LUCCI, Ar Comprimido

Prévia do material em texto

1 
CURSO: AR COMPRIMIDO 
Instrutor : Eng.º Sérgio Alabi Lucci 
 2 
AR COMPRIMIDO 
 
1. Qualidade do ar comprimido 
 
O ar atmosférico é geralmente poluído. Existem três fatores que devem ser observados: 
 
a. O ar atmosférico admitido. 
 
- Partículas sólidas e poeira em suspensão; 
- Fuligem; 
- Gases nocivos 
- Vapores. 
 
b. Compressor. 
 
- Óleo carbonizado; 
- Partículas metálicas e desgastes internos. 
 
c. Rede de distribuição. 
 
- Ferrugem; 
- Partículas. 
 
NOTA : Os filtros retém partículas de 3mm a 30 mm. 
Nos compressores de parafuso, as partículas também ficam retidas no filtro de óleo. 
 
 
CARACTERISTICAS DAS PARTICULAS SÓLIDAS 
 
1. Dimensões; 
 
O filtro retêm 3 mm a 30 mm 
 
2. Concentração; 
 
3. Tipos de partículas. 
 
 
UMIDADE NO AR COMPRIMIDO 
 
O ar comprimido deve ser o mais seco possível para que se evite danos na tubulação, nos 
equipamentos e na instrumentação pneumática. 
 
Em casos particulares deve-se utilizar de secadores. 
 3 
Exemplo: um compressor médio 
 
Q = 150 l/s T = 25 °C UR = 65% 
 
Aspira 180 litros de água sob a forma de vapor em 24 horas. 
 
 
DANOS CAUSADOS PELA CONDENSAÇÃO DA ÁGUA 
 
1. Corrosão interna nos tubos de distribuição; 
2. Oxidação nas partes internas das ferramentas; 
3. Arrasta a lubrificação das ferramentas; 
4. prejudica o transporte de pó e granulados; 
5. Prejudica o sistema de jateamento. 
 
 
CARACTERISTICAS PRINCIPAIS DE UMA REDE 
 
A. Pequena queda de pressão entre o compressor e o 
consumo; 
 
B. O mínimo de vazamentos; 
 
C. Separação do condensado; 
 
Grandes perdas de pressão na linha e os vazamentos 
provocam baixa produtividade. 
 
São dois problemas sérios que as indústrias enfrentam. 
 
Exemplo : Trabalho prático executado por uma esmerilhadeira 
pneumática. 
 
 
 
Pressão de Trabalho (bar) Remoção de Material (gramas) 
 
 6,0 5,5 
 5,5 4,5 
 5,0 4,0 
 
 
AP (bar) Remoção (%) Energia (%) 
 
 0,5 -10 +10 
 1,0 -28 +28 
 4 
AUMENTO DO CUSTO OPERACIONAL 
 
Ineficiência provocada pela baixa pressão. 
 
· Furadeira - Maior tempo de furação; 
· Parafusadeira - Maior tempo para parafusar, embora tenha o mesmo torque; 
· Chave de impacto - Maior tempo para atingir o torque ( o torque independe da 
pressão); 
· Apertadeira - Menor torque de aperto 
 
NOTA : A maioria das ferramentas industriais e componentes pneumáticos são projetadas 
para trabalhar a uma pressão de 6 bar, pois é a pressão de acionamento mais econômica. 
 
 
PRESSÃO DE TRABALHO 
 
1. Acima de 7 bar. 
 
· Maior rendimento; 
· Maior consumo de energia; 
· Maior custo de produção; 
· Menor vida útil do equipamento. 
 
2. Abaixo de 6 bar. 
 
· Menor rendimento; 
· Menor vida útil do equipamento; 
· Maior custo de produção. 
 
3. Pressão correta de 6 bar. 
 
· Rendimento ideal; 
· Vida útil ideal; 
· Custo de produção adequada. 
 
 
 
DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 
 
1. Alta eficiência; 
2. Confiabilidade; 
3. Economia. 
 
A. Baixa queda de pressão entre a instalação do compressor e os pontos de consumo; 
B. Mínimos vazamentos; 
C. Eficiência na separação do condensado no sistema de distribuição; 
D. Todas as partes integrantes do sistema de distribuição, tais como, reservatórios, tubos, 
 acoplamentos, válvulas, lubrificadores, etc. devem ser o mais adequado. 
7 bar 7,5 bar 8,5 bar 10 bar 
+5% +13% +25% 
pressão de trabalho 
p
o
t
ê
n
c
i
a
 
c
o
n
s
u
m
i
d
a
 
 5 
CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS DE UMA REDE 
 
1. Pequena queda de pressão entre o compressor e o consumo. 
2. O mínimo de vazamentos. 
3. separação do condensado. 
 
· Facilidade na montagem, na desmontagem de trechos e nas futuras expansões que poderão 
 ocorrer ao longo do tempo. Deve-se objetivar a redução de tempo e custos. 
 
CUSTO DE VAZAMENTO 
 
Æ = 1mm eqüivale a: 
2600 kwh por ano = 20 Lâmpadas = 40 w = Durante 9 horas por dia = Durante 1 ano 
SISTEMA DE AR COMPRIMIDO 
 
Para se projetar um sistema de ar correto, é necessário responder às seguintes questões: 
 
- Qual a capacidade de ar requerida? 
 
O primeiro passo envolve um cálculo sobre a quantidade de ar que será consumida. 
 
A capacidade total baseia-se no conhecimento exato das necessidades de ar comprimido dos 
equipamentos pneumáticos. Uma estimativa abaixo dessa capacidade resultará numa pressão 
de ar inadequada do sistema impossibilitando quaisquer futuras expansões. Todavia, um 
compressor super dimensionado irá ter os seus componentes mecânicos e eletro-eletrônicos 
comprometidos, pois o mesmo trabalhará num regime carga/alívio extremo. 
 
Uma superestimativa, por outro lado, acarretará um investimento de capital excessivo e a 
impossibilidade de utilizar o sistema com eficiência. Assim, uma estimativa calculada com 
precisão garante uma capacidade adequada para hoje, e fornece também um excedente para 
eventuais expansões. 
A capacidade de ar é calculada determinando-se : 
 
· A pressão do ar; 
· O volume de ar. 
Diâmetro
do furo ( mm )
Perda
( l/s )
a 7 bar
Potência
 Perdida ( kW )
Consumo Anual
 ( kWh )
Custo da
perda/ano
 R$
0,8 0,2 0,1 876 105,12
1,0 1,0 0,3 2628 315,36
1,5 3,1 1,0 8760 1051,20
3,0 11,0 3,5 30660 3679,20
5,0 26,7 8,3 72708 8724,96
6,0 45,8 15,0 131400 15768,00
10,0 105,0 33,0 289080 34689,60
Considerando 1kWh = R$ 0,12
 6 
PRESSÃO DO AR 
 
A maioria dos equipamentos pneumáticos, com exceção de aplicações especiais como 
instrumento de controle, opera a 6 bar (manométricos). 
 
Com o compressor trabalhando geralmente uma pressão de 7 bar e considerando-se as 
perdas nos dutos e as unidades de pressão e regulagem de ar, o pode obter uma pressão de 6 
bar no ponto de consumo. 
 
Entretanto, deve-se tomar cuidado quando a demanda de ar inclui o uso de secadores e filtros 
extras. Deve-se proceder, então, a um cálculo cuidadoso, afim de determinar se é possível a 
obtenção de um mínimo de 6 bar no equipamento final, pois a cada introdução de um novo 
acessório, uma nova perda de carga também é introduzida. 
 
Caso não seja possível, existem dois procedimentos apenas a serem seguidos: ou aumentar a 
pressão do compressor (aumenta o consumo de energia) ou aceitar um menor desempenho 
dos equipamentos. 
 
Demandas de pressão de ar especiais, menores que 6 bar, podem ser supridas com utilização 
de reguladores de ar. Demandas de pressão de ar maiores que 6 bar podem ser supridas 
economicamente com a instalação de compressores menores de alta pressão, ou em alguns 
casos, com a ajuda de boosters ou compressores de 2 estágios. 
 
Atualmente existem compressores lubrificados de um estágio nas seguintes variantes de 
pressão: 100, 125, 150, 175 e 200 psi (Gas), ou 20 bar no caso de compressores lubrificados 
de dois estágios (GRs). 
 
Os compressores a parafusos isentos de óleo de um estágio podem trabalhar com pressões 
até 3,5 bar (ZA/ZE) de dois estágios podem trabalhar nas variantes de 8,6 ou 10,4 bar (ZR/ZT). 
 
