PTG - INSTALAÇÃO DE TUBULAÇÕES DE ÁGUA

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UNIVERSIDADE ANAHANGUERA 
CURSO: ENGENHARIA MECÂNICA 
5º SEMESTRE 
 
ANDERSON CAMARGO DA COSTA R.A 1299148157 
GILBERTO BATISTA NUNES R.A 2663306622 
WILIAN VERTINA FRANSCISCO R.A 8570705608 
RODRIGO PARONETI GITTI R.A 1200882667 
DARIO GONÇALVES DE AGUIAR R.A 0106006158 
JOSIEL JEFFERSON DE ARAÚJO R.A 5419813683 
 
 
 
 
 PRODUÇÃO TEXTUAL INTERDISCIPLINAR EM GRUPO 
INSTALAÇÃO DE TUBULAÇÕES DE ÁGUA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 São Bernardo do Campo - SP 
2019 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 3 
2. DESENVOLVIMENTO ....................................................................................................... 4 
2.1 PASSO 1 –DESENHO TÉCNICO MECÂNICO ............................................................ 4 
2.2 PASSO 2 –MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA ......................................... 5 
2.3 MECÂNICA GERAL ........................................................................................................ 6 
2.4 PASSO 4 - FENÔMENOS DE TRANSPORTE .............................................................. 7 
CONCLUSÕES ......................................................................................................................... 9 
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
Esta Produção Textual Interdisciplinar em Grupo (PTG) tem como objetivo resolver a 
temática “Instalação de tubulações de água”. 
O desafio será apresentar os estudos necessários à instalação da tubulação de água, 
aplicando os conhecimentos adquiridos nas disciplinas de Desenho Técnico Mecânico, dos 
Materiais de Construção Mecânica, sobre a Mecânica Geral e os Fenômenos de Transporte. 
Assim construiremos essa produção textual a partir de uma revisão bibliográfica, contando 
também com os conhecimentos adquirido em aula. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. DESENVOLVIMENTO 
2.1 PASSO 1 –DESENHO TÉCNICO MECÂNICO 
Será desenvolvido o projeto a partir do programa Autodesk® Inventor® esquematizando 
um projeto da tubulação demonstrando as junções entre as tubulações e o sistema de fixação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2.2 PASSO 2 –MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA 
 Nesse momento iremos descrever os materiais necessários para a fabricação das 
tubulações. É importante frisar que a tubulação será fabricada de ferro galvanizado. 
 De acordo com Becker (2010) os matérias são classificando como Metálicos, 
Cerâmicos, Poliméricos e Compósitos: 
• Materiais metálicos é geralmente uma combinação de elementos metálicos. O ferro 
possui propriedades como: bom condutor de calor e eletricidade, atualmente é utilizado 
extensivamente para a produção de aço, liga metálica para a produção de ferramentas, 
máquinas, veículos de transporte (automóveis, navios, etc.), como elemento estrutural 
de pontes, edifícios, e uma infinidade de outras aplicações. Exemplos: Aços com baixo, 
médio e alto teor de carbono, Aços inoxidáveis, Ferros fundidos e Alumínio; 
• Materiais cerâmicos são geralmente uma combinação de elementos metálicos e não-
metálicos. Geralmente são óxidos, nitretos e carbetos. São comumente isolantes de calor 
e eletricidade ALUMINA. São mais resistentes à altas temperaturas e à ambientes 
severos que metais e polímeros e com relação às propriedades mecânicas as cerâmicas 
são duras, porém frágeis. Exemplos: Vidros, Produtos a base de argila, Refratários e 
cimentos; 
• Materiais poliméricos são geralmente compostos orgânicos baseados em carbono, 
hidrogênio e outros elementos não-metálicos. São constituídos de moléculas muito 
grandes. Tipicamente, esses materiais apresentam baixa densidade e podem ser 
extremamente flexíveis. São materiais poliméricos incluem plásticos e borrachas. 
• Materiais compósitos são constituídos de mais de um tipo de material insolúveis entre 
si. Os compósitos são “desenhados” para apresentarem a combinação das melhores 
características de cada material constituinte Muitos dos recentes desenvolvimentos em 
materiais envolvem materiais compósitos. Um exemplo clássico é o compósito de 
matriz polimérica com fibra de vidro. 
 As características mecânicas do ferro são bons condutores de calor e eletricidade, por 
possuírem elétrons não estão ligados a nenhum átomo em particular e por isso. É maleável, 
tenaz, de coloração cinza prateado apresentando propriedades magnéticas. Geralmente são 
resistentes e dúcteis e são muito utilizados para aplicações estruturais. Com uma tensão 745MPa 
 
 
 
