto
Ra
ma
is d
e
 Es
taç
ão 
de 
dis
trib
uiç
ão 
de 
vap
or V
er F
igu
ra A
.5 d
a N
-11
6
Ra
ma
l de
 aq
uec
ime
nto
Tro
nco
 
prin
cip
al d
e c
ond
ens
ado
Tro
nco
 de
 rec
olh
ime
nto
de 
con
den
sad
o
Ra
ma
l de
 co
nde
nsa
do
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
56 
 
Anexo B - Roteiro de Cálculo de Aquecimento de Tubulações por Traço de Vapor 
 
 
B.1 Objetivo 
 
 
B.1.1 O objetivo é a determinação de: 
 
a) temperatura de equilíbrio do tubo de processo; 
b) fluxo total de calor; 
c) consumo de vapor de aquecimento. 
 
 
B.1.2 Para obtenção dos resultados finais é necessário efetuar diversas iterações até que a diferença 
dos valores calculados de calor fornecido para o tubo de processo (QST) e o calor perdido para o 
ambiente (QA) entre uma iteração e a seguinte não seja superior em módulo a 1 kcal/(h.m). 
 
 
B.2 Roteiro 
 
O roteiro se divide em: 
 
a) calor fornecido pelo ramal de aquecimento ao tubo de processo (subseção B.2.1); 
b) calor perdido para o ambiente (subseção B.2.2); 
c) consumo de vapor (seção B.3); 
d) lista das variáveis e propriedades (seção B.4). 
 
 
B.2.1 Calor Fornecido pelo Ramal ao Tubo de Processo (QST) 
 
O cálculo pressupõe regime permanente e inexistência de fluxo do fluido de processo. São 
consideradas parcelas de radiação e condução. Para efeito de simplificação, é desconsiderada a 
variação de temperatura ao longo da secção do tubo de processo, sendo portanto igual em todos os 
pontos. 
 
QST = QR + QC 
 
Onde: 
QR é o calor fornecido por radiação; 
QC é o calor fornecido por condução. 
 
 
B.2.1.1 Calor por Radiação do Ramal para o Tubo de Processo (QR) 
 
     NSTxFFAx273T273TxAxxQ 4OP4STRSTR  
 
Onde: 
AR é  x DST; 
ST é a emissividade do ramal de aquecimento; 
FFA é o fator de forma entre ramal e tubo de processo; 
FFA é 
 


2
C22
para ramais retos; 
C é 





STT
STT
D D
D D
 ArcCos ; 
S é o afastamento entre ramal e tubo de processo; 
NST é o número de ramais de aquecimento. 
 
NOTA Para configuração helicoidal é necessário considerar um número equivalente de ramais 
igual à razão entre o comprimento de hélice e o passo helicoidal. Desta forma temos: 
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
57 
 
FFA = 
 


2
C22
 x Neq 
 
Neq = (2 x (DT + DST)2 + Phel2)1/2 / Phel 
 
Onde: 
Phel é o passo da hélice. 
 
 
DELTA
DT
STD
helP
 
 
 
Figura B.1 - Passo da Hélice do Traço de Vapor 
 
 
B.2.1.2 Calor por Condução do Ramal para Tubo de Processo (Qc) 
 
 
B.2.1.2.1 Para ramais retos convencionais, o calor por condução é considerado nulo (Qc = 0). O calor 
de condução é significativo somente quando se utiliza ramais com fita ou perfil de alumínio. O cálculo 
está apresentado a seguir: 
 
QC = Ti / Rg 
 
Onde: 
Ti é TST - TOP; 
Rg é a resistência global. 
 
 
B.2.1.2.2 A resistência global de transmissão de calor (Rg) considera a resistência de contato 
causada por incrustações mais camada de ar (Rst, Rtp), juntamente com a resistência de condução no 
alumínio (Ral). 
 
