Manual Técnico do Polietileno -PEAD

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TUBOS PEAD MG
t u b o s e c o n ex õ e s
M a n u a l T é c n ic o d o P o l i e t i l e n o
w w w . t u b o s p e a d m g . c o m . b r
3Manual Técnico do Polietileno
TUBOS PEAD MG
A Tubos PEAD MG tem como principal 
missão à busca da satisfação de seus clien-
tes, concentrando todos esforços nos equi-
pamentos de alta tecnologia, no atendimen-
to aos requisitos especi�cados, na excelên-
cia de seus serviços e na parceria com 
fornecedores capacitados.
Regida pelos princípios da competência, 
seriedade e responsabilidade, oferecemos 
uma linha completa de serviços e produtos, 
atuando em diversos segmentos como: 
água, gás, saneamento, petróleo e diversos 
setores da indústria e mineração.
José Roberto Danieletto.
Para elaboração do manual, reunimos infor-
mações e dados do 
manual técnico de polietileno do grupo Bras-
tubo e publicações diversas,
como o livro Polietileno e Polipropileno, de 
4 Manual Técnico do Polietileno
Histórico e evolução .............................................................................................. 7
Mercado atual ....................................................................................................... 8
Distribuição de gás natural .............................................................................. 8
Distribuição de água ........................................................................................ 8
Emissários submarinos .................................................................................... 8
Comunicação ................................................................................................... 8
Dragagens e transporte de sólidos .................................................................. 9
Transporte de produtos químicos e efluentes industriais ................................. 9
Postos de combustíveis ................................................................................... 9
Volume mundial ................................................................................................ 9
Vantagens dos tubos de PE ................................................................................ 10
Leveza ............................................................................................................ 10
Flexibilidade ................................................................................................... 10
Comparativo dos tubos de PE com o PVC e o FoFo ...................................... 11
PE x PVC ................................................................................................... 11
PE x FoFo .................................................................................................. 11
Vantagens da aplicação de tubos de PE no transporte de água ........................ 12
Emissários submarinos .................................................................................. 12
Especificações básicas de tubos de polietileno (PE) .......................................... 13
Matéria-prima para tubos ............................................................................... 13
Na família dos Polietilenos temos: .................................................................. 13
Curvas de Regressão de tubos de PE 5 tipos A, B e C ...................................... 15
Curva de Regressão de tubos de PE 80 e 100 ................................................... 16
Identificação dos tubos de PE ....................................................................... 17
Nº da Norma .................................................................................................. 17
Designação dos tubos de PE ......................................................................... 17
Diâmetro Externo (DE) .............................................................................. 17
Classe de Pressão (PN ou SDR) ............................................................... 18
Máxima Pressão de Serviço - Tipo A ou B ................................................ 18
Lote de fabricação .................................................................................... 19
Cor dos tubos ........................................................................................... 19
Condições de fornecimento ...................................................................... 20
Tabela de dimensões dos tubos de PE ..................................................... 21
Índice
5Manual Técnico do Polietileno
Cálculo de perda de carga em tubulações de PE .............................................. 27
Métodos de união e conexões para tubos de PE ................................................ 28
1. Soldagem de topo por termofusão ............................................................. 28
Conexões para Solda de Topo por Termofusão ........................................ 29
2. Soldagem Tipo Soquete ou Encaixe por Termofusão ................................. 30
2.1 Conexões para Solda tipo Soquete por Termofusão ........................... 31
3. Soldagem tipo Sela por Termofusão........................................................... 31
3.1 Conexões para solda tipo Sela por Termofusão .................................. 32
4. Soldagem por Eletrofusão .......................................................................... 33
4.1 Conexões para solda por eletrofusão ................................................. 34
5. Conexões tipo Junta Mecânica de Compressão ........................................ 35
6. Colarinho/Flange ........................................................................................ 36
7. Juntas de Transição PE x Aço .................................................................... 37
8. Juntas mecânicas para reparos ................................................................. 37
9. Reparos de linhas em carga ...................................................................... 38
Estrangulador de vazão ...................................................................................... 38
Análise de Transientes ........................................................................................ 39
8.1.3 Expansão e contração térmicas ............................................................ 41
8.1.4 Instalação de conexões ........................................................................ 42
8.1.5 Passagem por parede ........................................................................... 43
8.1.6 Preenchimento e compactação ............................................................. 43
8.2Instalação superficial ................................................................................ 44
8.2.1 Dilatação e contração térmicas ............................................................. 44
8.2.2 Suportes guias ...................................................................................... 45
8.2.3 Suportes ancoragem ............................................................................. 46
8.2.4 Compensadores de dilatação - Efeito Lira ............................................ 47
10. Considerações de projeto ............................................................................. 48
10.1 Cálculo hidráulico ................................................................................... 48
10.1.1 Fluxo sob pressão ............................................................................... 48
10.1.2 Seleção do diâmetro interno da tubulação .......................................... 48
10.1.3 Perdas de carga .................................................................................. 49
10.1.4 Perda de carga em singularidades ..................................................... 56
10.1.5 Fluxo gravitacional ............................................................................... 56
10.3 Limite de curvatura ................................................................................. 59
6 Manual Técnico do PolietilenoTubos de Polietileno
7Manual Técnico do Polietileno
• PVC surge em 1927
Aplicação em tubos acelera-se na década de 50
• PEAD surge em 1953
Aplicação em tubos acelera-se na década de 80
Principais campos de aplicação dos tubos de PE
• Ramais, redes e adutoras de água
• Captação de água
• Transporte de:
água (bruta, desmineralizada, salgada)
alimentos
lamas (slurry)
• Emissários:
Terrestres e subaquáticos
Industriais
Sanitários
• Travessias de lagoas, rios, baias, etc
• Instalações industriais
• Distribuição de gás
• Recuperação de tubulações danificadas -
inserção (relining)
• Irrigação
• Drenagem
• Dragagem
• Minerodutos (transporte hidráulico de sólidos)
• Dutos elétricos e telefônicos
Histórico e
evolução
8 Manual Técnico do Polietileno
• Distribuição de gás natural
Praticamente 100% das novas redes de distribuição de gás são feitas com tubos de
Polietileno, em todo o mundo.
A substituição de tubos antigos pela técnica de inserção de tubos de PE vem
viabilizando de forma econômica, rápida e segura a recuperação das antigas redes
de distribuição de gás.
No Brasil, as recentes medidas governamentais para um grande incremento da
participação do gás natural na matriz energética, entre elas o gasoduto Brasil-Bolívia,
encontram nos tubos de PE a solução técnica para a construção das novas redes
de distribuição e na substituição e recuperação das redes de Ferro Fundido com a
técnica de inserção.
• Distribuição de água
A participação de tubos de PE nas redes, ramais e adutoras de água, bem como em
esgotos pressurizados cresce a razão de 10% ao ano, em especial na Europa,
substituindo os tubos tradicionais.
Em Ramais e nas Redes de água de diâmetro até 110 mm, na Europa, a
participação dos tubos de PE é de quase 100% e vem aumentando paulatinamente
nos diâmetros maiores.
Nas adutoras e captação de água, com diâmetros chegando a DE 2000, os tubos
de PE vêm firmando sua supremacia, em especial nas aplicações de baixas pressões
(até 6 bar), onde o custo desse material, comparado aos dos materiais tradicionais,
já representa vantagens imediatas.
• Emissários submarinos
As vantagens técnicas, de custo, durabilidade e velocidade de construção
consagraram os tubos de PE como a melhor alternativa na grande maioria das
construções de emissários submarinos em todo o mundo.
• Comunicação
O advento das fibras óticas e TVs a cabo descortinou uma nova aplicação aos tubos
de PE, utilizados em bobinas de 100 a 2.000 metros de comprimento, em diâmetros
de DE 32 mm a 125 mm. Muitas construções vêm utilizando a técnica da instalação
Mercado atual
9Manual Técnico do Polietileno
por Furo Dirigido (sem abertura de valas). Sendo o material básico nessas aplicações,
o volume tornou-se muito expressivo no contexto global.
Nas rodovias recentemente privatizadas no Brasil, estão sendo instalados sistema
de comunicação com telefones de socorro a cada quilômetro e sinalização de tráfico
interativa que implica na instalação de uma infovia com milhares de quilômetros
através de valetadeiras contínuas e bobinas de tubos com grandes lances.
• Dragagens e transporte de sólidos
Caminha velozmente no Brasil. Já se encontra como um dos materiais mais
importantes nas grandes mineradoras brasileiras e em termoelétricas e no transporte
de hidráulico de cinzas. Em países com grande tradição em mineração, como EUA,
Chile e África do Sul, o volume de tubos de PE em diâmetros de até DE 1000 é
surpreendente. Somente no Chile, a aplicação de tubos de PE em mineração supera
o volume total do mercado desses tubos no Brasil.
• Transporte de produtos químicos e efluentes industriais
Dado às suas inquestionáveis virtudes e resistência química, os tubos de PE têm
destaque nas aplicações industriais a baixas temperaturas (<50ºC). No Brasil, sua
participação vem crescendo, em especial nas especificações das novas cervejarias,
plantas petroquímicas e fábricas multinacionais que estão se instalando no país e já
trazem seus projetos especificando esses tubos.