Ao longo do tempo novas tecnologias de geração de ar comprimido foram sendo introduzidas, 
sendo que cada uma se aplica melhor a uma condição de trabalho (possuem um melhor 
rendimento). Podemos citar algumas novas tecnologias: compressores Scroll (isentos de óleo; 
SF), compressores centrífugos (ZH, HL), etc... 
 
Em certas aplicações, por exemplo, em oficinas de consertos e garagens de ônibus e 
caminhões, são necessários, para os pneus e elevadores, uma pressão de mais de 14 bar. É 
comum encontrar-se duas redes paralelas de ar, uma alimentada por um compressor de 7 bar 
e a outra por um compressor de maior pressão. 
 7 
VOLUME DE AR 
 
Para se determinar a quantidade de ar, l/s, que será consumida, é necessáriosomar o total do 
consumo de ar de cada equipamento pneumático. O resultado será a carga máxima do 
compressor. Para se obter a carga média, isto é, a capacidade média do compressor, o 
consumo total de ar é multiplicado pelo fator de utilização. Entretanto, não esqueça de 
considerar: 
 
· Futura expansão. 
Se a expansão não estiver precisamente definida, certos números prováveis, cobrindo cerca 
de 3 anos, devem ser estimados, por exemplo, 10 à 15% por ano. 
 
· Tolerância para vazamento. 
 
Um sistema corretamente projetado e instalado, normalmente apresenta um 
vazamento de 5 à 10% de capacidade instalada. Entretanto, experiências 
tem mostrado que somente onde há uma boa manutenção é que os 
vazamentos podem ser mantidos em torno de 5%. Negligência ou 
manutenção falha permitirão um vazamento de 20 até 30% dependendo do 
caso. 
 
Uma tolerância entre 10 à 15% da capacidade do compressor deve ser 
prevista para vazamentos. 
 
QUAL A QUALIDADE DO AR REQUERIDA 
 
A qualidade do ar comprimido refere-se a: 
· Secagem; 
· Limpeza; 
· Conteúdo do óleo. 
 
Diferentes aplicações possuem diferentes necessidades de ar comprimido. Por exemplo: 
- O ar para pintura deve ser seco, isento de óleo e limpo. 
- O ar para instrumentação deve ser extremamente limpo e seco. 
- O ar das ferramentas pneumáticas, cilindros, válvulas, bombas, etc, possuem demandas de 
qualidade variadas. 
É importante notar que antes que seja efetuada qualquer escolha quanto ao compressor, deve-
se ter as diferentes necessidades quanto a qualidade de ar bem documentadas. 
Por exemplo, é possível que a demanda quanto a qualidade do ar seja alta para a seção do 
sistema que lida com tratamento de superfície, enquanto que uma qualidade considerada 
média pode ser aceita para o restante do sistema. Neste caso, parece economicamente 
proceder a um tratamento especial do ar para está seção somente para secadores, filtros, etc. 
A utilização do ar seco está se tornando cada vez mais comum, e em alguns países 
industrializados mais de 30% das novas fábricas são equipadas com secadores de ar. 
Na prática, o investimento extra em um secador de ar compensa as perdas ocorridas devido à 
condensação de água nas tubulações. 
 8 
QUE TIPO DE COMPRESSOR É NECESSÁRIO 
 
Uma vez determinadas todas as necessidades referentes à vazão, pressão e qualidade do ar, 
pode-se fazer a escolha do compressor. Para tanto, deve-se considerar o seguinte: 
 
- Tipo de compressor 
· Isento de óleo ou lubrificado; 
· Pistão ou Parafuso; 
· Acionamento; 
· Tipo de refrigeração. 
 
- Capacidade e Pressão 
· Q total; 
· Carga dividida entre mais de um compressor; 
· Capacidade reserva; 
· Consumo específico de energia; 
· Requisitos especiais; 
· Planos futuros. 
 
- Regulagem do compressor 
- Local do compressor 
 
 
QUAL O MELHOR LAY-OUT DO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE AR 
 
Sabendo-se agora onde se encontra a maior concentração de pontos de consumo assim como 
a localização dos pontos isolados, é possível determinar o melhor traçado para a tubulação 
principal. 
 
Um sistema de circuito fechado em anel é uma forma adequada de lay-out, se as condições 
assim permitirem. 
 
Em muitos casos, combinações de anéis e tubos diretos podem ser a melhor alternativa. Em 
outros casos, uma linha direta é suficiente. Lembre-se de considerar pontos que requerem 
uma qualidade de ar especial, os quais necessitam local de secadores ou filtros, tais como, 
tratamento de superfícies e instrumentos. 
 
Uma vez determinado o lay-out da rede mestra, os ramais e as linhas de serviço podem então 
ser projetados. Em principio devem ser o mais curto possível e abranger muitos pontos de 
consumo, seguindo uma simetria geral. 
 
 
QUE DIMENSÕES SÃO NECESSÁRIAS 
 
Após se determinar a capacidade e qualidade do ar, e a rede, é possível determinar as 
dimensões dos diferentes tubos. 
 
Isso será tratado em detalhes, em capitulo posterior. 
 9 
QUE ACESSÓRIOS PARA A LINHA DE AR SÃO NECESSÁRIOS 
 
Os itens a que nos referimos aqui são : Válvulas, reguladores, filtros, secadores, mangueiras, 
acoplamentos, separadores de condensado, lubrificadores e também a tubulação, juntas, 
cotovelos, curvas, etc. 
 
Uma vez determinado o lay-out da rede mestra, dos ramais e linhas de serviço aos pontos de 
consumo, é hora então de se determinar os equipamentos acima mencionados. 
 
A escolha do material das tubulações e acoplamentos da linha de ar, depende das normas de, 
cada país que definem o tipo de material que pode ser utilizado para diferentes variações de 
pressão. No caso os tubos de aço são os tipos de materiais mais utilizados. 
 
Aqui é feita a escolha de diferentes válvulas, drenagens, filtros e secadores ( se necessário 
para pontos especiais de consumo). 
 
Finalmente conhecendo os requisitos dos pontos de consumo de ar, os itens como mangueiras 
finais, conjuntos de preparação de ar e engates, poderão então ser determinados. 
 
Como os acessórios para a linha de ar distribuem, guiam e tratam o ar comprimido, eles 
exercem forte influência sobre o desempenho do sistema e, consequentemente, na potência 
final dos equipamentos. Sendo um equipamento ligado à linha, a escolha de itens de menor 
qualidade terá um efeito negativo direto, enquanto a escolha de itens de alta qualidade 
eliminará por completo as influências negativas. 
 
 
MELHORIA NO SISTEMA DE AR COMPRIMIDO 
 
Qualquer sistema eficiente de distribuição de ar 
caracteriza-se por dois fatores principais: 
 
· Na saída do sistema, os equipamentos que 
utilizam ar comprimido, como as ferramentas 
pneumáticas, devem ser operadas de acordo com 
suas especificações, no que diz respeito a potência 
e aos intervalos de manutenção. 
 
· Na entrada do sistema, o ar comprimido é 
fornecido com o máximo de economia possível. 
 
A fim de alcançar estás características quanto a 
eficiência, o sistema deve fornecer ar suficientemente limpo, com lubrificação e pressões 
corretas. 
 
Além disso o sistema deve estar totalmente ajustado e bem projetado, caso contrário será 
consumida mais energia para manter a pressão do ar, o que resultará num aumento 
significativo dos custos. 
 10 
Alguns distúrbios no sistema de ar são facilmente localizados e 
reparados, enquanto outros requerem métodos de avaliação 
diferentes. Vamos nos referir ao primeiro tipo de distúrbio como 
falhas visíveis, e ao segundo tipo, como falhas não visíveis. 
 
 
 
FALHAS VISÍVEIS 
 
Este tipo de falha é facilmente identificável ao inspecionar : 
 
· Filtro de ar; 
· Regulador de Pressão de ar; 
· Lubrificador de ar; 
· Mangueira de ar; 
· Equipamento pneumático; 
· Separador de condensados; 
· Manômetro. 
 
As falhas visíveis freqüentemente se referem à qualidade do ar e à lubrificação, uma vez que a 
correção destas falhas não requer métodos sofisticados de avaliação. É necessário apenas 
verificar as recomendações quanto aos filtros ou sistemas de lubrificação das ferramentas 
pneumáticas em questão. 
 