Rg = Ral + Rst + Rtp 
 
 
B.2.1.2.3 Para sistemas com um ramal temos: 
 
Rg = Lal / (Kal x Aal) + Efl / (Kar x Afst) + Efl / (Kar x Aftp) 
 
Onde: 
Kal é a condutividade do alumínio; 
Lal é a espessura média do perfil, ou; 
Lal é [AA/ cos (Delta)]/2, para fita de alumínio; 
AA é (DT + DST)/2 x Sen (G). 
 
 
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
58 
 
B.2.1.2.4 Para sistemas com mais de um ramal, a primeira parcela, correspondente à resistência do 
alumínio deve ser modificada considerando resistências em paralelo. 
 
 
B.2.1.2.5 Devido ao fato de que para cada ramal são ligadas 2 fitas ao tubo de processo, o 
comprimento é dividido pela metade já que são resistências em paralelo. 
 
 
G
FL
AA
STD
DT/2
DELTA
AUXD
FP
T(D + DST)/2
 
 
G = Arc Cos [(DT - DST)/(DT + DST)] 
 
Onde: 
G é o ângulo entre o ponto de contato ramal-fita e o ponto de contato fita-tubo de 
processo; 
Delta é o Ângulo de hélice da fita; 
Delta é Arc tg (PF / 2 x DAUX); 
DAUX é o Diâmetro equivalente da fita de alumínio (considera-se a fita recobrindo a 
tubulação de processo como um “tubo de alumínio”); 
DAUX é LA/; 
LA é o perímetro da fita ao redor do tubo. O cálculo pode ser aproximado considerando 
o aumento de diâmetro correspondente ao ramal de aquecimento. 
Aal é a seção de fita ou perfil; 
Aal é [DT x Sen (Gama/2) + DST x Sen (Beta/2)] / 2 para perfil; 
Beta é o ângulo de contato entre fita ou perfil e ramal (ver Figura A.32); 
Gama é o ângulo de contato entre fita ou perfil e tubo de processo. 
 
 
Figura B.2 - Dimensões Características de Montagem da Fita 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
59 
 
EE
CC
2 x G
AA
BETA
GAMA
alL
 
 
Onde: 
Aal é EF x LF / [PF x Cos (Delta)] para fita; 
EF é a espessura da fita; 
LF é a largura da fita; 
PF é o passo da fita; 
Afst é a área de contato entre o ramal de aquecimento e alumínio; 
Aftp é a área de contato entre o tubo de processo e alumínio; 
Afst é Beta x 2
DST
, para perfil; 
Afst é CC x LF/[PF x Cos (Delta)], para fita; 
CC é o perímetro de contato ramal-fita; 
Aftp é o Gama x DT/2, para perfil; 
Aftp é EE x LF/[PF x Cos (Delta)], para fita; 
EE é o perímetro de contato fita-tubo de processo; 
Efl é a espessura média de filme entre o tubo de aquecimento e alumínio. O valor é 
experimental em função da montagem do sistema. Foi obtido em bancada de 
testes o valor de 0,4 mm; 
Kar é a condutividade do ar. 
 
 
Figura B.3 - Perfil de Alumínio - Perímetro da Fita 
 
 
B.2.2 Calor Perdido pelo Tubo de Processo ao Ambiente (QA) 
 
São consideradas 3 resistências térmicas para a perda de calor do sistema para o ambiente: 
 
a) convecção e radiação externa; 
b) condução no isolamento térmico; 
c) radiação, condução e convecção na camada de ar entre o tubo de processo e 
isolamento térmico. 
 
 
B.2.2.1 Convecção e Radiação Externa (Qe) 
 
QE = Ue x Ae x Te 
 
Onde: 
Te é (Ts-Ta); 
Ue é o coeficiente global externo de transmissão de calor; 
Eu é hc+hr. 
 
Onde: 
hc é o coeficiente de convecção externo; 
hr é o coeficiente de radiação externa. 
 
 
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
60 
 
B.2.2.1.1 As fórmulas de hc e hr devem ser utilizadas da PETROBRAS N-550. 
 