Os tubos de PE destacam-se nas usinas de açúcar e destilarias de álcool no
transporte de vinhoto.
• Volume mundial
Europa aprox. 500 mil ton/ano, crescendo 10% ao ano
EUA aprox. 300 mil ton/ano, crescendo 10% ao ano
Brasil aprox. 10 mil ton/ano, crescendo de 20% a 30% ao ano
10 Manual Técnico do Polietileno
• Leveza
Peso específico PEAD = 0,945 a 0,962 g/cm³
PEMD = 0,931 a 0,944 g/cm³
PEBD = 0,910 a 0,930 g/cm³
PP = 0,905 a 0,93 g/cm³
comparação prática 6m tubo de FºFº ø 250 mm, K7 ≈ 246 kg
6m tubo de PEAD ø 280 mm, PN6 ≈ 100,8
∴ PEAD 60% MAIS LEVE
• Flexibilidade
Módulo de Elasticidade PEBD ≈ 2.500 kgf/cm²
PEAD PE 80 ≈ 9.000 kgf/cm² a 12.000kgf/cm²
PEMD ≈ 8.000 kgf/cm²
PP ≈ 12.000 kgf/cm²
AÇO ≈ 2.100.000 kgf/cm²
PEAD PE 100 ≈ 12.000 kgf/cm²
• RugosidadeRugosidadeRugosidadeRugosidadeRugosidade baixíssima (coeficiente C = 150) Hanzen-Williams
• Elevada resistência ao impactoimpactoimpactoimpactoimpacto
• Resistência à maioria dos agentes químicosquímicosquímicosquímicosquímicos
• Imunidade total a corrosões eletreletreletreletreletrolíticasolíticasolíticasolíticasolíticas e galvânicasgalvânicasgalvânicasgalvânicasgalvânicas
• Reduzido número de juntasjuntasjuntasjuntasjuntas. Eventualmente, ausência total.
• ManuseioManuseioManuseioManuseioManuseio e instalação fáceisinstalação fáceisinstalação fáceisinstalação fáceisinstalação fáceis
• ImperImperImperImperImpermeávelmeávelmeávelmeávelmeável
• AtóxicoAtóxicoAtóxicoAtóxicoAtóxico
• Baixíssimo efeito de incrincrincrincrincrustaçãoustaçãoustaçãoustaçãoustação
• Elevada vida útilvida útilvida útilvida útilvida útil (mais de 50 anos)
Vantagens dos tubos de PE
11Manual Técnico do Polietileno
Comparativo dos tubos de PE com o PVC e o FoFo
PE x PVC
- Não colável e não aceita pintura
- Maior resistência ao impacto
- Maior flexibilidade - bobinas e curvas em obras
- Maior resistência química
- Maior resistência a transientes hidráulicos
- Total atoxidade
- Menos suscetível a ataque de roedores e cupins
PE x FoFo
- Menor resistência à pressão
- Total imunidade à corrosão galvânica e eletrolítica
- Muito maior resistência química
- Melhores características hidráulicas
- Grande facilidade de soldagem
- Maior facilidade e velocidade de instalação
- Maior flexibilidade - bobinas e curvas em obras
- Maior facilidade de reparos e expansões
- Menor custo final da instalação
- Mais resistência a acomodações e recalques de solo
- 5 vezes menos energia para sua produção
- Menor índice de incrustações
12 Manual Técnico do Polietileno
• Total atoxidade
• Grande resistência ao impacto
• Grande flexibilidade (propicia curvas longas)
• Total resistência à corrosão
• Leveza - facilidade de manuseio/instalação
• Menor custo de preparação e menor dimensão de valas (acomoda-se ao terreno e
soldagem fora da vala)
• Grande soldabilidade / facilidade de execução
• Conexões mecânicas de simples manuseio e resistentes aos esforços axiais
• Menor número de emendas, barras de 12 m ou mais e bobinas de 100 m ou mais
para tubos de até ø 125 mm
• Conexões que propiciam facilidade para execução de Ramais e ligações
domiciliares
• Baixo coeficiente de atrito hidráulico (fator “C” de Hazen-Williams = 145 a 150)
• Baixíssimo efeito de incrustação
• Vida útil maior que 50 anos
• Menor custo final
Emissários submarinos
• Podem repousar diretamente sobre o leito oceânico, sem preparo prévio deste
• Resistência a forças extremas de correntezas
• Podem acompanhar mudanças no leito sem sofrer danos
• Flutuam, facilitando transporte marítimo
• Podem ser rebocados em longas secções pré montadas, até o local de instalação
• Podem ser extrusados em comprimentos grandes (500 m a 1000 m ou mais) a
partir de extrusoras móveis ou fixas, instaladas junto a cursos d´água, baias, etc.
Vantagens da aplicação de tubos de PE no transporte de água
13Manual Técnico do Polietileno
Especificações básicas de tubos de polietileno (PE)
Matéria-primapara tubos
Assim como outros materiais, como aço ou madeira, existem vários tipos de Polietileno.
alguns são mais flexíveis, outros mais rígidos, com maior ou menor resistência, etc.,
existindo uma vasta gama de características direcionadas às diversas aplicações.
Os polietilenos utilizados para sacos, sacolas, brinquedos, etc. não servem para
fabricação de tubos, pois têm menor resistência e vida útil, e portanto são mais baratos.
Na família dos Polietilenos temos:
Polietileno de Baixa Densidade (PEBD);
Polietileno de Média Densidade (PEMD);
Polietileno de Alta Densidade (PEAD).
Ainda dentre estes materiais, existem vários tipos de Polietileno de Baixa Densidade,
como de Média, e de Alta, mas somente alguns tipos específicos servem para tubos.
O PEBDPEBDPEBDPEBDPEBD é utilizado para tubos de pequenos diâmetros (9 a 32 mm) e de baixa
pressão (4 bar), com finalidade de irrigação, onde se necessita muita flexibilidade,
mas baixa resistência à pressão e a esforços mecânicos.
O PEADPEADPEADPEADPEAD é utilizado para a maioria dos tubos de pressão (16 a 1600 mm); é mais
rígido e tem maior resistência à pressão.
• O PEMD PEMD PEMD PEMD PEMD é muito parecido com o PEAD, sendo difícil perceber a diferença entre
um e outro, porém tem praticamente a mesma resistência do PEAD e é um pouco
mais flexível. É utilizado normalmente para a fabricação de tubos para distribuição
de gás natural.
Atualmente não se distingue mais os materiais como PEAD e PEMD, pois com as
novas tecnologias de fabricação desses materiais, a densidade já não retrata
totalmente o seu desempenho.
14 Manual Técnico do Polietileno
Existem ainda, produtos fabricados com materiais recuperados de lixo e sucata,
chamados de Reciclados. Certamente, estes materiais, além de serem, em sua
maioria provenientes de sacos e brinquedos, ainda são contamidados e misturados
a outros plásticos, não servindo para tubos.
Todavia, é comum encontrar-se em lojas mangueiras pretas ditas de polietileno, que,
por serem produzidas com sucatas, apresentam rachaduras e rompimentos em pouco
tempo (3 a 6 meses). Estes materiais não são classificados para tubos, e as normas
proíbem seu uso nas aplicações técnicas.
PORTANTO, OS MATERIAIS UTILIZADOS PARA TUBOS DEVEM SER QUALIFICADOS
E CLASSIFICADOS PARA ESTE FIM.
Os materiais são classificados conforme seu desempenho à pressão para uma vida
útil de 50 anos na temperatura de 20º C.
Esse desempenho é analisado em testes de pressão a temperaturas elevadas (80º)
para simular uma vida útil de 50 anos, e têm por finalidade determinar a resistência
(tensão hidrostática) do material à pressão no fim de sua vida útil. Os testes demoram
10 mil horas (mais de um ano).
OS ENSAIOS DE PRESSÃO DE LONGA DURAÇÃO DEFINEM A CURCURCURCURCURVVVVVA DEA DEA DEA DEA DE
REGRESSÃOREGRESSÃOREGRESSÃOREGRESSÃOREGRESSÃO DO MATERIAL.
O valor da tensão hidrtensão hidrtensão hidrtensão hidrtensão hidrostáticaostáticaostáticaostáticaostática mínima do material, para uma vida útil de 50 anos a
20º C é o númeré o númeré o númeré o númeré o número utilizado para classificar o materialo utilizado para classificar o materialo utilizado para classificar o materialo utilizado para classificar o materialo utilizado para classificar o material (MRS - minimum hydrostatic
strenght), e que também é utilizado para determinar a espessura do tubo.
Logo,
QUANTO MAIOR A TENSÃO HIDROSTÁTICA DE LONGA DURAÇÃO, MENOR A
ESPESSURA DO TUBO.