A seguir, descreveremos as falhas visíveis mais comuns, e sua reparação. 
 
 
1. FALTA DE FILTRO 
 
Instale um filtro. Os filtros são importantes para a boa qualidade do ar comprimido. 
 
 
2. FILTROS CHEIOS DE IMPUREZAS E ÁGUA 
 
No caso filtros manuais, deve-se drenar e limpar o filtro constantemente. 
 
No caso de filtro semi-automáticos e automáticos, drenar, limpar e verificar o funcionamento 
automático do filtro. Nos dois casos acima, devemos : 
 
a. verificar as especificações do filtro e comparar com os requisitos necessários do 
equipamento pneumático a ele conectado. 
 
b. Verificar o funcionamento do secador de ar e filtro principal da central de compressores e 
separadores de condensados da rede. Se não tiver um secador, considere a possibilidade de 
se instalar um. 
 11 
3. COTOVELOS NA TUBULAÇÃO 
 
Verifiqueas especificações da tubulação quanto a curvaturas corretas para perdas de pressão 
menores. 
 
 
4. TUBULAÇÃO ENFERRUJADA OU DANIFICADA 
 
Em caso de danos muito grandes, deve se proceder ao conserto da tubulação, ou de 
preferência, 
deve-se trocar a parte danificada. 
 
 
5. MANGUEIRA DE AR DANIFICADAS 
 
Devem ser substituídas por mangueiras de boa qualidade. Estes danos são freqüentemente 
encontrados nos terminais das mangueiras devido ao desgaste. 
 
 
6. DIMENSÃO INADEQUADA DA MANGUEIRA 
 
Verifique o consumo de ar do ponto de consumo e observe as recomendações da AC 
referentes ao diâmetro correto da mangueira. Para quedas de pressão mínimas nas 
mangueiras de ar, veja as propostas de instalação no capítulo que diz respeito ao diagrama de 
queda de pressão. 
 
 
7. BAIXA PRESSÃO DE AR NA REDE 
 
Pressão abaixo de 6,8 bar. (Caso exista um manômetro) 
 
 
8. CONEXÕES E ACOMPLAMENTOS DE AR DANIFICADOS 
 
Danos desses gêneros levam a consideráveis vazamentos, e as peças devem ser substituídas. 
 
 
9. VAZAMENTOS 
 
FALHAS NÃO VÍSIVEIS 
 
As falhas referentes à pressão de ar são localizadas por meio de diferentes métodos de 
avaliação, a fim de : 
 
· Determinar se existem quedas de pressão; 
· Localizar no sistema onde ocorram as quedas de pressão; 
· Determinar a causa das quedas de pressão, por exemplo, dimensão da mangueira 
inadequada. 
 12 
LOCALIZANDO QUEDAS DE PRESSÃO 
 
A queda de pressão total permitida entre a instalação do compressor e o ponto de consumo 
deve ser menor que 0,8 bar. Através de dimensões adicionais no inicio da linha de serviço (Ps) 
e na saída da instalação do compressor (Pc), torna-se então possível determinar onde ocorrem 
as quedas de pressão. 
 
Todas as instalações de compressores devem ter um manômetro permanente (Pc) instalado 
na saída do compressor ou no início da tubulação de ar. Se não houver deve-se instalar um. 
 
Uma vez que o Pc pode ser lido, a queda de pressão entre Pc e Ps pode facilmente ser 
determinada - Ps estando na extremidade da linha de serviço. 
 
Se o Ps for inferior a 6,8 bar, verifique a pressão 
na sala do compressor. Veja instruções e 
especificações especiais. A queda de pressão 
entre a linha de serviço e a admissão do 
equipamento utilizado, por exemplo entre os 
pontos Ps e Pu, deve ser menor que 0,6 bar. 
 
 
Se a diferença entre Ps e Pu for maior que 0,6 bar, cada um dos itens, ou seja, válvula, filtro, 
lubrificador, mangueira e engates, devem ser verificados quanto ao tamanho e queda de 
pressão para o consumo específico. Verifique também se há vazamentos. 
 
Em muitos casos seria difícil encontrar um ponto de 
medida Ps na linha de serviço. Neste caso, é possível a 
seguinte alternativa. Localize o manômetro disponível 
mais perto da rede mestra ou na linha de serviço, caso 
não haja um manômetro, pode-se instalar em um plug 
disponível ou e um registro de serviço de serviço que não 
estiver em uso no momento. 
A pressão neste ponto é a mesma que em Ps. 
Há, ainda, um outro método que consiste em : 
· Montar um manômetro Pu; 
· Proceder à leitura de Pu quando a ferramenta não estiver 
em operação. Então Pu é igual a Ps. 
· Acione a ferramenta e proceda à leitura de Pu. A diferença entre as duas leituras é a queda 
de pressão na linha de serviço e nos acessórios para a linha de ar. Este método limita-se a 
sistemas de ar comprimidos grandes. 
 
A queda de pressão entre a tomada da linha de serviço e o terminal da instalação do 
compressor deve ser menor que 0,2 bar. 
 
Se Pc - Ps for maior que 0,2 bar, é porque existe uma queda de pressão muito alta na linha de 
ar. 
 13 
LOCALIZANDO QUEDAS DE PRESSÃO - LISTA DE INSPEÇÃO 
 
Se Pu > 6,0 bar e o desempenho do 
equipamento consumidor for insatisfatório 
verifique o funcionamento do mesmo. A pressão 
de ar é adequada para ferramentas 
pneumáticas. Para outros equipamentos, 
Verifique as exigências especificadas. 
 
Se Pu < 6,0 bar, verifique o porque. 
 
Se Pc < 6,8 bar verifique a pressão na sala do 
compressor. 
 
Se Ps - Pu > 0,6 bar observe se há queda de 
pressão nos componentes individuais, tais como 
a mangueira, engates, filtros, lubrificadores ou 
válvulas. Verifique também se há vazamentos. 
 
Se Pc - Ps > 0,2 bar significa uma queda de 
pressão muito alta na linha de ar. Veja capítulo 
referente a dimensionamento e projeto, e 
verifique a rede de ar existente. Inspecione a 
rede de ar para verificar se há vazamentos. Faça 
os melhoramentos necessários. 
Quando o procedimento acima for completado, verifique novamente o Pu para confirmar que 
ele esteja a pelo menos 6,0 bar. 
NOTA : As pressões acima refere-se a um compressor que produza 7,0 bar e pode ser 
utilizado a níveis mínimos necessários para um equipamento que requeira pelo menos 6,0 bar. 
 
 
A CAUSA DAS QUEDAS DE PRESSÃO 
 
 
1. SUBDIMENSIONAMENTO 
 
 O subdimensionamento ocorre : 
· Quando o consumo de ar é subestimado desde o início; 
· Quando o consumo de ar supera gradualmente a capacidade do compressor com a adição 
de 
 um novo equipamento consumidor ou de máquinas maiores. 
· Em partes de um sistema da distribuição de ar devido a alterações na produção. 
 
Determina-se o subdimensionamento pela cuidadosa soma do consumo de cada equipamento 
consumidor, através de rotâmetros apropriados para ar comprimido, ou medindo-se o fluxo real 
de ar na tubulação em horas de pico. 
 
Outro problema consiste em determinar-se uma certa tomada de ar (digamos a mais distante) 
é capaz de alimentar um certo tipo de ferramentas pneumáticas. 
 14 
2. VAZAMENTO 
 
Anteriormente já abordamos o assunto sobre vazamentos e sua influência sobre os sistemas 
de distribuição de ar. Ao se determinar os vazamentos, o primeiros passo é detectar onde 
estão localizados; O próximo passo, é elimina-los. 
 
Os vazamentos normalmente são localizados nos terminais do ponto consumidor 
 
· Na conexão do ponto consumidor; 
· Nas mangueiras; 
· Em engates; 
· Em juntas que unem itens diferentes e em juntas de tubos 
· Em tubulações danificadas; 
· Em conexões de acessórios da linha.(válvulas) 
· Em conexões de diferentes itens, tais como, válvulas de segurança, manômetros, 
termômetros, registros, termostatos, etc. 
 
Como os vazamentos afetam diretamente o consumo de energia do compressor, devem ser 
eliminados onde quer que sejam encontrados. Para determinação e verificação de vazamentos 
num sistema, é necessária uma inspeção que inclua a verificação e medição da grandeza do 
vazamento. 
 