Ae = área efetiva de troca térmica entre tubo de processo e o ambiente. 
 
 
B.2.2.1.2 A área efetiva de troca é uma hipótese aproximada, a fim de excluir do balanço térmico a 
parcela de perda direta de calor do ramal de aquecimento para o ambiente (ver B.2.4). Esta perda é 
significativa nos seguintes casos: 
 
a) para ramal reto quando o diâmetro do ramal é muito próximo do diâmetro do tubo de 
processo; neste caso deve ser considerado o ângulo de troca térmica direta Ni; 
b) para ramal helicoidal quando o passo é muito próximo do diâmetro externo do ramal; 
neste caso deve ser considerado o comprimento efetivo de troca Lef. 
 
DT
ID
TT1
TT2
Ni
DST/2 DI/2
 
Ae = (-NixNST) x Lef x De 
 
Onde: 
Lef é o comprimento efetivo de troca; 
Lef é 1 para ramais retos; 
Lef é (1-DST [Phel x Cos (DeltaH)], para ramal helicoidal; 
DeltaH é Arc tg [Phel/2 x (DT + DST)]; 
Ni é o ângulo de troca térmica direta para o ambiente; 
Ni é 0 para ramal helicoidal; 
Ni é TT1 + TT2, para ramais retos; 
Sen (TT1) é DST/(DT + DST); 
(DI/2)/Sen (TT1) é (DT + DST)/ 4 /Sen (TT2). 
 
 
FiguraB.4 - Ângulos de Troca Térmica Direta 
 
 
B.2.2.2 Condução no Isolamento Térmico (Qk) 
 
 
B.2.2.2.1 As mesmas considerações anteriores, de área efetiva de troca, são válidas para este item. 
 
QK = 2 x ( - Ni x NST) x Lef x K x (TI - TS) / log(DE / DI) 
 
Onde: 
K é a condutividade térmica do isolamento (kcal/h m °C). 
 
 
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
61 
 
B.2.2.2.2 Deve ser considerada a variação da condutividade com a temperatura do isolamento, 
conforme fabricante ou a PETROBRAS N-1618. Pode ser utilizado um valor médio de temperatura 
entre a superfície interna e externa do isolamento. 
 
 
B.2.2.3 Radiação, Condução e Convecção na Camada de Ar entre o Tubo de Processo e o 
Isolamento Térmico (QI) 
 
 
B.2.2.3.1 As mesmas considerações de área efetiva de troca são válidas em B.2.2.3. 
 
QI = QRAR + QCAR 
 
Onde: 
QRAR é o calor por radiação entre o tubo e a superfície interna do isolamento; 
QRAR é  xtx( - Ni x NST) x Lef x DT x ((TOP + 273)4-(TI + 273)4); 
QCAR é o calor por condução e convecção na camada de ar entre o tubo e a superfície 
interna do isolamento; 
QCAR é 2 x (-Ni x NST) x Lef x Keq x (TOP - TI) / log(DI / DT). 
 
Onde: 
Keq é o coeficiente de condutividade térmica equivalente que consiste na condutividade do 
ar aumentada de forma a considerar o efeito de convecção entre as 2 paredes; 
Keq é 2,14E - 3 x DD0,75 x (TOP - TI)0,25. 
 
Onde: 
DD: espessura da camada de ar. 
 
 
B.2.2.3.2 Quando se utiliza fita de alumínio, as fórmulas de QCAR e QRAR devem ser modificadas de 
forma a considerar recobrimento parcial da fita de alumínio. 
 