15Manual Técnico do Polietileno
Curvas de Regressão de tubos de PE
(conforme DIN 8075 e ISO 4437/88)
16 Manual Técnico do Polietileno
(Conforme ISO 4437/92 e 4427/94)
Curva de Regressão de PE 80 e 100
17Manual Técnico do Polietileno
Identificação dos tubos de PE
Todos os tubos devem fazer uma marcação de metro em metro, por processo a
quente (hot-stamping) que tenha as seguintes informações mínimas:
Nome/MarNome/MarNome/MarNome/MarNome/Marca do Fabricante --- nº da Norca do Fabricante --- nº da Norca do Fabricante --- nº da Norca do Fabricante --- nº da Norca do Fabricante --- nº da Norma --- Classificação do material --- Diâmetrma --- Classificação do material --- Diâmetrma --- Classificação do material --- Diâmetrma --- Classificação do material --- Diâmetrma --- Classificação do material --- Diâmetrooooo
ExterExterExterExterExterno (DE) --- Espessura (mm) --- PN ou SDR ou ambos --- lote de fabricaçãono (DE) --- Espessura (mm) --- PN ou SDR ou ambos --- lote de fabricaçãono (DE) --- Espessura (mm) --- PN ou SDR ou ambos --- lote de fabricaçãono (DE) --- Espessura (mm) --- PN ou SDR ou ambos --- lote de fabricaçãono (DE) --- Espessura (mm) --- PN ou SDR ou ambos --- lote de fabricação
REJEITE TUBOS QUE NÃO TENHAM ESSA MARCAÇÃO
Nº da Norma
As normas mais utilizadas são:
- DIN 8074 - norma alemã para tubos de PEAD para uso geral, exceto gás.
- ISO 4427 - norma internacional para tubos de água. O material pode ser PE 80 ou
PE 100 e deve estar discriminado na marcação do tubo. A ABPE, SABESP e
COBRACON estão preparando a versão brasileira.
- ISO 4437 - norma internacional que refere-se a tubos amarelos para gás PE
100 e PE 80.
- ABNT NBR 8417 - norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas para tubos
de Ramal Predial, nos diâmetros de DE 20 e 32 mm. O material do tubo deve ser do
tipo PE 80 ou PE 100, pretos, e a espessura deve ser de 2,3 e 3,0 mm,
respectivamente. A nova versão está em processo de votação nacional.
- NBR 14462 - norma brasileira para tubos amarelos para gás PE 80 e PE 100 - 4 e 7
bar, respectivamente.
Designação dos tubos de PE
Diâmetro Externo (DE)
Os tubos de Polietileno são mundialmente designados pelo Diêmetro Externo Nominal
(DE), diferentemente dos tubos brasileiros de PVC, AÇO e FERRO, que são
designados pelo Diâmetro Nominal (DN).
18 Manual Técnico do Polietileno
DN corresponde aproximadamente, ao diâmetro interno do tubo em milímetros,
enquanto o DE é o diâmetro externo do tubo em milímetros. Quando dizemos que o
tubo tem DE 63, significa que seu diâmetro externo é de, no mínimo, 63 mm. Nunca
menor, pois somente se admite tolerância para cima. Enquanto seu diâmetro interno
é função da espessura.
Ex.: tubo de PE 80 DE 110, para classe de pressão PN 10.
Seu diâmetro externo será de, no mínimo, 110 mm, sendo sua espessura de 8,2 mm.
Portanto, seu diâmetro interno será de: 110 - (2. x 8,2) = 93,6 mm.
Classe de Pressão (PN ou SDR)
A Classe de Pressão do tubo refere-se à pressão máxima que o tubo pode suportar
à 25ºC;
A Classe de Pressão pode ser expressa por:
- PNPNPNPNPN (Pressão Nominal), que corresponde à pressão em bar (ou kgf/cm²), ou seja,
PN 10 corresponde a 10 bar (ou kgf/cm²) de pressão. PN 8 corresponde a 8 bar (ou
kgf/cm²) de pressão, e assim por diante.
- MPaMPaMPaMPaMPa (Megapascal), que corresponde à PN 10. Ou seja, 1 MPa corresponde a PN
10, assim como 0,6 MPa corresponde a PN 6, e assim por diante.
- SDR SDR SDR SDR SDR (relação diâmetro externo/espessura)
TODOS OS TUBOS DE MESMO SDRSDRSDRSDRSDR E DE MESMO MATERIAL (PE 80 OU 100) SÃO
DA MESMA CLASSE DE PRESSÃO, OU SEJA, DE MESMO PNPNPNPNPN.
Máxima Pressão de Serviço - Tipo A ou B
Conforme o comportamento do material, os mesmos são ainda designados por Tipo
A ou B, ou seja, um PE 80 pode ser PE 80 A ou PE 80 B, pois refere-se à resistência
à pressão do tubo em função da temperatura.
Quando o tubo for transportar fluidos que estejam a temperaturas superiores a 25ºC,
o projetista da obra deverá dizer qual a máxima pressão que ele suportará, pois:
19Manual Técnico do Polietileno
QUANTO MAIOR A TEMPERATURA, MENOR A PRESSÃO QUE SUPORTA
MPS=PN.FT
FatorFatorFatorFatorFatores de res de res de res de res de redução de predução de predução de predução de predução de pressão em função da temperatura e tipo do composto.essão em função da temperatura e tipo do composto.essão em função da temperatura e tipo do composto.essão em função da temperatura e tipo do composto.essão em função da temperatura e tipo do composto.
Ex.: Um tubo PN 10 a 25ºC suporta10 bar, enquanto que a 40ºC suporta no máximo
7,4 bar.
Lote de fabricação
Todo tubo deve ter indicado seu lote de fabricação. Cada fabricante tem seu sistema
e tipo de codificação.
O instalador deve registrar esse código, pois no caso de haver problemas com a
tubulação, o fabricante poderá identificar o material do tubo e os resultados dos
ensaios executados, facilitando a avaliação do problema ocorrido.
Cor dos tubos
PrPrPrPrPreto PE 80 e PE 100:eto PE 80 e PE 100:eto PE 80 e PE 100:eto PE 80 e PE 100:eto PE 80 e PE 100: Para água e aplicações gerais - pode ser utilizado
exposto ao tempo
AmarAmarAmarAmarAmarelo PE 80:elo PE 80:elo PE 80:elo PE 80:elo PE 80: Para gás - somente para instalações enterradas até
4 bar
20 Manual Técnico do Polietileno
Laranja PE 100:Laranja PE 100:Laranja PE 100:Laranja PE 100:Laranja PE 100: Para gás PE 100 até 7 bar enterrados
Azul PE 80 E PE 100:Azul PE 80 E PE 100:Azul PE 80 E PE 100:Azul PE 80 E PE 100:Azul PE 80 E PE 100: para água - somente para tubos enterrados
Outras corOutras corOutras corOutras corOutras cores:es:es:es:es: somente para tubos enterrados
Condições de fornecimento
Os tubos são normalmente fornecidos em barras com comprimento de 6, 12, 18
metros. Podendo ser fornecidos em outros comprimentos.
Os tubos de Polietilenotubos de Polietilenotubos de Polietilenotubos de Polietilenotubos de Polietileno podem ainda, ser fornecidos em bobinas com comprimentos
de 50, 100, 200m ou mais, nos diâmetros até DE 125, porém somente para os tubos
que possuem SDR ≤ 17, ou seja:
PE 80 ≥ PN 8
PE 100 ≥ PN 10
O diâmetro interno da bobina deve ser
suficientemente grande para não provocar
ovalizações excessivas no tubo.