Tal procedimento normalmente resulta em aperfeiçoamentos como : 
 
· Aperto de juntas e conexões; 
· Substituição de peças gastas e danificadas, tais como mangueiras, válvulas, etc. 
· Conserto de tubulação e juntas danificadas, soldagem de todas as juntas da tubulação. 
 
Experiências mostram que a manutenção e a verificação constantes da rede são a melhor 
maneira para manter sob controle os vazamentos. Medições periódicas também podem ser um 
bom ponto de partida que levará a melhoramentos. 
 
 
PROJETO DE REDE DE AR COMPRIMIDO 
 
O objetivo de um sistema de ar comprimido é fornecer ar ao consumidor conforme suas 
demandas no que se refere a : 
 
· Pressão; 
· Fluxo; 
· Qualidade. 
 
Tais exigências devem ser preenchidas com um custo o mais baixo possível. Portanto, deve-se 
prestar atenção a certas exigências quanto à instalação dos compressores, linhas de ar e 
acessórios para linhas de ar. 
 15 
SALA DOS COMPRESSORES 
 
A sala dos compressores deve ser bem ventilada, pois elevadas temperaturas permitem 
elevadas quantidades de vapor de água no ar atmosférico, o qual é admitido no compressor. 
Haverá maior quantidade de água condensada a ser retirada do ar comprimido. 
 
O ar atmosférico, com altas temperaturas, diminui o rendimento do compressor (maior volume 
e menor massa dear). Altas temperaturas, também, diminuem a vida útil do óleo lubrificante. 
Influi na eficiência do resfriador posterior . 
 
 
TIPOS DE EDIFICAÇÕES: 
 
 16 
TIPOS DE RESFRIADORES POSTERIOR 
 
· Refrigeração com água 
· Refrigeração com ar 
 
É de grande importância a escolha do tipo de refrigeração do ar comprimido, pois deve-se 
levar em conta a eficiência e os custos de instalação e operação. 
 
A refrigeração com água é mais eficiente, desde que o sistema instalado seja bem 
dimensionado, pois a troca de calor se processa com eficiência. Deve-se levar em conta a 
temperatura e a pressão da água na entrada do resfriador, o grau de pureza da água e o tipo 
de resfriamento após o resfriador. 
 
A refrigeração do ar comprimido através do ar atmosférico dependerá muito do local onde 
estará localizado o compressor. A temperatura do ar atmosférico, na sala dos compressores, 
deverá ser a mais baixa possível e o ar atmosférico deverá ser também o mais limpo 
possível. 
 
O custo da refrigeração com água é maior se comparado com o sistema de refrigeração 
através do ar atmosférico. Deve-se levar em conta uma serie de fatores na escolha do sistema 
de refrigeração do ar comprimido, observação e bom senso. 
 
 
LAY-OUT DA SALA DOS COMPRESSORES 
 
O lay-out da sala dos compressores deve permitir a movimentação do pessoal de manutenção, 
de ferramentas e equipamento para a manutenção. Fácil acesso e espaço suficiente para a 
movimentação, instalação e remoção dos compressores, secadores e filtros. As tubulações 
devem ser projetadas para serem instaladas e removidas com rapidez . 
 
 
LAY-OUT - INSTALAÇÕES TÍPICAS 
 
 
 17 
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 
 
Existem quatro componentes diferentes em uma rede de distribuição de ar : 
 
1°°. Linha principal: A qual transporta o ar comprimido do compressor à área de consumo. 
 
2°°. Linha de distribuição: Que distribui o ar dentro da área de consumo. 
 
3°°. Linha de serviço: Que leva o ar da linha de distribuição ao local de trabalho. 
 
4°°. Acessórios para a linha de ar 
 
Que são detalhes utilizados entre a linha de serviço e o equipamento que consome o ar. 
Podemos destacar entre esses acessórios, o registro de serviço, equipamentos para 
tratamento de ar e uma mangueira para aumentar a mobilidade no local de trabalho. 
 
Ao planejar um novo sistema de distribuição de ar, temos oito (8) fases distintas a considerar : 
 
1. Avaliação da necessidade de ar comprimido; 
2. Projeto de linha principal de ar; 
3. Projeto de linha de distribuição; 
4. Projeto de linha de serviço; 
5. Projeto dos acessórios; 
6. Escolha adequada do material da tubulação e métodos de união; 
7. Determinação das quedas permissíveis de pressão; 
8. Determinação das dimensões adequadas da tubulação. 
 
1. AVALIAÇÃO DAS NECESSIDADES DE AR COMPRIMIDO 
 
Utilize desenhos para verificar a localização do ar 
comprimido. Faça também uma análise dos tipos de 
ferramentas pneumáticas ou equipamentos que 
consomem ar comprimido, que possivelmente, serão 
instalados nestes locais de fornecimento de ar 
comprimido. 
 
Torna-se possível, então, cuidar de dois assuntos 
importantes : 
 
· Localizar a sala de compressor ou compressores; 
· Encontrar uma forma de evitar a formação da 
mistura de água no ar; 
· Quando o ar comprimido é resfriado na linha de ar, a uma temperatura abaixo daquela 
existente no reservatório, o vapor de água se condensará nas tubulações (Ponto de 
orvalho). Esta condensação de água provocará corrosão, irá interferir negativamente na 
lubrificação das ferramentas pneumáticas e apresenta um risco constante de se congelar 
nas tubulações e ferramentas. Deve-se tomar certas medidas para que estas 
conseqüências sejam evitadas. 
 18 
2. CONSTRUÇÃO DE LINHAS PRINCIPAIS 
 
Numa rede de ar comprimido extensa, que abasteça diversos recintos ou departamentos, as 
linhas principais de ar devem estar dispostas de tal forma que o fechamento de uma unidade 
não interfira no resto da rede. Isto traz muitas vantagens, por exemplo : 
 
· Ao trabalho com o sistema de tubulação somente a unidade envolvida é desligada; 
· O vazamento pode ser reduzido, fechando-se as unidades que não estão em 
funcionamento; 
· A localização de vazamentos é facilitada; 
· Torna-se possível medir o consumo de ar de unidades individuais; 
· Torna-se possível suprir de ar a unidade mais importante quando a capacidade do 
compressor se torna insuficiente. 
 
Se as linhas principais de ar forem estendidas da sala do compressor às diferentes unidades, 
também se torna possível ajustar a qualidade e a pressão do ar conforme a exigência de cada 
unidade. 
 
 
CONSTRUÇÃO DE LINHA PRINCIPAL EXTERNA 
 
Quando o local de trabalho for ao ar livre, do ponto de vista técnico, a melhor solução é colocar 
as linhas de ar em uma valeta. 
 
Desta forma, o acesso às linhas para inspeção torna-se mais fácil, as grandes mudanças de 
temperatura não alteram a dimensão da tubulação e, além disso, a manutenção ou mudança 
para dimensões maiores torna-se possível a custos razoáveis. 
 
Se as tubulações forem diretamente enterradas no solo, elas, primeiramente devem ser 
unidades por soldagem e deve-se fazer um teste hidrostático a fim de controlar sua vedação. 
 
As linhas devem também ser protegidas contra corrosão por meios de fitas especiais ou 
asfalto. 
 
NOTA : É mais dispendioso desenterrar uma instalação velha e substituí-la por uma nova do 
que simplesmente instalar uma nova. Portanto dimensione a tubulação visando futuras 
necessidades de ar comprimido. 
 
Ao instalar tubulações na superfície lembre-se do seguinte : 
 
· Nas industrias químicas onde o ar possui gases corrosivos, as tubulações devem ser tratadas 
com produtos anticorrosivos. 
 
Em alguns casos, torna-se econômico utilizar tubulações de aço inoxidável. 
 
· As linhas são expostas a grandes mudanças de temperatura e deve ser dada uma tolerância 
para que o material possa dilatar-se. 
 19 
INSTALAÇÃO INTERNA DE LINHAS PRINCIPAIS DE AR 
 
Geralmente, em uma instalação interna, as tubulações são montadas nas paredes ou teto, o 
que facilita a ligação de ramais. 
 
Ás vezes, tubulações de água e tubulações de ar comprimido são colocados em valetas. Os 
ramais provenientes destas valetas muitas vezes são colocadas diretamente dentro do piso. 
Assim, sendo, a tubulação tem que ser hermeticamente vedada e corretamente dimensionada, 
a fim de evitar trocá-la no caso de aumento do consumo de ar comprimido. 
 