QCAR = (-NixNST)xLefx4,28E-3xDDAl0,75 x (TOP-TI)1,25 x LF / (PF x Cos(Delta))/log(DI/DAUX)+ 
(-NixNST)xLefx4,28E-3xDDT0,75 x (TOP-TI)1,25 x (1-LF/(PF x Cos(Delta))/log(DI/DT)) 
 
QRAR =  xALx(-Ni x NST) x Lef x DAUX x [(TOP+273)4-(TI+273)4) x (LF/(PFxCos(Delta)] +  x t 
x (-Ni x NST) x Lef x DT x [(TOP+273)4 - (TI+273)4) x (1-LF/(PFx Cos(Delta)] 
 
Onde: 
DDAL é a espessura da camada de ar entre tubo de alumínio-isolamento térmico; 
DDAl é (DI - DAUX)/2; 
DDT é a espessura da camada de ar entre tubo de processo-isolamento térmico; 
DDT é (DI - DT)/2; 
t é a emissividade do tubo de processo; 
AL é a emissividade do alumínio. 
 
 
B.2.3 Perda Direta de Calor para o Ambiente (QDIR) 
 
A perda direta de calor do ramal para o ambiente pressupõe um trecho inferior do ramal, 
compreendido pelo ângulo 2 x Ni, encostado no isolamento térmico. Nesta região é considerada a 
temperatura interna do isolamento térmico igual à temperatura do ramal de aquecimento. Desta forma 
temos: 
 
QDIR = 2 x Ni x K x (TST-TSD)/log(DE/DI), para ramal reto; 
 
QDIR = 2 x (1-Lef) x K x (TST-TSD)/log(DE/DI), para ramal helicoidal. 
 
Onde: 
TSD é a temperatura externa do isolamento térmico na região afetada pela perda direta. 
 
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
62 
 
B.3 Consumo De Vapor Em Regime Permanente (Cv) 
 
 
B.3.1 O calor total (QT) é igual ao calor fornecido para o tubo de processo (QST) mais o calor por 
perda direta (QDIR). Para a determinação do consumo devemos usar o calor latente de 
vaporização (R). 
 
CV = QT / R 
 
 
B.3.2 A partir de TSAT[°C ], o calor latente pode ser obtido da seguinte correlação: 
 
R = 545,1 + 0,691xTSAT - 1,09E-2xTSAT2 + 3,91E-5xTSAT3 - 6,075E-8xTSAT4 [kcal/kg] 
 
 
B.3.3 A temperatura de saturação TSAT pode ser obtida da correlação abaixo: 
 
TSAT = 2224,4 / (5,9778 - log10(PSAT + 1) -273 0 < PSAT < 2 kgf/cm2 
TSAT = 2101,1 / (5,6480 - log10(PSAT + 1) -273 2 < PSAT < 17 kgf/cm2 
TSAT = 2010,8 / (5,4510 - log10(PSAT + 1) -273 17 < PSAT < 169 kgf/cm2 
 
Onde: 
PSAT é a pressão manométrica do vapor, [kgf/cm2]. 
 
 
B.4 Lista de Variáveis e Propriedades 
 
 
B.4.1 Variáveis Utilizadas 
 
TST = temperatura do ramal ( usualmente igual à temperatura de saturação) [°C]; 
TOP = temperatura de equilíbrio do tubo de processo [°C]; 
TA = temperatura ambiente [°C]; 
TI = temperatura da superfície interna do isolamento [°C]; 
NST = número de ramais de aquecimento; 
TS = temperatura da superfície externa do isolamento [°C]; 
DT = diâmetro externo do tubo de processo [mm]; 
DST = diâmetro externo do ramal [mm]; 
DI = diâmetro interno médio do isolamento [mm]; 
ESP = espessura do isolamento [mm]; 
DE = diâmetro externo do isolamento (DE = DI + 2 x ESP) [mm]. 
 
 
B.4.2 Propriedades Utilizadas 
 
Kal = condutividade térmica do alumínio (Kal = 175 kcal/h m °C); 
Kar = condutividade térmica do ar (Kar = 0,025926 kcal/h m °C); 
K = condutividade térmica do isolamento (ver PETROBRAS N-1618); 
 = constante de Stephan-Boltzmann ( = 4,875E-8 kcal/h m2 K4); 
al = emissividade do alumínio oxidado (al = 0,25), polido (al = 0,08); 
t = emissividade do tubo de processo (t = 0,85); 
st = emissividade do ramal (st = 0,85 (aço) st =0,78 (aço carbono ou aço inox). 
 