Para tanto, as normas recomendam os
seguintes diâmetros mínimos para as bobinas:
ø tubo ø INT. ALTURA ø EXT
ø tube ø INT. HEIGHT ø EXT
ø tubo ø INT. ALTURA ø EXT
(mm) (mm) (mm) (mm)
20 700 190 900
25 700 190 980
32 900 260 1.200
40 900 330 1.300
50 1.200 360 1.600
63 1.500 390 2.000
75 1.800 390 2.400
90 2.200 460 2.800
110 2.200 560 3.000
125 2.500 640 3.200
NORMA DIN 8074
STANDARD DIN 8074 / NORMA DIN 8074
* Válido para RDE (Relação Diâmetro/Espessura) < 17,6
* Valid for SDR (Standart Dimension Ratio) < 17,6
* Válido para RDE (Relación Diámetro/Espesor) < 17,6
ø tubo ø i(min) ø e
ø tube ø i(min) (referencial)
ø tubo ø i(min) (reference)
(mm) SDR < 17 (referencial)
20 600 900
25 600 980
32 700 1.200
40 800 1.300
50 1.000 1.600
63 1.300 2.000
75 1.500 2.400
90 1.800 2.800
110 2.200 3.000
125 2.500 3.200
NORMA ISO 4427/96
STANDARD ISO 4427/96 / NORMA ISO 4427/96
* Válido para PN > 8
* Valid for PN > 8
* Válido para PN > 8
21Manual Técnico do Polietileno
Tabela de dimensões dos tubos de PE
20 2.3 0.131 2.8 0.152
25 2.3 0.168 2.8 0.197 3.5 0.238
32 2.4 0.228 3.0 0.275 3.6 0.323 4.5 0.390
40 2.4 0.290 3.0 0.351 3.7 0.425 4.5 0.504 5.6 0.605
50 2.3 0.354 2.4 0.368 3.0 0.447 3.7 0.543 4.6 0.660 5.6 0.782 6.9 0.930
63 2.3 0.451 2.5 0.486 3.0 0.571 3.8 0.713 4.7 0.866 5.8 1.043 7.0 1.228 8.7 1.477
75 2.4 0.562 2.9 0.665 3.6 0.818 4.5 1.006 5.6 1.226 6.9 1.475 8.4 1.756 10.4 2.101
90 2.8 0.779 3.5 0.965 4.3 1.172 5.4 1.446 6.7 1.757 8.2 2.111 10.0 2.502 12.5 3.026
110 3.5 1.189 4.3 1.447 5.3 1.760 6.6 2.152 8.2 2.630 10.0 3.131 12.3 3.763 15.2 4.500
125 3.9 1.497 4.9 1.859 6.0 2.249 7.5 2.777 9.3 3.385 11.4 4.062 13.9 4.825 17.3 5.814
140 4.4 1.898 5.4 2.304 6.7 2.816 8.3 3.446 10.4 4.235 12.8 5.097 15.6 6.066 19.4 7.297
160 5.0 2.447 6.2 3.022 7.7 3.694 9.5 4.498 11.9 5.523 14.6 6.646 17.8 7.904 22.1 9.506
180 5.6 3.091 7.0 3.812 8.6 4.641 10.7 5.689 13.4 7.004 16.4 8.401 20.0 9.986 24.9 12.026
200 6.2 3.810 7.7 4.667 9.6 5.751 11.9 7.021 14.9 8.636 18.2 10.360 22.3 12.379 27.6 14.821
225 7.0 4.806 8.7 5.925 10.8 7.267 13.4 8.904 16.7 10.894 20.5 13.112 25.0 15.596 31.1 18.791
250 7.8 5.952 9.7 7.334 11.9 8.894 14.9 10.979 18.6 13.478 22.8 16.188 27.8 19.271 34.5 23.152
280 8.7 7.453 10.8 9.139 13.4 11.227 16.6 13.710 20.8 16.870 25.5 20.286 31.2 24.231 38.7 29.068
315 9.8 9.411 12.2 11.631 15.0 14.109 18.7 17.362 23.4 21.361 28.7 25.670 35.0 30.555 43.5 36.764
355 11.1 12.037 13.7 14.687 16.9 17.914 21.1 22.096 26.3 27.058 32.3 32.573 39.5 38.870 49.0 46.649
400 12.4 15.127 15.4 18.611 19.1 22.843 23.8 28.032 29.7 34.392 36.4 41.345 44.5 49.333 55.2 59.243
450 14.0 19.160 17.4 23.640 21.5 28.889 26.7 35.383 33.4 43.520 41.0 52.341 50.0 62.335 61.7 74.544
500 15.5 23.601 19.3 29.131 23.9 35.642 29.7 43.718 37.1 53.722 45.5 64.571 55.6 77.026
560 17.4 29.664 21.6 36.478 26.7 44.608 33.2 54.767 41.5 67.267 51.0 81.009
630 19.6 37.554 24.3 46.178 30.0 56.351 37.4 69.366 46.7 85.125 57.3 102.451
710 22.1 47.753 27.4 58.649 33.9 71.749 42.1 88.015 52.6 108.054
800 24.9 60.507 30.8 74.226 38.1 90.944 47.5 111.815 59.3 137.265
900 28.0 76.516 34.7 94.065 42.9 115.071 53.4 141.413
1000 31.1 94.542 38.5 115.977 47.7 142.167 59.3 174.482
1200 37.3 135.973 46.2 167.007 57.2 204.624
DEDEDEDEDE
mmmmmmmmmm
eeeee
mmmmmmmmmm
PesoPesoPesoPesoPeso
médiomédiomédiomédiomédio
kg/mkg/mkg/mkg/mkg/m
eeeee
mmmmmmmmmm
PesoPesoPesoPesoPeso
médiomédiomédiomédiomédio
kg/mkg/mkg/mkg/mkg/m
eeeee
mmmmmmmmmm
PesoPesoPesoPesoPeso
médiomédiomédiomédiomédio
kg/mkg/mkg/mkg/mkg/m
eeeee
mmmmmmmmmm
PesoPesoPesoPesoPeso
médiomédiomédiomédiomédio
kg/mkg/mkg/mkg/mkg/m
eeeee
mmmmmmmmmm
PesoPesoPesoPesoPeso
médiomédiomédiomédiomédio
kg/mkg/mkg/mkg/mkg/m
eeeee
mmmmmmmmmm
PesoPesoPesoPesoPeso
médiomédiomédiomédiomédio
kg/mkg/mkg/mkg/mkg/m
eeeee
mmmmmmmmmm
PesoPesoPesoPesoPeso
médiomédiomédiomédiomédio
kg/mkg/mkg/mkg/mkg/m
eeeee
mmmmmmmmmm
PesoPesoPesoPesoPeso
médiomédiomédiomédiomédio
kg/mkg/mkg/mkg/mkg/m
SDR 32.25 SDR 26 SDR 21 SDR 17 SDR 13.6 SDR 11 SDR 9 SDR 7.25
PE 80 PN 4 PN 5 PN 6 PN 8 PN 10 PN 12.5 PN 16 PN 20
PE 100 PN 5 PN 6 PN 8 PN 10 PN 12.5 PN 16 PN 20
22 Manual Técnico do Polietileno
OTUDORP .CNOC
DAEP PP
02 oC 06 oC 02 oC 06 oC
odíedlatecA 001 R RP RP
oinímulaedotatecA R
alimaedotatecA 001 R R RP RN
oinômaedotatecA SS R R R R
alitubedotatecA 001 R RP RP RN
oiclácedotatecA SS R R
obmuhcedotatecA SS R R R R
erbocedotatecA SS R
aliteedotatecA 001 RP RN RP RN
alitemedotatecA R R RP
oissátopedotatecA R
atarpedotatecA SS R R R R
oidósedotatecA SS R R R R
alinivedotatecA R
ocnizedotatecA R R
onelitecA R R R
anonefotecA R RP
anotecA 001 R R R R
alirtinotecA R
ocitécaodicÁ
)ocíonateodicÁ(
01 R R R R
05 R RP
08 R RN
laicalgocitécaodicÁ 69 R RP R RP
ocipídaodicÁ
)ocinípidaodicÁ( SS R R R R
ocinêsraodicÁ SS R R R R
sairetabedodicÁ R R
ocióznebodicÁ SS R R R R
ocinôflusloznebodicÁ R R RN
ociróbodicÁ SS R R R R
ocimôrbodicÁ 001 RN
ocirdímorbodicÁ 001 R R R R
ocirítubodicÁ
)ociónatubodicÁ( 001 R RP R RP
ocinôbracodicÁ SS R R R R
ocirdínaicodicÁ R R R R
ocirtícodicÁ SS R R R R
ocirólcodicÁ R RN
uoososagocirdírolcodicÁ
odiuqíl
01 R R R R
.cnoc R R R R
ocitécaorolcodicÁ R R R
ocinôflusorolcodicÁ RN RN
ocilísercodicÁ RP
ocimôrcodicÁ
05 R RP R R
08 R RN R
ocitécaorolcidodicÁ
05 R R
001 R RP
ociócilgidodicÁ R R R R
ociráetseodicÁ 001 R RP R RP
ociróboulfodicÁ 001 R R
ocirdíroulfodicÁ
4 R R R R
06 R RP R RP
OTUDORP .CNOC
DAEP PP
02 oC 06 oC 02 oC 06 oC
ocicílisoulfodicÁ
04 R R R R
05 R R
ocimrófodicÁ
05 R R R R
001-89 R R R RN
ocirófsofodicÁ
)ocirófsofotroodicÁ(
05 R R R R
59 R RP R R
ocilátfodicÁ 05 R R RN
ocilócilgodicÁ loS R R R R
ocinôculgodicÁ 01> R R R
soxargodicÁ 001 R RP R RP
ocicílisoulfordihodicÁ 23 R R
osorolcopihodicÁ 01 R R
ocitálodicÁ 001 R R R R
ociélamodicÁ SS R R R R
ocilámodicÁ R R
ocicílissatemodicÁ R R R R
ocitécaorolconomodicÁ 05 R R R RN
ocinítocinodicÁ < 01 R
ocirtínodicÁ
52 R R R R
05 RP RN RP RN
57 RP RN RN RN
001 RN RN RN RN
ociéloodicÁ 001 R RP R RP
ocirófsofotroodicÁ
05 R R R R
59 R RP R R
ociláxoodicÁ SS R R R RP
ocitímlapodicÁ 07 RP RP RN
ocirólcrepodicÁ
02 R R R R
05 R RP
07 R RN RP RN
ocircípodicÁ SS R R
ocinôiporpodicÁ
05 R R R R
001 R RP R
ocissúrpodicÁ
)ocirdínaicodicÁ( R R R R
ocilícilasodicÁ R R
)rabmÂ(ociníccusodicÁ SS R R R RocimâflusodicÁ RN
ocirdíflusodicÁ 001 R R R R