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é e a deformação do ferro é 16 x 1010Pa módulo de elasticidade do ferro é 21x1010Pa. 
 Em relação ao diagrama de fases para o sistema Fe-C podemos considerar o ponto 
Eutético que corresponde à liga de mais baixo de fusão Líquido. Com as propriedades 
mecânicas com a temperatura de 1148 ° C, e teor de carbono de 4,3%, as ligas de Ferro fundido 
de 2,1 -4,3% de C são chamadas de ligas hipoeutéticas e as ligas de Ferro fundido acima de 
4,3% de C são chamadas de ligas hipereutéticas. O ponto Eutetóide é o que corresponde à liga 
de mais baixa temperatura de transformação sólida. Onde as propriedades mecânicas são 
temperatura de 725 ° C, e um Teor de carbono de 0,8 %. Aços com 0,02 -0,8% de C são 
chamadas de aços hipoeutetóide. E os aços com 0,8 -2,1% de C são chamadas de aços 
hipereutetóides(ROLLO, 2015). 
 O ferro que irá produzir as tubulações será de ferro galvanizado que de acordo com 
Farias (2019) a galvanização é o processo de revestimento de um metal por outro a fim de 
protegê-lo contra a corrosão ou melhorar sua aparência. Trata-se de um processo de 
revestimento de superfícies por meio da eletrólise onde o metal a ser revestido funciona como 
cátodo e o metal que irá revestir a peça funciona como o ânodo. Para Stallybrass (1999)a 
galvanização é o processo de aplicação de uma camada protetora de Zinco ou ligas de Zinco a 
uma superfície de aço ou ferro de modo a evitar a corrosão destes. O método mais comum é a 
Galvanização por imersão a quente (Hot-dip Galvanizing ou HDG) no qual as peças ou 
estruturas são mergulhadas num banho de zinco fundido. 
 A justificativa para a realização desse processo na tubulação é que em contato com a 
água se a peça de ferro não for galvanizada ela oxidará o que irá causar um processo desgastante 
que poderá causar a ruptura da tubulação. Por esse motivo a galvanização é indicada. 
 
 
 
2.3 MECÂNICA GERAL 
Será calculada posição e a velocidade quando a aceleração for igual à zero da água 
potável sendo transportada pela tubulação entre o ponto A e o ponto B. 
x=12t³-18t²+2t+5 
 
 
 
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x= metros 
t= segundos 
Derivada da velocidade 
v=dx 
 dt 
v=dx= 3×12t²-2×18t+2×1 
 dt 
v=dx= 36t²-36t+2 
 dt 
Derivada da aceleração 
a=dv 
 dt 
a=dv=2×36t-36×1 
 dt 
a=dv= 42t-36 
 dt 
Quando a=0 (zero) Posição quando a=0 
v= 36t²-36t+2 
v=36×(0,5)²-36×0,5+2 
v= 36 – 36 + 2 
 4 2 
v= 9-18+2 
v= -7 m/s 
x= 12t³-18t²+2t+5 
x=12×(0,5)³-18×(0,5)²+2×0,5+5 
x= (12 – 18)+ (2 – 5) 
8 4 2 1 
x= 1,5- 4,5+1+5 
x=3 m 
Então v= -7 m/s 
 x= 3 m 
 
 
 
2.4 PASSO 4 - FENÔMENOS DE TRANSPORTE 
Nessa etapa desenvolvido um planejamento do projeto, que leve em consideração ser 
uma tubulação de ferro galvanizado de raio igual a 750 mm, com água escoando a uma 
velocidade média de 0,53 m/s, (ν = 10-6 m2/s) e aceleração gravitacional iguala 9,81 m/s2. 
 
Cálculo da estimativa do fator de atrito do escoamento 
Sabendo que o escoamento é turbulento temos que: 
 
 
 
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Método Coolebrcok: 1 = -2Log ( 2 + 2,51 ) 
√fD 3,7D Re√fD 
Ԑ= Rugosidade 
Ԑ do Ferro galvanizado= 0,00015 
Para valores aproximados podemos usar o método de Blasius 
Fʄ=0,0791 
 Re0,25 
Fʄ= 0,0791 
 (792×10³)0,25 
Fʄ= 0,0791 
 29,83 
Fʄ= 0,00265 
Estimativa fator de atrito; Fator de Fanning pelo Método Blasius= Fʄ= 0,00265 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CONCLUSÕES 
Podemos constatar que esse trabalho foi de suma importância para aprofundarmos os 
nossos conhecimentos teóricos com situações práticas, do exercício da profissão de engenheiro 
mecânico. 
Desenvolvemos nossas capacidades de compreender os conceitos da perda de carga em 
um escoamento interno. 
Verificamos as principais propriedades mecânicas dos metais e análise das 
microestruturas dos metais e a aplicação do processo de galvanização na tubulação para evitar 
a oxidação. 
Concluímos assim, que a partir dessa produção textual fixamos os conteúdos 
ministrados nesse semestre e assim desenvolvemos a capacidade crítica para a resolução das 
atividades profissionais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
BECKER, Daniela. Introdução à ciência e engenharia dos materiais e classificação dos 
materiais. 2010. Disponível em: 
<http://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/2166002/LOM3092/aula_1___classificacao_aos
_materiais.pdf>. Acesso em: 25 abr. 2019. 
FARIA, Caroline. Galvanização. Disponível em: 
<https://www.infoescola.com/quimica/galvanizacao/>. Acesso em: 25 abr. 2019. 
ROLLO, João Manuel Domingos de Almeida. Diagrama Ferro Carbono. 2015. Disponível 
em: <https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4449566/mod_resource/content/0/Aula04%20-
%20Diagrama%20de%20Fases%20Ferro%20Carbono.pdf>. Acesso em: 25 abr. 2019. 
STALLYBRASS, Helen B. Zinc coatings of indian plate and mail armour.1999. 
Disponível em: 
<https://web.archive.org/web/20160623204237/https://www.royalarmouries.org/what-we-
do/research/analytical-projects/zinc-coatings-of-indian-plate-and-mail-armour/>. Acesso em: 
25 abr. 2019.