Quando ferramentas pneumáticas muito importantes fizerem parte do sistema de produção, 
freqüentemente é instalado um circuito com prioridade de fornecimento de ar comprimido. Se a 
pressão cair abaixo de um valor pré-determinado, o fornecimento de ar é interrompido para o 
resto da rede. As vezes é necessário fornecer um grande volume de ar por um curto período. 
 
Os grandes consumos de ar pode estar distante do compressor e a utilização da tubulação de 
dimensões exageradas, exigida para transportar o ar com um mínimo de queda de pressão, 
pode ser evitado, instalando-se um reservatório de ar auxiliar, próximo ao equipamento em 
questão. 
O volume da capacidade de ar de reserva depende da quantidade de ar utilizada por operação 
e a queda de pressão que pode ser tolerada, pode ser calculada da seguinte forma : 
 
· Capacidade do reservatório (litros) 
· Demanda por operação (litros de ar livre) 
· Queda de pressão (bar) 
 
3. CONSTRUÇÃO DE LINHAS DE DISTRIBUIÇÃO 
É importante construir as linhas de distribuição de forma que 
as linhas de serviço sejam mais curtas possíveis. 
 
Tente também construir a linha de distribuição em forma de 
“LOOPS” ao redor da área onde o ar é consumido. Se ocorrer 
um grande consumo inesperado de ar em qualquer linha de 
serviço, o ar pode ser fornecido de duas direções. Istoreduzirá a queda de pressão e equilibrará a pressão do ar em 
toda a rede. 
 
Grandes linhas de distribuição desse tipo devem também 
possuir uma linha de alimentação interligada (1), a fim de 
aumentar ainda mais sua capacidade de equilíbrio da pressão 
de ar. 
 
A instalação de registros na linha de distribuição (2) permite o 
isolamento de pequenas seções da linha, isto é ideal quando 
temos que reparar pequenos defeitos. Também os 
vazamentos são facilmente localizados. Entretanto é possível 
fornecer ar a com níveis de umidade menores, com uma linha 
de distribuição reta e com dimensões razoáveis. 
NOTA : A inclinação da tubulação deve ser 0,5% do comprimento total. 
 20 
4. CONSTRUÇÃO DAS LINHAS DE SERVIÇO 
A última parte das tubulações permanentes 
instaladas é a linha de serviço. Ela deve ser 
localizada o mais próximo possível do local de 
trabalho, permitindo que a mangueira ligada à 
ferramenta seja curta. 
Quando o ar não é seco, deve-se ligar a linha de 
serviço no top da linha secundária, também 
denominada linha de distribuição. 
 
Caso não o ar seja seco, a linha de serviço pode ser 
ligada na parte de baixo (2). 
 
Coloque o registro de serviço em uma altura conveniente, para que todos possam observar, e 
que esteja em um local de fácil acesso para o pessoal da manutenção. 
 
 
5. ESCOLHA DOS ACESSÓRIOS 
 
No fim da linha de serviço encontra-se uma válvula, preferencialmente uma válvula de esfera 
(1) para reduzir as quedas de pressão. 
 
Os acessórios exigidos entre registros de serviço e componentes que consomem o ar 
comprimido são determinados pêlos componentes de consumo. 
 
Equipamentos comumente utilizados : 
 
· Filtro combinado com coletor de condensado, 
muitas vezes equipado com frenagem semi-
automática (1). 
 
· Regulador de pressão utilizado quando não 
houver demanda de toda a pressão existente 
na rede (2). 
 
· Lubrificação nebulizador (3) ou sistema de 
lubrificação direta (4). 
 
· Mangueiras (5) 
 
· Acoplamentos rápidos (6) 
 
 21 
6. ESCOLHA DOS MATERIAIS DAS TUBULAÇÕES E MÉTODOS DE UNIÃO 
 
As tubulações podem ser fabricadas de : 
 
· Aço 
· Aço inoxidável 
· Cobre 
· Plástico (Poliamida) 
 
VÁLVULAS PNEUMÁTICAS 
 
Usualmente se faz a distinção entre válvulas que servem para abrir ou 
fechar o fluxo de ar e válvulas que servem para regular o fluxo do ar ou da 
pressão. Iremos rever este assunto mais adiante. 
 
Todos os tipos tem a característica de abrir e fechar rapidamente, sem a 
finalidade de se ter um dispositivo de regulagem. 
 
 
Nas linhas de ar comprimido, é particularmente importante 
que, ao abrir, a válvula de passagem admita o ar com um 
mínimo de perda de pressão, e que tenha uma boa 
vedação quando fechada. A válvula de diafragma na 
figura ao lado satisfaz estas exigências. 
 
Um tipo bom e comum de registro para 
regulagem exata de fluxo de ar é a válvula de 
pistão, mas este tipo tende a ser volumoso e 
a válvula de redução tipo diafragma é mais 
comumente utilizada. 
 
Se desejamos que a pressão do ar de um 
certo equipamento seja inferior a pressão 
existente de ar comprimido na rede de ar, o 
equipamento pode ser ligado a uma válvula 
redutora de pressão ou conversor de 
pressão. 
 
As válvulas de agulha são geralmente 
usadas para controlar pequenos fluxos de 
ar. Geralmente são projetadas como mostra 
a figura ao lado. 
 
O limite de pressão das válvulas de 
retenção geralmente variam 
consideravelmente, dependendo do material 
e da aplicação. 
 
 22 
SECADORES 
 
Os compressores mais antigos não dispunham de resfriador posterior mas atualmente os 
compressores já possuem. 
 
Atualmente em muitas instalações de compressores estacionários é incluído um resfriador 
posterior e um reservatório de ar. Recordamos que o resfriador posterior tem como finalidade 
remover, o vapor de água do ar comprimido, seria menos prejudicial se o mesmo estivesse 
continuamente sob a forma de vapor. Infelizmente o vapor d’água é condensado quando há 
uma queda de temperatura do ar comprimido, isto é, o vapor d’água passa para o estado 
líquido. 
 
A água é certamente prejudicial quando presente no ar comprimido. Utilizam-se de secadores 
de ar comprimido. 
 
O secador tem como finalidade retirar a umidade do ar comprimido, sendo instalado após o 
reservatório de ar. As vantagens de um secador adicional à instalação se ar comprimido são : 
 
· Melhor lubrificação das ferramentas pneumáticas; 
· Menor desgaste nos tubos de ar comprimido, pois não haverá formação de ferrugem; 
· Menor risco de congelamento nas tubulações (em climas muito frios). 
· Qualidade superior em processos tais como pintura. 
 
Tudo isso diminui os custos de manutenção das instalações de ar comprimido e também 
elimina os riscos de interrupção no processo produtivo industrial. 
 
Atualmente os tipos mais comuns de secadores são : 
 
· Secadores de ar por refrigeração para pontos de orvalho de + 2 °C até 4 º C. 
· Secadores de ar por absorção, sendo que os mesmos podem ser de vários tipos 
(regeneração por aquecimento e regeneração a frio) (CD/BD). 
· Secadores de ar por adsorção, os quais são utilizados para compressores rotativos isentos 
de óleo (MD). 
 
Nota: Adsorção é um fenômeno físico-químico simultaneamente de absorção e adsorsão. 
 
Grande parte do vapor d’água que permanece no ar comprimido pode ser retirado com 
utilização do secador de ar por refrigeração. Existem outros tipos de secadores de ar que são 
capazes de retirar uma quantidade ainda maior de vapor d’água. A quantidade de água que 
passa através de um compressor é razoavelmente grande. Um compressor estacionário com 
uma capacidade de 100 l/s (6m3/min) é um tipo muito encontrado, com uma pressão normal de 
trabalho de 7bar e uma temperatura de 20 °C ,são liberados 28 litros d’água em uma jornada 
de trabalho de (8) oito horas, tendo a umidade relativa do ar em 70%. Observamos que 20 °C 
é a temperatura do ar comprimido. Umidade relativa é a relação entre a pressão parcial do 
vapor d’água e a pressão de saturação na temperatura ambiente. A umidade relativa é 
usualmente considerada somente em relação ao ar atmosférico. 
 
O ar atmosférico sempre contém alguma umidade. A pressão total do ar úmido é a soma das 
pressões parciais do vapor d’água e do ar seco. 
 23 
O ar está saturado quando a pressão parcial do vapor d’água for igual a pressão de saturação 
do vapor d’água à temperatura ambiente. Em um dado volume de ar a quantidade de vapor 
d’água, dependendo da temperatura, pode permanecer em suspensão. Quando o ar é 
comprimido há um aumento de temperatura que é suficiente para manter a água no estado de 
vapor. O ar comprimido ao sair do compressor sofre uma queda de temperatura e transforma o 
vapor d’água, passando-o para o estado líquido (condensação de água). 
 