ocirúflusodicÁ
01 R R R R
05 R R R RP
89 RP RN RN RN
etnagemufocirúflusodicÁ
)muelO( RN RN RN RN
osoruflusodicÁ 03 R R R R
ocinâtodicÁ 01 R R R R
ocirátratodicÁ R R R R
ocinâtitodicÁ R R
ocitécaorolcirtodicÁ
05 R R R R
001 R RN
alirtinolircA R R R RP
augÁ R R R R
23Manual Técnico do Polietileno
OTUDORP -NOC .C
DAEP PP
02 oC 06 oC 02 oC 06 oC
lacainomaaugÁ R R
omorbedaugÁ RN RN RN RN
adarolclevátopaugÁ R R R R
ramodaugÁ R R R R
aigeraugÁ RN RN RN RN
sárraugÁ RP RP RN RN
oãrtaclA R RP
ocilílalooclÁ 69 R R R R
ocilímalooclÁ 001 R RP R R
ocilízneblooclÁ R RP R R
ocilítublooclÁ 001 R R R R
ocinôtecaidlooclÁ 001 R
ocilítelooclÁ R R R R
ocilírufruflooclÁ 01 R R R RP
ocilíporposilooclÁ 001 R R R R
ocilítemlooclÁ 001 R R R R
ocilíniviloplooclÁ R R
ocilígraporplooclÁ 7 R R R R
ocilíporplooclÁ 001 R R
emulA loS R R R R
odimA R R R R
ososagocaínomA 001 R R R R
odiuqílocaínomA 001 R R R RP
ocitécaodirdinA 001 R RP R RP
ocirúflusodirdinA 001 RN RN RN RN
osoruflusodirdinA 001 R R R
anilinA 001 R RP R RP
asouqaanilinA SS RP RP RP RP
rodaidaredetnalegnocitnA R R
otlafsA R RP
aniripsA R R
etiezA R R
sacilóoclasadibeB sadot R R
odíedlazneB 001 R RP R R
onezneB 001 RP RP RP RN
anizneB R RP RP RN
oidósedotaozneB SS R R R R
)onezneB(lozneB 001 RP RP RP RN
oissátopedotanobraciB SS R R R R
oidósedotanobraciB SS R R R R
oissátopedotamorciB 04 R R R
oinômaedoteroulfiB R R
oissátopedotaflussiB SS R R R R
oidósedotaflussiB R R R R
oiclácedotiflussiB R R
oissátopedotiflussiB loS R R R
oidósedotiflussiB loS R R R R
oissátopedotaroB 1 R R R R
oidósedotaroB SS R R R R
xaróB R R R R
erbocedoteroulforoB R
oissátopedotamorB SS R R R R
oidósedotamorB R RP R RP
alitemedotemorB RP RN RN
oissátopedotemorB SS R R R R
oidósedotemorB SS R R R R
odiuqíleososagomorB 001 RN RN RN RN
oneidatuB R RN R R
ososagonatuB 001 R R R R
odiuqílonatuB 001 RP RP R
OTUDORP .CNOC
DAEP PP
02 oC 06 oC 02 oC 06 oC
loidonatuB 001 R R R R
)ocilítublooclÁ(lonatuB 001 R R R R
loirtonatuB R R
otalatflituB R R
locilgonelituB R R R R
loidonituB 001 R
lyxotuB R RP
oacaC R R
éfaC R R
arofnâC R RP R
oinômaedotanobraC SS R R R R
oirábedotanobraC SS R R R R
oiclácedotanobraC SS R R R R
erbocedotanobraC R
oidósedodanegordihotanobraC R R R R
oiséngamedotanobraC SS R R R R
oissátopedotanobraC SS R R R R
oidósedotanobraC SS R R R R
ocnizedotanobraC SS R R R R
sahlebaedareC R RN
sosipedareC R RP
ajevreC R R R R
sanoteC R RP
erbocedotenaiC SS R R
oissátopedocirréfotenaiC SS R R R R
oidósedocirréfotenaiC SS R R
oissátopedosorrefotenaiC SS R R R R
oidósedosorrefotenaiC SS R R
oirúcremedotenaiC SS R R R R
)alirtinotecA(alitemedotenaiC R
oissátopedotenaiC SS R R R R
atarpedotenaiC SS R R R R
oidósedotenaiC SS R R R R
onaxeholciC R R RP RN
lonaxeholciC 001 R R R RP
anonaxeholciC 001 R R R RP
oiséngamedotartiC R R
oiclácedotarolC SS R R R R
oissátopedotarolC SS R R R R
oidósedotarolC SS R R R R
alitecaedoterolC R R
oinímulaedoterolC SS R R R R
alimaedoterolC 001 RN
oinômaedoterolC SS R R R R
oinômitnaedoterolC
)oinômitnaedoterolcirT( 09 R R R R
oirábedoterolC SS R R R R
aliznebedoterolC R
oiclácedoterolC SS R R R R
obmuhcedoterolC R R
erbocedoterolC SS R R R R
erfoxneedoterolC RP RN
ohnatseedoterolC SS R R R R
aliteedoterolC 001 RP RP RN
oneliteedoterolC 001 RP RP RN
ocirréfoterolC SS R R R R
osorrefoterolC SS R R R R
ocilírofsofoterolC R RP R RP
oiséngamedoterolC SS R R R R
oirúcremedoterolC SS R R R R
24 Manual Técnico do Polietileno
OTUDORP -NOC .C
DAEP PP
02 oC 06 oC 02 oC 06 oC
alitemedoterolC RN RN
onelitemedoterolC RP RP RP
leuqínedoterolC SS R R R R
oissátopedoterolC SS R R R R
oidósedoterolC SS R R R R
aliruflusedoterolC RN RN
alinoitedoterolC 001 RN RN RN RN
ocnizedoterolC SS R R R R
anilinaedotardirolC R RP R RP
oidósedotirolC
5 R R R R
05 R RP RN
ososagorolC 001 RP RN RN RN
odiuqílorolC RN RN RP RN
)lozneborolC(onezneborolC RP RN RP RN
lonateorolC R R R R
oimróforolC 001 RN RN RP RN
onatemorolC 001 RP
otosoerC R R
loserC R R R RP
atiloirC R R
oissátopedotamorC SS R R R R
oidósedotamorC R R
onelatfanordihaceD 001 R RP RP RN
anilaceD 001 R RP RN RN
socitétnissetnegreteD R R R R
anirtxeD loS R R R R
esortxeD R R
otalatfitubiD 001 R RP R RP
erfoxneedoterolciD RP RP
)lozneborolciD(onezneborolciD RP RN RP
)oneliteedoterolC(onateorolciD 001 RP RP RN
oneliteorolciD 001 RN RN
oissátopedotamorciD SS R R R R
)leseidoelÓ(leseiD 001 R RP R RP
animalonateiD R R
animaliteiD R
retéliteiD 001 RP RP
otalatfixehiD R R
anoteclitubosiiD R RN R RN
animalitemiD R RP R
)oneliX(onezneblitemiD 001 RP RN RN RN
adimamroflitemiD R RP R R
otalatfinoniD R R
otalatfitcoiD 001 R RP R RP
onobracedoteflussiD 001 RP RN RN RN
oidósedotiflussiD R R
onaxoiD 001 R R RP RP
ocesonobracedodixóiD 001 R R R R
odimúonobracedodixóiD 001 R R R R
ocesorolcedodixóiD 001 R R RP RN
erfoxneedodixóiD
)osoruflusodirdinA( 001 R R R
oinêgortinedodixóiD R R
erfoxnE R R R R
anirdirolcipE 001 R
socitáfilaseretsÉ R RP
ocitécaorolconomliteretsÉ R R
ocitécaorolconomlitemretsÉ R R
)locilgonelitE(loidonatE 001 R R R R
OTUDORP -NOC .C
DAEP PP
02 oC 06 oC 02 oC 06 oC
lonatE 04 R RP R R
animalonatE 001 R R
retÉ RP RP RP
ocilíteidretÉ 001 RP RP RP RN
ocilítubidretÉ R RN RP RN
ocilíporposiretÉ RP RN RP RN
oelórtepedretÉ 001 R RP RN RN
onezneblitE 001 RP RN
animaidonelitE R R R
locilgonelitE 001 R R R R
anizardihlineF RP RP
loneF 01> R R R R
)arudeveL(otnemreF R R R R
oissátopedotenaicirreF SS R R R R
oidósedotenaicirreF SS R R
oissátopedotenaicorreF SS R R R R
oidósedotenaicorreF SS R R
setnazilitreF SS R R R R
ososagroúlF 001 RN RN RN RN
onímulaedoteroulF SS R R R R
oinômaedoteroulF 02 R R R R
erbocedoteroulF SS R R
oinômaedodanegordihoteroulF 05 R R R R
oissátopedoteroulF SS R R R R
oidósedoteroulF SS R R R R
odíedlamroF 04 R R R R
anilamroF R R
adimamroF R R
oinômaedotafsoF R R R R
oissátopedodanegordihotafsoF R R R R
oidósedodanegordihotafsoF R R
oidósedotafsoF SS R R R R
oinêgofsoF 001 RP RP RP
larufruF RP RN
odnetnocoãtsuaxeedsesaG
sodanegordihsoteroulf soçart R R R R
odnetnocoãtsuaxeedsesaG
socinôbracsodicá R R R R
mumocanilosaG R RP RP RN
repusanilosaG RP RN
)lorecilG(anirecilG 001 R R R R
locilG noC R R R R
esocilG SS R R R R
saxarG R RP R RP
onatpeH 001 R RN R RP
onaxeH 001 R RP R RP
loirtonaxeH SS R R R R
adatardihanizardiH R R R R
oinêgordiH 001 R R R R
anoniuqordiH SS R R R R