 
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
 
IR 1/2 
 
ÍNDICE DE REVISÕES 
REV. A, B e C 
Não existe índice de revisões. 
REV. D 
Partes Atingidas Descrição da Alteração 
2.2 Excluído 
FIGURA A-39 Revisada 
FIGURA A-40 Revisada 
B-2.1.1 Revisado 
B-2.2.1.2 Revisado 
B-4.2 Revisado 
REV. E 
Partes Atingidas Descrição da Alteração 
1.1 Revisado 
2 Revisado 
3.3.1 Revisado 
3.14 Revisado 
4.2.5 Revisado 
4.3.2 Revisado 
4.5.1 Revisado 
4.5.2.4 Revisado 
4.5.2.5 Revisado 
4.5.3.3 Revisado 
4.5.3.4 Revisado 
4.5.6.3 Revisado 
4.5.6.6 Revisado 
4.5.6.9 Revisado 
4.5.6.10 Revisado 
4.5.6.11 Renumerado 
4.6.1.2 Revisado 
4.6.4 Incluído 
4.7.1 Revisado 
4.8 Revisado 
 
 
N-42 REV. F 11 / 2013 
 
 
IR 2/2 
 
ÍNDICE DE REVISÕES 
REV. E 
Partes Atingidas Descrição da Alteração 
4.9.1 Revisado 
4.10 Revisado 
Figura A.1 Revisado 
Figura A.2 Revisado 
Figura A.3 Revisado 
Figura A.6 Revisado 
Figura A.14.3 Revisado 
Figura A.20.1 Revisado 
Figura A.20.2 Revisado 
Figura A.31.5 Revisado 
Figura A.32 Revisado 
Figura A.42 Incluído 
REV. F 
Partes Atingidas Descrição da Alteração 
Todas Todas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
	ADP668B.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6684.tmp
	Model
	Layout1
	ADP667D.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6676.tmp
	Model
	Layout1
	ADP666F.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6668.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6661.tmp
	Model
	Layout1
	ADP665A.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6653.tmp
	Model
	Layout1
	ADP664C.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6645.tmp
	Model
	Layout1
	ADP663C.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6635.tmp
	Model
	Layout1
	ADP662E.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6627.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6620.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6619.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6612.tmp
	Model
	Layout1
	ADP660B.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6604.tmp
	Model
	Layout1
	ADP65FD.tmp
	Model
	Layout1
	ADP65F6.tmp
	Model
	Layout1
	ADP65EF.tmp
	Model
	Layout1
	ADP65E7.tmp
	Model
	Layout1
	ADP65E0.tmp
	Model
	Layout1
	ADP65D9.tmp
	Model
	Layout1
	ADP65D2.tmp
	Model
	Layout1
	ADP65CB.tmp
	Model
	Layout1
	ADP65C4.tmp
	Model
	Layout1
	ADP65BD.tmp
	Model
	Layout1
	ADP65B6.tmp
	Model
	Layout1
	ADP65AF.tmp
	Model
	Layout1
	ADP65A8.tmp
	Model
	Layout1
	ADP65A1.tmp
	Model
	Layout1
	ADP659A.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6593.tmp
	Model
	Layout1
	ADP658C.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6585.tmp
	Model
	Layout1
	ADP657E.tmp
	Model
	Layout1
	ADP6698.tmp
	ÍNDICE DE REVISÕES
	Partes Atingidas
	Descrição da Alteração
	Excluído
	Revisada
	Partes Atingidas
	Descrição da Alteração
	ÍNDICE DE REVISÕES
	Partes Atingidas
	Descrição da Alteração
	Partes Atingidas
	Descrição da Alteração