O secador de ar mais usual é o por refrigeração. Este tipo de secador de ar trabalha com um 
sistema de refrigeração que resfria acentuadamente o ar comprimido. Este tipo de resfriamento 
é ainda maior do que o do resfriador posterior que efetua a separação da água condensada. 
 
Podemos dizer em outras palavras que o secador de ar por refrigeração trabalha como um 
super resfriador posterior. Estes secadores podem ser encontrados em várias capacidades 
diferentes para trabalhar com compressores de diversos tamanhos e ainda podem levar o ar 
comprimido para outro ponto de orvalho de +2 °C, o qual é comumente mais solicitado. 
 
Os secadores de ar por adsorsão trabalham em princípio com materiais dessecante, o qual 
tem a propriedade de absorver a umidade do ar comprimido. A água é então removida do 
dessecante. Este tipo de processo é denominado de regeneração ou reativação do secador. 
 
Dependendo do principio de regeneração tem-se diferentes tipos de secadores. Existem dois 
tipos principais de secadoresde ar por adsorsão. O primeiro é com regeneração por calor e o 
segundo com regeneração a frio. 
 
Com o secador de ar por adsorsão pode se chegar a um ponto de orvalho em torno de -60 °C 
e os mesmos são disponíveis em vários tamanhos. Estes secadores são disponíveis desde 
capacidades menores do que 1,5 l/s (0.09m3/min = 3 cfm) e até acima de 1000 l/s ( 63m3/min = 
200 cfm). A escolha do regenerador de ar frio ou regenerador de ar por aquecimento para os 
secadores por adsorsão depende da aplicação do ar comprimido e dos custos do seu 
emprego. Anterior e posterior ao secador tem-se vários tipos de filtros instalados. 
 
FILTROS 
 
Atualmente a compressão de ar e gases tem apresentado importância crescente no campo 
industrial, com a exigência cada vez maior do grau de limpeza do ar para as diferentes 
aplicações. 
 
A tecnologia atual usa sistemas filtrantes para purificação do ar comprimido, retendo pó, 
partículas de sujeira (ferrugem), depósitos (de óleo), líquidos (água e óleo), neblinas e 
pulverizados (água e óleo) com capacidade de retenção de até 99,99 %, sendo possível a 
captação de partículas sólidas e líquidas até o tamanho submicroscópico (£ 1 micron). 
 
As diversas partículas, depósitos, líquidos, neblinas e pulverizados têm tamanhos diferentes, 
conforme indicado no gráfico n.º 1 e que também exigem filtros com capacidade e tipos 
diferentes. 
 
Para a retenção de partículas antes da filtragem propriamente dita, usa-se em geral sistemas 
de separação mecânica, tais com Ciclones, “Filtros” formados por telas metálicas ou plásticas 
sobrepostas e sistemas onde o ar tem sua velocidade reduzida (aumento da área da tubulação 
ou artefato), ou seu fluxo desviado de direção através de anteparos. 
 24 
· Sistema de separação mecânica 
 
- Separador parafuso (ciclonado) 
Estes separadores são utilizados nos casos onde grandes quantidades de água em forma de 
gotas devem ser retiradas do ar. 
Eles são uma construção especial de ciclone com fluxo axial sem desvio do sentido de direção 
do ar. 
A capacidade de separação dos separadores parafuso (ciclonado) está normalmente entre 98-
99 % para gotas cujo tamanho varia de 50 a 100 micra. 
 
- Ciclones 
Ciclones de construção tradicional são utilizados nas mesmas aplicações dos separadores 
parafuso, porém eles são capazes de reter partículas menores com tamanhos entre 20 a 50 
micra com capacidade de separação de 98-99 %, mas com uma maior perda de pressão do ar 
do que os parafusos. 
 
- Separador por impacto 
Existe uma infinidade de separadores por impacto com fluxo de ar vertical ou horizontal em 
relação à área de impacto e capacidade de retenção de até 99,9 % podendo separar gotas com 
tamanho de 10 a 40 micra. 
 
- “Filtro” de telas 
Estes “Filtros” são pacotes de telas metálicas ou plásticas que são capazes de reter gotas 
pequenas de até 6 micra. Sua utilização é para gases ou ar comprimido com uma 
predominância de gotas na faixa de 6 a 20 micra. Um melhor grau de separação é possível a 
custo de maior perda de pressão do ar no sistema. 
 
- Geral 
Deve-se observar nos sistemas por impacto e de telas que é necessária uma constante 
limpeza dos sistemas, para evitar incrustações acentuadas e um subsequente aumento da 
perda de pressão. 
 
· Filtros 
Os separadores mecânicos e filtros, utilizados em sistemas de ar comprimido, devem reter 
preferencialmente os seguintes elementos estranhos ao ar: 
LADO DE ASPIRAÇÃO DO COMPRESSOR 
Poeira de ar aspirado e partículas líquidas. 
LADO DE DESCARGA DO COMPRESSOR 
Poeira, partículas de sujeira, líquidos condensados (água e óleo), neblinas e pulverizados 
(água e óleo). Normalmente se utilizam filtros com capacidade de retenção de até 100%, 
sendo possível a captação de partículas sólidas e líquidas até o tamanho submicroscópico (£ 1 
micron). 
 
São 2 os principais tipos de filtros: 
 25 
· Filtros Coalescentes 
 
O material filtrante, consiste de uma disposição aleatória de fibras entrelaçadas entre si. O 
espaço entre as fibras, (poros) forma aberturas em forma de um labirinto. 
 
Somente uma pequena fração das 
partículas é retida na superfície, a maioria 
penetra para dentro do material filtrante, 
sendo aí retido. 
 
Isso resulta em uma maior vida útil do 
elemento filtrante, pois desta forma a 
capacidade de armazenagem é muito 
ampliada. 
 
 
A penetração das partículas no material filtrante é intensa nos poros perto da superfície, o que 
consequentemente torna mais vantajoso a utilização de material pouco espesso, porém com 
grande área superficial obtida através da plissagem (zigue-zague) do material filtrante. 
 
Estes materiais filtrantes são caracterizados também por não permitir a eliminação das 
partículas penetradas dentro do meio filtrante, o que significa que uma vez saturados deverão 
necessariamente ser substituídos. 
 
· Filtros Superficiais 
 
Os filtros superficiais têm poros idênticos 
localizados a distâncias regulares. 
 
A retenção das partículas na superfície é 
absoluta por impedir a passagem de todas 
as partículas maiores do que o poro. 
 
Sua ação pode ser comparada a de uma 
peneira. 
 
 
TIPOS DE FILTROS 
 
· Tipo GFV 
 
Retém partículas de sujeira e pós de meios gasosos, secos ou úmidos. 
 
Pré-filtros para os tipos GFM, GFS e GFA para conseguir uma maior vida útil destes elementos 
de alta eficiência. Filtro final para reter condensado, ferrugem e partículas de pó no sistema de 
distribuição interna. 
 
 26 
· Tipo GFM 
 
Filtro fino (filtro coalescente) para separação de condensado e partículas de meios gasosos. 
Resistente contra lubrificantes sintéticos. 
 
Pré-filtro de um secador de ar para obtenção de um meio isento de pó e condensado. Filtro 
final para proteção de ferramentas, máquinas e instrumentos pneumáticos. 
 
· Tipo GFS 
 
Filtro superfino (filtro coalescente) para separação de aerosóis de óleo e água para obtenção 
de gases livres de óleo. Resistente contra lubrificantes sintéticos. 
 
Com o filtro após o secador de ar, para obtenção de um meio isento de pó e condensado. 
Filtro final para proteção qualificada de ferramentas, máquinas, instrumentos e sistemas 
pneumáticos, pintura, instrumentação, etc. Pré-filtro antes do de carvão ativado. 
 
· Filtro GFA 
 
Filtro de carvão ativado para retenção de vapor de óleo de meios gasosos, para obtenção de 
gases tecnicamente isentos de óleo e inodoros. Deve sempre ser precedido de um filtro tipo 
GFS. 
 
Proteção altamente eficiente para obtenção de meios tecnicamente isentos de óleo antes e 
depois de secadores de ar, nas indústrias de alimentos, cosméticos, plásticos, instrumentação 
crítica, eletro-eletrônica, ar de respiração, etc. 
Obs.: Deverá sempre ser precedido de um filtro GFS. 
 