oinímulaedodixórdiH SS R R
oinômaedodixórdiH 01 R R
oirábedodixórdiH SS R R R R
oiclácedodixórdiH SS R R R R
ocirréfodixórdiH SS R R
osorrefodixórdiH SS R R
oiséngamedodixórdiH SS R R R R
oissátopedodixórdiH
)acitsuácassatoP( 05 R R r R
25Manual Técnico do Polietileno
OTUDORP -NOC .C
DAEP PP
02 oC 06 oC 02 oC 06 oC
oidósedodixórdiH
)acitsuácadoS(
04 R R R R
001 R R
oiclácedotirolcopiH SS R R R R
oissátopedotirolcopiH 01> R RP
oidósedotirolcopiH
lC5 R R RP RP
lC21 RP RN RP RP
oissátopedotedoI SS R R R R
odoI mroN R RP R RP
onatcoosI R RP RP RP
lonaporposI R R R R
anilonaL R R R RP
etieL R R R R
)otnemreF(arudeveL R R R R
soierfedodiuqíL R R
losiL R RP
otnemaeuqnarbedaivixiL
ovitaorolced%5.21odnetnoc mroN RP RN RP RP
OSodnetnocaivixiL 2 SS R R R R
oçaleM R R R R
lotneM R RP R
oirúcreM 001 R R R R
oinômaedotafsofateM SS R R
onateM R R
lonateM 001 R R R R
oidósedotacilissateM R R
animaliteM 23 R R
)ocilímalooclÁ(lonatubliteM 001 R RP R R
anotecliteliteM R RN RP RN
locilgliteM R R
lonatubixoteM 001 R RP R RP
sodicáedarutsiM
H2 OS 4 ONH/ 3 augÁ/
-/94/84
3 RN RN
-/05/05
0 RN RN
sodicáedarutsiM
H2 OS 4 ONH/ 3
-/02/01
07 R RP R RP
-/78/01
3 RN RN
-/13/05
9 RN RN
onezneborolconoM
)onezneborolC( RP RN RP RN
onobracedodixónoM 001 R R R R
anilofroM R R R R
atfaN R RP R RP
onelatfaN R RP R R
oinímulaedotartiN R R
oinômaedotartiN SS R R R R
oirábedotartiN SS R R
oiclácedotartiN SS R R R R
obmuhcedotartiN SS R R
erbocedotartiN SS R R R R
orrefedotartiN loS R R R R
oiséngamedotartiN SS R R R R
oirúcremedotartiN loS R R R R
leuqínedotartiN SS R R R R
oissátopedotartiNSS R R R R
atarpedotartiN SS R R R R
oidósedotartiN SS R R R R
ocnizedotartiN R R
oidósedotirtiN SS R R R R
)oneznebortiN(oneznebortiN R RP R R
onatcO 001 R RP
loserclitcO 001 RP RN
levítsubmocoelÓ R RP
OTUDORP .CNOC
DAEP PP
02 oC 06 oC 02 oC 06 oC
leseidoelÓ 001 R RP R RP
açahniledoelÓ R R R R
etnacifirbuloelÓ RP RP
siarenimsoelÓ R RP R RP
anifarapedoelÓ R R R RP
onicíredoelÓ 001 R R
enocilisedoelÓ R R RP RP
rodamrofsnartedoelÓ 001 R RP R RN
siaminaesiategevsoelÓ R RP R RP
oidóssidotafsofotrO SS R R
oissátopedotafsofotrO SS R R
oidósedotafsofotrO R R
oidósedotalaxO R R
orofsófedoterolcixO R RP
oneliteedodixÓ RN RP
osortinodixÓ R R
oneliporpedodixÓ R R
ocnizedodixÓ SS R R
oinêgixO 001 R RP R RP
oinôzO 001 RP RN RP RN
sadibebarapasouqa.los-oinôzO R R
anifaraP 001 R RP
anitceP SS R R
orofsófedoterolcatneP
)ocilírofsofoerolC( R RP R RP
orofsófedodixótneP 001 R R R R
oissátopedotarobreP R R
oidósedotarobreP SS R R
oissátopedotarolcreP SS R R R R
oidósedotarolcreP R R
)oneliteorolcarteT(oneliteorolcreP RP RP RN
oissátopedotanagnamreP 02 R R R R
oinêgordihedodixóreP
03 R R R R
05 R RP RP RN
09 R RN R RN
oidósedodixóreP R R
ainômaedotaflusreP SS R R
oissátopedotaflusreP SS R R R R
oidósedotaflusreP R R R R
oelórteP R RP R RP
anidiriP 001 R RP R RP
siocilgiloP R R
ososagonaporP R R R
odiuqílonaporP 001 RN R
)lonaporposI(lonaporP R R R R
locilgoneliporP R R R R
enesoreuQ R RP
aniniuQ R
ocifárgotofrodaleveR mroN R R R R
oãbaS loS R R R R
aruomlaS SS R R
oinímulaedsiaS SS R R
leuqínedsiaS SS R R
obeS 001 R R R R
oidósedotaciliS SS R R R R
acitsuácadoS
)oidósedodixórdiH(
04 R R R R
001 R R
oidóS SS R R
26 Manual Técnico do Polietileno
OTUDORP -NOC .C
DAEP PP
02 oC 06 oC 02 oC 06 oC
aturfedsocuS R R R R
oinímulaedotafluS SS R R R R
oinômaedotafluS SS R R R R
oirábedotafluS SS R R R R
oiclácedotafluS SS R R R R
obmuhcedotafluS R R
erbocedotafluS SS R R R R
oissátopedocimôrcotafluS R R R R
orrefedotafluS SS R R R R
oissátopedodanegordihotafluS R R
oiséngamedotafluS SS R R R R
sênagnamedotafluS R R
oirúcremedotafluS SS R R
leuqínedotafluS SS R R R R
oissátopedotafluS SS R R R R
atarpedotafluS R R
oidósedotafluS SS R R R R
ocinâtitotafluS R R
ocnizedotafluS SS R R R R
oinômaedotefluS SS R R R R
oirábedotefluS R R R R
oiclácedotefluS 01> RP RP
onobracedotefluS RP R R
osorrefotefluS R R
oissátopedotefluS loS R R R R
oidósedotefluS SS R R R R
oissátopedodanegordihotifluS 01> R R
oidósedodanegordihotifluS 01> R R R
oidósedotifluS R R R R
onelitecaedotemorbarteT
)onateomorbarteT( RN RN
onobracedoterolcarteT 001 RN RN RN RN
onateorolcarteT RP RN RP RN
oneliteorolcarteT RP RP RP
obmuhcedolitearteT R R
onarufordiharteT RP RN RN RN
onelatfanordiharteT R RP R RN
anilarteT RP RN RN
revercseedatniT R R
oinômaedotanaicoiT SS R R
oidósedotanaicoiT R R
onefoiT RP RP RP RP
oidósedotaflussoiT
)ocifárgotofrodaxiF( R R R R
oneuloT 001 RP RN RN RN
otafsoflitubirT R R R R
oinômitnaedoterolcirT 09 R R R R
orofsófedoterolcirT 001 R RP R
onateorolcirT RP RP
oneliteorolcirT 001 RP RN RN RN
)oimróforolC(onatemorolcirT 001 RN RN RP RN
otafsoflisercirT R R R RP
animalonateirT 001 R R R
OTUDORP -NOC .C
DAEP PP
02 oC 06 oC 02 oC 06 oC
otafsoflitcoirT RP R RP
erfoxneedodixóirT
)ocirúflusodirdinA( 001 RN RN RN RN
aiérU loS R R R R
anirU R R R R
omorbodseropaV RP
anilesaV RP RP R RP
erganiV R R R R
ohniV R R
olebacarapupmaX R R
)loliX(oneliX 001 RP RN RN RN
27Manual Técnico do Polietileno
Os cálculos se fazem da mesma forma que para os tubos convencionais, ou seja, através
das fórmulas de Hazen-Williams ou Colebrook, com exceção do coeficiente de atrito
que, por ser bem menor para tubos de PE, resulta em tubulações de menores diâmetros.
HAZEN - WILLIAMS
Onde: J = Perda carga unitária (m/m)
Q = vazão (m³/s)
D = Diâmetro interno do tubo (m)
C = Coeficiente de atrito (145 a 150)
COLEBROOK
K = 0,01 mm para diâmetros até 200 mm
K = 0,05 mm para diâmetros maiores que 200 mm
Onde: ν = viscosidade cinemática do fluido (m³/s)
v = velocidade média do fluido (m/s)
Cálculo de perda de carga em tubulações de PE
10,643
28 Manual Técnico do Polietileno
Os tubos de PE podem ser unidos através de soldagem ou juntas mecânicas.
Dentre os métodos de soldagem temos:
SoldagemSoldagemSoldagemSoldagemSoldagem TTTTTererererermofusão:mofusão:mofusão:mofusão:mofusão: Topo
Soquete
Sela
EletrEletrEletrEletrEletrofusão:ofusão:ofusão:ofusão:ofusão: Luva
Sela
Dentre os métodos de união por junta mecânica, destacam-se:
Juntas mecânicas:Juntas mecânicas:Juntas mecânicas:Juntas mecânicas:Juntas mecânicas: Conexões de compressão
Colares de tomada
Colarinho/Flange
Juntas de transição PE x Aço
Cada um destes sistemas oferece um conjunto de peças, ou conexões, para curvas,
derivações, tês, reduções, etc.