 
DISPOSIÇÃO DOS DIFERENTES TIPOS DE FILTROS 
 
 
Deve-se evitar ao máximo, juntas rosqueadas para a conexão de tubos. A resistência do fluxo 
de ar comprimido é relativamente alta em relação a conexões de rosca, as quais não 
asseguram uma vedação perfeita quando o ar é utilizado para fins medicinais, farmacêuticos, 
químicos, alimentícios e outros. As conexões soldadas oferecem uma melhor solução sob o 
ponto de vista técnico. O sistema de ar comprimido tem a vantagem adicional de ser mantido 
isento de impurezas. O controle periódico é um pré-requisito para assegurar um baixo índice 
de vazamentos na rede de ar comprimido. 
 
Nas redes de ar onde as conexões são soldadas usa-se tubos de aço. Em diferentes países 
existem diferentes normas para o tipo de aço a ser utilizados na fabricação de tubos. As 
normas de padronização de país para país. Para tubos, de pequenos diâmetros, tal como 
50mm, podem ser utilizados com juntas rosqueadas de acordo com as normas. Em alguns 
casos são utilizados tubos galvanizados para água. 
 
Os engates rápidos de acoplamento são muito usados e aprovadosem diversos países. A 
construção de uma rede de ar comprimido que usa engates rápidos de acoplamento, são 
principalmente, utilizados em construções onde as redes são temporárias e nas industrias 
onde é desejado uma flexibilidade de utilização. 
 27 
As mangueiras são utilizadas para acoplar as ferramentas pneumáticas com as saídas de ar 
das redes. As mangueiras de ar comprimido são, as vezes, submetidas a severas solicitações 
e é necessário que as mesmas sejam resistentes, como também devem ser resistentes ao 
tempo e ao óleo. As mangueiras são fabricadas com borracha ou PVC além de serem 
reforçadas. São indicadas de acordo como seu diâmetro interno e os mesmos são dados em 
polegadas ou milímetros. 
 
 28 
AÇO CARBONO 
 
Quando não houver exigências especiais, é comum a utilização de tubulação de aço. Muitas 
vezes, são utilizados tubos comuns de ferro quando a pressão e a temperatura permitirem este 
tipo de tubulação. 
 
A poluição na tubulação é que causam os maiores problemas em um sistema de ar 
comprimido, portanto, recomenda-se fazer uma desoxidação e limpeza cuidadosa. 
 
Mantenha as extremidades dos tubos vedados durante o transporte e instalação. 
 
Tubos galvanizados são resistentes à ferrugem e bastante utilizados. No entanto, são de difícil 
soldagem, por formarem gases indesejáveis. 
 
Tubulações de grandes diâmetros são normalmente flangeadas ou conectadas por um 
acoplamento, enquanto que as de pequenos diâmetros, ou seja, inferiores a 25mm são 
rosqueadas. Juntas rosqueadas causam quedas de pressão e são mais propensas a 
vazamentos. 
 
Tubos de aço soldados a frio com auxílio de mandril muitas vezes são a melhor alternativa, 
pois são fornecidos sem rebarbas do laminador. Além disso, são menos espessos e mais leves 
se comparados com os tubos de ferro preto. 
É preferível a soldagem ao rosqueamento. 
 
As partes rosqueadas da tubulação apresentam maior resistência ao fluxo de ar devido ao 
menor diâmetro e muitas variações de área. Além de serem mais difíceis de serem vedadas e 
mantê-las sem vazamentos durante um longo período. 
O material de vedação é sinuoso ou se espalha, sendo difícil de ser pintado. 
 
Um sistema soldado de tubulação possui uma superfície mais lisa. Uma superfície lisa 
interiormente significa uma queda menor de pressão e uma superfície mais lisa exteriormente 
facilita a limpeza da tubulação, a pintura também é facilitada, a inspeção para verificar 
corrosões e vazamentos. 
 
As tubulações são dotadas de flanges nas conexões dos acessórios da linha de ar 
comprimido, tais como, coletores de condensado e válvulas. 
 
 
AÇO INOXIDAVEL 
 
Em hospitais, indústrias alimentícias e químicas, aconselha-se a utilização de aço inoxidável 
nas tubulações de ar comprimido, além das industrias eletromecânicas, onde são feitas 
exigências especiais quanto à pureza e confiabilidade do ar comprimido. 
 
 
 29 
7. QUEDA DE PRESSÃO PERMISSÍVEIS 
 
Durante o fornecimento de ar comprimido a um sistema sempre ocorrem quedas de pressão. 
Essas quedas, contudo, podem minimizadas com um dimensionamento maior dos tubos. Por 
isso, é necessário inicialmente, determinar o nível aceitável de quedas de pressão antes de 
especificar as dimensões das tubulações. 
 
Isto é feito mediante a consideração das partes do sistema de ar comprimido, a começar pela 
fonte de consumo. 
 
 
FONTES DE CONSUMO DE AR 
 
As capacidades especificadas das ferramentas pneumáticas só se verificam a uma pressão de 
6,0 bar. Uma pressão mais baixa implica numa capacidade menor, enquanto uma mais 
elevada aumentará o consumo de ar e o risco de sobrecarga da ferramenta. 
 
NOTA : 6,0 bar é a pressão de alimentação das ferramentas pneumáticas. 
 
 
ACESSÓRIOS PARA A LINHA DE AR 
 
Os acoplamentos, mangueiras e niples tem que ser de fácil manuseio. 
 
Isto significa que as dimensões são menores e, portanto, deve ser aceita maior queda de 
pressão nestes pontos. Os acessórios ligados a linha de serviço, isto é, acoplamentos, 
lubrificadores, filtros e registros de serviço devem ser dimensionados tendo em vista uma 
queda de pressão menor. 
 
Não é possível calcular a queda de pressão para cada um dos componentes acima, devido ao 
fato de que a queda de pressão tem que ser determinada por testes e para todos os 
componentes entre a ferramenta pneumática e a linha de serviço. 
 
NOTA : A queda de pressão entre a ferramenta pneumática e a linha de serviço não deve 
exceder 0,6 bar. 
 
 
FILTRO 
 
Um filtro resulta numa queda de pressão de 0,3 bar, que pode ser evitado por uma 
manutenção e limpeza regular. 
 
NOTA : Filtro entupido pode causar uma queda de pressão de 0,3 bar. 
 
 
 30 
LINHAS DE SERVIÇO 
 
Como as linhas de serviço são afixadas nas paredes e soldadas à rede de distribuição, são 
muito difíceis de serem trocadas por outras de maior dimensão. Dessa maneira, elas devem 
ser dimensionadas visando baixas quedas de pressão no que diz respeito às demandas 
presentes e futuras de ar comprimido. 
 
Construa também algumas linhas de serviços dimensionadas para esmerilhadeiras de 
superfície ou rebarbadores, tais como de 30 a 50 l/s, que poderão ser necessárias em futuras 
alterações de lay-out. 
 
NOTA : Queda de pressão na linha de serviço de 0,03 bar. Uma queda de pressão de até 0,2 
bar é aceitável para o uso temporário de ferramentas com grande consumo. 
 
 
LINHAS PRINCIPAIS E REDES DE DISTRIBUIÇÃO 
 
As tubulações das linhas principais e redes devem ser dimensionadas visando demandas 
futuras. A troca de uma linha principal subdimensionada é muito mais onerosa que a instalação 
de tubos com maior capacidade inicial. 
 
Uma regra básica diz que a queda máxima de pressão de 0,1 bar é permissível entre o 
compressor e o registro de serviço mais distante, incluindo a queda de pressão de 0,03 bar na 
rede de serviço. 
 
NOTA : Queda máxima de pressão nas linhas principais e rede de distribuição de 0,07 bar, 
para as instalações fixas em indústrias. Nas minas e canteiros de obras é aceitável uma queda 
de pressão de até 0,5 bar. 
 
 
RESUMO 
 
O dimensionamento da tubulação deve ser orientado pelas seguintes quedas de pressão 
 
· Ferramentas pneumáticas 6,0 bar 
· Entupimento de filtro 0,3 bar 
· Rede de serviço 0,03 bar 
· Acessórios de linha de ar 0,60 bar 
· Redes principais 0,07 bar 
· Redes de distribuição 0,07 bar 
 
· Total 7,0 bar 
 
NOTA : A pressão no inicio da linha principal de ar deve ser pelo menos 7,0 bar. Entretanto, a 
pressão de operação do compressor tem que ser mais elevada, a fim de compensar as quedas 
de pressão dentro da sala dos compressores. 
 