1. Soldagem de topo por termofusão
Pode ser utilizada para qualquer diâmetro de tubo, todavia é mais adequada para
tubos de DE tubos de DE tubos de DE tubos de DE tubos de DE ≥ 63 63 63 63 63.
É a forma de união mais tradicional e aplicada em tubos de PE. Apresenta uma
história de grande confiabilidade, segurança e desempenho.
Neste tipo de soldagem, os tubos ou conexões são soldados topo a topo, desta
forma, para a união de tubos, não necessita peças de conexão.
As conexões para solda de termofusão de topo são aplicadas para executar-se
Transições, Tês, Curvas de pequenos raios ou Reduções.
Métodos de união e conexões para tubos de PE
29Manual Técnico do Polietileno
Conexões para Solda de Topo por Termofusão
As Conexões para Soldas de Termofusão de topo são Conexões Tipo Ponta, isto é,
as suas dimensões na região de soldagem correspondem às dimensões do tubo
equivalente. As conexões podem ser dos seguintes tipos:
a)a)a)a)a) injetadainjetadainjetadainjetadainjetada - normalmente disponíveis em diâmetros de até DE 315;
b)b)b)b)b) segmentadasegmentadasegmentadasegmentadasegmentada - quando é produzida pela soldagem de seções de tubos de
polietileno, em ângulos adequados à conformação da peça. Podem possuir reforços
externos;
c)c)c)c)c) curcurcurcurcurvada a quentevada a quentevada a quentevada a quentevada a quente - utilizada para confecção de curvas de raio longo; raios
maiores que 3.DE;
d)d)d)d)d) usinadasusinadasusinadasusinadasusinadas - produzidas através de placas ou tarugos de polietileno. Mais normalmente
empregadas para confecção de colarinhos e reduções de grandes diâmentros.
30 Manual Técnico do Polietileno
2. Soldagem Tipo Soquete ou Encaixe por Termofusão
Pode ser aplicada para tubos de DE 20 a 110, todavia é mais adequada para tubostubostubostubostubos
de DE 20 a 63 com SDR de DE 20 a 63 com SDR de DE 20 a 63 com SDR de DE 20 a 63 com SDR de DE 20 a 63 com SDR ≤≤≤≤≤ 17 17 17 17 17, ou seja
PE 80 ≥ PN8
PE 100 ≥ PN 10
Seu uso vem diminuindo em redes de água e não se utiliza mais em redes de água e
gás na Europa, sendo ainda empregada nos EUA em pequenas instalações industriais.
Este tipo de solda emprega uma conexão que possui uma bolsa, onde o tubo será
introduzido. Através de um dispositivo térmico de aquecimento, as superfícies interna
da bolsa e externa do tubo são levadas à fusão. A seguir, o tubo é introduzido na
bolsa, promovendo a interação da massa fundida da peça com a do tubo, mantendo
o conjunto imóvel até que ocorra o resfriamento.
31Manual Técnico do Polietileno
2.1 Conexões para Solda tipo Soquete por Termofusão
São oferecidas em vários tipos: luvas de união, redução, Tês, cotovelos, etc.
3. Soldagem tipo Sela por Termofusão
É utilizada para fazer-se derivações de linhas, ou ligações de ramais.
Aplica-se para tubos de DE ≥ 63, sendo que os tubos de DE 63 devem ter SDR os tubos de DE 63 devem ter SDR os tubos de DE 63 devem ter SDR os tubos de DE 63 devem ter SDR os tubos de DE 63 devem ter SDR ≤≤≤≤≤
11 e os tubos de DE > 63 devem ter SDR 11 e os tubos de DE > 63 devem ter SDR 11 e os tubos de DE > 63 devem ter SDR 11 e os tubos de DE > 63 devem ter SDR 11 e os tubos de DE > 63 devem ter SDR ≤≤≤≤≤ 17 17 1717 17.
Seu uso vem diminuindo em redes de água e não se utiliza mais em redes de água
e gás, sendo ainda empregado nos EUA e na fabricação de Tês de Redução.
Consiste na soldagem de uma conexão injetada ou usinada, que possui uma base
em forma de sela, que assenta sobre o tubo. Através de um dispositivo térmico de
aquecimento, funde-se o material da base da conexão e da superfície externa do
32 Manual Técnico do Polietileno
3.1 Conexões para solda tipo Sela por Termofusão
As conexões tipo Sela são de dois tipos:
a) Sela simples ou Tê de Selaa) Sela simples ou Tê de Selaa) Sela simples ou Tê de Selaa) Sela simples ou Tê de Selaa) Sela simples ou Tê de Sela
Aplica-se em linhas sem carga. Após a soldagem utiliza-se uma broca, ou serra
copo para furar o tubo e estabelecer a ligação.
b) Sela com punção ou Tê com punção ou Tê de serb) Sela com punção ou Tê com punção ou Tê de serb) Sela com punção ou Tê com punção ou Tê de serb) Sela com punção ou Tê com punção ou Tê de serb) Sela com punção ou Tê com punção ou Tê de serviço ou Tviço ou Tviço ou Tviço ou Tviço ou Tapping Tapping Tapping Tapping Tapping Teeeeeeeeee
Aplica-se em linhas em carga. Contém uma ferramenta de corte integrada capaz de
puncionar (furar) o tubo em carga para estabelecer a ligação.
tubo, comprimindo-se, a seguir, a peça contra o tubo, promovendo-se a interação
das massas fundidas, até que resfriem.
33Manual Técnico do Polietileno
4. Soldagem por Eletrofusão
Pode ser aplicada para tubos de DE 20 a 315 e com SDR DE 20 a 315 e com SDR DE 20 a 315 e com SDR DE 20 a 315 e com SDR DE 20 a 315 e com SDR ≤≤≤≤≤ 17 17 17 17 17. Alguns fabricantes
já oferecem peças com diâmetros até DE 710mm.
É muito empregada em tubulações de gás, em especial em diâmetros até DE 125, e
seu uso vem crescendo em rede e ramais de água, pois seu custo vem diminuindo,
tornando-se competitivo. Apresenta grande segurança e facilidade de execução.
Este tipo de solda emprega uma conexão provida de uma bolsa, ou sela,
respectivamente denominadas como do tipo bolsa ou do tipo sela, que possui uma
resistência elétrica espiralada incorporada, cujas extremidades são conectadas a
34 Manual Técnico do Polietileno
4.1 Conexões para solda por eletrofusão
As conexões de eletrofusão são produzidas por injeção e são do tipo sela ou bolsa.
As de sela podem ser do tipo Sela simples (Tê de sela) ou Sela com punção (Tê de
serviço ou Tapping Tee).
terminais que se localizam na parte externa da peça e que, quando submetidas a
determinada intensidade de corrente elétrica e tempo, geram calor a fim de possibilitar
a solda da peça ao tubo, cuja superfície externa é concomitantemente fundida.
35Manual Técnico do Polietileno
5. Conexões tipo Junta Mecânica de Compressão
São aplicadas em tubos de PE e PP, havendo algumas versões para tubos de PVC.
As conexões de compressão são muito aplicadas para tubos de DE 20mm a 110mm
em redes e ramais prediais de água, devido a seu bom preço, segurança e facilidade
de instalação. Alguns fabricantes oferecem peças para diâmetros de até DE 160mm,
que também se pretam bastante bem para reparos.
São produzidas por injeção em polipropileno ou PVC, existindo modelos em poliacetal
e latão.
No exterior, em especial nos EUA, existem peças específicas para linhas de gás,
porém, por ora, somente são disponíveis no Brasil através de importadores.
Consistem de uma bolsa onde o tubo é introduzido, fazendo-se a vedação por anel
de borracha. Através de uma garra, que deve ser de um material mais duro que o
PE, geralmente Poliacetal, e uma porca externa cônica, a conexão é travada no
tubo, devendo possuir capacidade de travamento para resistir ao máximo esforço
de tração que o tubo pode ser submetido sob pressão.
Devem suportar no mínimo 10 bar de pressão (1 MPa).
36 Manual Técnico do Polietileno
6. Colarinho/Flange
Este tipo de acoplamento é indicado para transições entre tubo e bomba ou válvulas,
ou entre tubo de PE ou PP e de outros materiais.
Consiste de uma peça de PE injetada ou usinada, denominada de colarinho, que é
soldada ao tubo de PE, e um flange solto de aço, com furação padrão DIN (ABNT)
ou ANSI, conforme a peça a acoplar-se. A vedação entre as flanges é feita por
manta de borracha.
As dimensões do colarinho são definidas pela DIN 16963.
Tem um ótimo desempenho, devendo contudo, assegurar-se que a ligação entre os
flanges não fique submetida a esforços de torção e flexão, que poderiam levar a
uma ruptura do colarinho ou da solda com o tubo.
37Manual Técnico do Polietileno
7. Juntas de Transição PE x Aço
Apesar do acoplamento colarinho-flange e das juntas mecânicas de compressão
do tipo adaptador serem utilizadas nas transições de tubos de PE ou PP para outros
materiais, ou bombas e válvulas, a denominação Junta de Transição PE x Aço tem
sido empregada a um determinado tipo de peça, mais utilizada em linhas de tubos
de PE para gás.