Quando é consumido pouco ar, ocorre somente uma pequena queda de pressão, o que resulta 
em um aumento na pressão total do sistema de ar comprimido, até atingir a pressão de alívio 
do compressor. Esta pressão não deve exceder a pressão especificada para as redes. 
 31 
8. COMO DETERMINAR AS DIMENSÕES ADEQUADAS DA TUBULAÇÃO 
 
As dimensões da tubulação 
são determinadas da seguinte 
forma: 
a. Estimando-se a demanda 
de fluxo de ar para cada 
parte da rede principal; 
b. Estimando-se como o 
fluxo é distribuído nas 
redes de distribuição; 
c. Utilizando-se o fluxo de ar 
determinado por valores 
de entrada ao calcular as 
dimensões exigidas com o 
auxílio de um nomograma. 
 
Supomos que você deva fazer 
uma instalação de ar 
comprimido em um fabricante 
de cortadores de grama. 
 
A fábrica é nova e você 
decidiu projetar o sistema de 
ar comprimido conforme a 
ilustração. 
A próxima fase é estimar o fluxo de ar na parte A-B da linha principal que alimenta a seção de 
chapas. 
 
Isto pode ser realizado mediante a construção de uma tabela igual à ilustração, contendo as 
seguintes informações : 
 
·· Parte da linha de ar : Indica a que parte do sistema da linha de aros cálculos se referem. 
 
·· Pontos de consumo : Todos os pontos de consumo que recebem ar desta parte da linha 
(A - B) devem ser relacionados. Não esqueça de nenhum destes detalhes. Itens tais como 
talhas, cilindros acionadores de porta, equipamentos de controle são fáceis de serem 
esquecidos e etc.. 
 
·· Total de fluxo de ar exigido : Estes índice indica a média do fluxo de ar exigido (em l/s) 
para uma hora de trabalho eficiente. 
 
·· Consumo de ar : Estas informações são coletadas das folhas de dados referentes a cada 
equipamento consumidor. Estes índices devem se referir à operação contínua em carga, com 
máximo consumo de ar. 
 
·· Quantidade : Indicar o número de fontes de consumo de ar a nível de utilização. 
 
·· Fator de utilização : Estimar o tempo de trabalho de cada ferramenta durante uma hora, 
quando a seção estiver funcionando totalmente. 
 32 
·· Fluxo de ar requerido : Estes índices são obtidos multiplicando-se o consumo de ar pelo 
número do nível de utilização. 
 
·· Consumo de ar instantâneo : Em uma instalação pode haver uma ou duas fontes com alto 
consumo de ar, mas com um baixo nível de utilização. Em tais casos, o total do fluxo de ar 
requerido tem que ser corrigido com acréscimo, a fim de evitar quedas bruscas de pressão na 
rede. Uma solução alternativa é promover tais fontes de consumo de ar com um sistema 
separado ou instalar um reservatório auxiliar. 
 
·· Desgaste : Alguns dados sobre consumo de ar normalmente se referem a ferramentas 
novas. Na prática, é conveniente prever um aumento de consumo de ar de 5%, devido aos 
desgastes sofridos pelo equipamento. 
 
·· Vazamento : Apesar do fato de uma instalação de ar ter que ser vedado e todos os 
vazamentos corrigidos imediatamente, a experiência mostra que um aumento de consumo de 
10%, devido a vazamentos não localizados, é um índice a ser considerado. 
 
·· Expansão : A experiência também mostra que a demanda de ar comprimido aumenta 
devido a 
- Maior nível de utilização; 
- Aumento das fontes consumidoras; 
- ferramentas pneumáticas de maior porte. 
Se não houver informações confiáveis, dimensionar a tubulação 
de forma que possa atender a 30% do aumento no consumo de 
ar. A próxima medida a ser tomada refere-se à estimativa do fluxo 
de ar a ser distribuído às linhas A B C D E F G. 
 
Neste caso, o ar será distribuído igualmente as partes esquerda e 
direita das linhas de distribuição. Em outras palavras, o fluxo de 
ar de B para C será de 174 l/s e de B para G será também de 
174 l/s. Usualmente, toda rede de distribuição tem o mesmo 
diâmetro. 
 
A linha B - E, é apenas uma interligação e o fluxo de ar dessa 
parte, não está incluso no cálculo. Sua dimensão normalmente é 
a mesma das outras linhas de distribuição. 
 
Finalmente, se torna possível determinar as dimensões dos tubos construindo-se uma tabela. 
 
· Linha de ar - O fluxo de ar decisivo requerido compõe o valor da entrada. 
· Comprimento da tubulação - O comprimento real da linha de ar A -B é de 70 metros. 
 
NOTA : Ao estimar o comprimento, baseado em um desenho, não esqueça as linhas verticais. 
 
· Dados preliminares : Agora é possível calcular, com o auxílio de um monograma. Um valor 
preliminar referente à dimensão mínima permissível respeitada a máxima queda de pressão 
estabelecida. 
 
 33 
Os valores de entrada no monograma são : 
- Pressão : 7,0 bar 
- Fluxo de ar decisivo : 348 l/s 
- Comprimento da tubulação : 70 m 
 
Estes valores estabelecem limites para a escolha da dimensão da tubulação. 
 
A menor dimensão, levando-se em conta a queda máxima permissível é escolhida dentro 
destes limites. A queda de pressão permissível é de 0,07 bar, tanto para as linhas principais, 
como para as linhas de distribuição. A menor dimensão provavelmente mais adequada para 
isto é de 100 mm de diâmetro, que provoca uma queda de pressão de 0,02 bar. 
 
Entretanto, agora se torna possível ampliar nossa tabela com dados preliminares sobre 
dimensão e quedas de pressão. 
 
CORREÇÃO PARA OS FATORES DE QUEDA DE PRESSÃO 
 
Válvulas, cotovelos, tubos em T, etc, causam quedas de pressão. Tendo que as quedas de 
pressão para os diferentes tipos de acessórios comuns estão reunidos. 
 
A queda de pressão é expressa em equivalência ao comprimento do tubo, isto é, extensão de 
tubo que causa a mesma queda de pressão do acessório da linha de ar. 
Na linha principal de ar A - B estão instalados os seguintes acessórios : 
 
· Válvula diafragma; 
· Válvula de gaveta; 
· Curva R = 2d; 
· Separador de condensado. 
 
O comprimento total do tubo equivalente é de 27 metros. 
 
O comprimento do tubo corrigido é a soma do comprimento do tubo (70 metros) com o 
comprimento do tubo equivalente (27 metros), isto é igual a 97 metros. 
 
Quando usar o comprimento do tubo corrigido como valor de entrada no monograma, deixando 
os outros valores constantes, a queda de pressão aumentará em 0,028 bar. Este é um nível 
aceitável. 
 
Em alguns casos, quando houver muitos acessórios na linha, a queda de pressão pode atingir 
um nível não aceitável. Então, é necessário escolher a próxima dimensão maior disponível 
com o valor de entrada no monograma, verificamos se a queda de pressão se torna aceitável. 
 
Pé direito = 6 metros. 
 
 34 
ÁREA DE MONTAGEM 
N°°. EQUIPAMENTOS CONSUMO FATOR DE UTILIZAÇÃO CONSUMO.TOTAL (%) 
5 Chaves de impacto 35 [l/s] 
6 Apertadeiras 40 [l/s] 
3 Rosqueadeiras 45 [l/s] 
5 Parafusadeiras 30 [l/s] 
8 Bico de limpeza 20 [l/s] 
 
 
 
 
ÁREA DE ACABAMENTO 
N°°. EQUIPAMENTOS CONSUMO FATOR DE UTILIZAÇÃO CONSUMO TOTAL (%) 
7 Rebarbadores 35 [l/s] 
5 Esmerilhadeira 45 [l/s] 
5 Lixadeiras 40 [l/s] 
10 Bico de limpeza 20 [l/s] 
1 Jateamento 70 [l/s] 
 
 
 
 
ÁREA DE PINTURA 
N°°. EQUIPAMENTOS CONSUMO FATOR DE UTILIZAÇÃO CONSUMO TOTAL (%) 
8 Bicos de limpeza 20 [l/s] 
10 Pistola de pintura 15 [l/s] 
 
 
 
 
CONSUMO GERAL 
Vazão 
Desgaste do equipamento 
Vazão 10% 
Expansão 30% 
Total