Esta peça possui uma extremidade ponta ou bolsa de eletrofusão para soldar-se ao
tubo de PE e a outra extremidade em aço do tipo ponta ou rosca. Sua utilização
básica é a ligação do tubo de ramal da linha de gás ao medidor do consumidor.
8. Juntas mecânicas para reparos
Estas peças são utilizadas em situações de emergência, onde se faz necessário um
reparo rápido, em especial quando a tubulação não pode ter o fluxo de água
completamente estancado, impossibilitando os métodos de soldagem. Deve ser
dada preferência às peças do tipo auto-travadas, que oferecem um maior grau de
segurança à estanqueidade.
38 Manual Técnico do Polietileno
Estrangulador de vazão
• O estrangulador deve possuir limitadores de esmagamento em função do diâmetro
e espessura do tubo para que o esmagamento não ultrapasse 30% do dobro da
espessura do tubo, ou seja, o esmagamento deve ser interrompido quando a
distância entre os roletes de esmagamento atingir 70% do dobro da espessura do
tubo. Por exemplo, se o tubo tem espessura de 10 mm, a distância entre os roletes
de esmagamento não deve ser menor que 14 mm (70% de 20 mm).
• O estrangulamento deve ser feito a uma distância não inferior a 500 mm ou 4.DE, o
que for maior, de qualquer união, derivação, ou estrangulamento feito anteriormente.
• Se necessário, usar dois ou mais estranguladores consecutivos de cada lado do
trecho a ser cortado.
9. Reparos de linhas em carga
A soldagem não pode ser feita com água vazando. Portanto, para se estancar o fluxo
de água, utiliza-se o método do estrangulador de vazão para tubos de até DE 400.
Método do Estrangulador de VMétodo do Estrangulador de VMétodo do Estrangulador de VMétodo do Estrangulador de VMétodo do Estrangulador de Vazão (pinçador)azão (pinçador)azão (pinçador)azão (pinçador)azão (pinçador)
O estrangulador deve ser qualificado.
39Manual Técnico do Polietileno
Para a análise de transientes em tubulações de PE ou PP deve-se levar em conta
algumas particularidades:
• as tubulações de PE e PP devem ser consideradas de parede espessa (a distribuição
de tensões não é uniforme ao longo da parede - veja cálculo da celeridade);
• a celeridade nas tubulações de PE e PP é muito menor que em outros materiais,
consequentemente, as variações de pressão provocadas por transientes também
são menores;
• durante a ação de transientes, podem ser aceitas sobrepressões até 50% superiores
às pressões de serviço das tubulações;
• tubulações de baixo PN podem sofrer colapso devido à subpressão. O quadro
abaixo mostra a pressão de colapso Pko (tubo não deformado, não enterrado no
solo, sujeito à pressão externa ou vácuo interno) para cargas de curta e longa
duração no PE:
Essas pressões de colapso devem ser levadas em consideração na escolha da
classe de pressão de uma tubulação, podendo-se, quanto ao efeito de transientes,
adotar a seguinte regra geral:
• PN 2.5 SDR 32,25: usar apenas em tubulações não sujeitas a subpressão em
hipótese alguma, como adutoras por gravidade ou sifões;
Análise de Transientes
PN Pkoc (3 min) Pkol (50 anos)
(Kgf/cm²) (mca)(mca)
2.5 4 0.4
3.2 8 0.9
4 15 1.7
5 30 3.3
6 52 5.8
7 82 9.1
8 123 13.7
9 175 19.4
10 240 26.7
12 415 46.1
14 659 73.2
16 983 109.2
40 Manual Técnico do Polietileno
• PN 3.2 e 4 SDR 26 e 21: quando houver a possibilidade de ocorrer subpressão,
devem ser instalados dispositivos de proteção (como chaminé de equilíbrio, tanque
de alimentação unidirecional, etc).
• PN 5 ou maior SDR 17: suportam subpressão, inclusive o vácuo absoluto para
solicitações de curta duração.
Cálculo da celeridade
onde:
a = celeridade (m/s)
K = módulo de elasticidade do fluido (K=2.2 GPa para a água)
ρ = densidade do fluido (ρ = 1000 Kg/m3 para água)
c1 = coeficiente (veja cálculo a seguir)
D = diâmetro interno da tubulação (m)
E = módulo de elasticidade da tubulação (E = 1.0 GPa para PE)
e = espessura da tubulação (m)
µ = coeficiente de Poisson da tubulação (µ = 0.5 para o PE)
cálculo do coeficiente c1:
a) tubo fixado somente a montante
b) tubo ancorado contra movimento longitudinal (adutoras enterradas em PE ou PP)
c) tubo com juntas de expansão em todo o comprimento
41Manual Técnico do Polietileno
A tabela abaixo mostra os valores da celeridade calculados para a tubulação PEAD
fixada contra movimento na longitudinal:
Nota: os valores do módulo de elasticidade e do coeficiente de Poisson apresentados
são correspondentes a cargas de curta duração, que são os valores que devem ser
usados para a análise de transientes.
8.1.3 Expansão e contração térmicas
É importante considerar as características de expansão e de contração térmica no
projeto e na instalação de sistemas de PE. O coeficiente de expansão e contração
térmica para o polietileno é aproximadamente 10 vezes maior de que para o aço ou
o concreto. No entanto, as propriedades viscoelásticas deste material o tornam
bastante adaptável para ajuste com o tempo aos esforços impostos pelas alterações
térmicas. Quando a instalação é feita no verão, devem ser utilizados comprimentos
um pouco maiores de tubulações que devem ser colocadas de forma serpenteante
para compensar a contração da tubulação no interior (mais frio) da vala.
Se a instalação é realizada no inverno pode ser feita com o comprimento real da tubulação.
Quando o material de preenchimento for mole ou pastoso, como em pântanos ou
leitos de rios, a tubulação pode não sofre pressão do material de preenchimento
quando da movimentação causada pela expansão ou contração térmicas. Além
PN celeridade
(Kgf/cm²) (m/s)
2.5 177
3.2 198
4 219
5 242
6 262
7 280
8 296
9 310
10 324
12 347
14 367
16 384
42 Manual Técnico do Polietileno
disso, as tensões sofridas pela tubulação são transmitidas a suas extremidades,
podendo danificar conexões não resistentes. Quando possível, devem ser instalados
elementos de ancoragem apropriados imediatamente antes das extremidades,
visando isolar e proteger as conexões.
A força causada por variações térmicas resulta da tensão na parede da tubulação e
na área transversal da parede. O comprimento da tubulação necessária para ancorar
toda a instalação contra esta força calculada depende da circunferência da tubulação,
da pressão média de contato entre o chão e a tubulação, e o coeficiente de atrito
entre o material de preenchimento e a tubulação.
Uma vez instalada a tubulação e com carga de trabalho, a variação de temperatura
geralmente é pequena, ocorrendo durante um período de tempo prolongado e não
causando tensão significativa na tubulação.
8.1.4 Instalação de conexões
Quando as tubulações ou conexões são conectadas a estruturas rígidas, deve-se
evitar movimentos ou flexões no ponto de conexão. Para isto, utiliza-se material de
preenchimento bem compactado ou um bloco de concreto armado construído sob
a tubulação ou conexão, que deve ser conectado à estrutura rígida, prolongando-se
um diâmetro da tubulação, ou no mínimo 30cm a partir da união flangeada. A figura
8.1 ilustra o método indicado.
Recomenda-se que os parafusos colocados nas conexões flangeadas como nas
abraçadeiras dos blocos de suporte, passem por um aperto final, quando de sua
primeira instalação.
43Manual Técnico do Polietileno
É necessário ter especial cuidado com a compactação realizada em volta das conexões.
Esta deverá estender-se vários diâmetros de tubulação, além dos terminais das conexões.
Recomenda-se uma compactação de 90% de densidade Proctor nestas áreas.
8.1.5 Passagem por parede
Quando a tubulação atravessar paredes, pode ser ancorada por meio de um anel
ou estrutura lateral acoplada à tubulação, selando a passagem na parede. Para
selar o anel entre a passagem e a tubulação de PEAD, foram testadas com sucesso
vedações em borracha expansível mais selante.
Instalar a tubulação de forma contínua sobre suportes, garante maior resistência
estrutural à instalação, tanto no que se refere à capacidade de pressão de colapso
externa como interna. Atualmente ao instalar tubulações sobre suportes torna-se
extremamente difícil vedar o anel sem deixar falhas.
Pode-se instalar a tubulação com suportes localizados para estabilizar os movimentos
onde exista expansão lateral.
8.1.6 Preenchimento e compactação
O propósito de preencher a vala é criar um apoio firme e contínuo em volta da
tubulação. O fator mais importante de uma instalação subterrânea bem sucedida é
realizar um preenchimento correto em volta da tubulação.
O material de escavação da própria vala pode ser utilizado com material de
preenchimento inicial, desde que se trate de material uniforme que não contenha
pedras nem se desmanche ou desagregue com facilidade. O melhor material para
preenchimento inicial é a areia fina. Se a tubulação for instalada em terreno lodoso
de má qualidade e sob condições de carga externa severa, como em entroncamento
de vias, a areia deverá ser o material de preenchimento utilizado.
O material de preenchimento inicial deve ser colocado em duas etapas: a primeira
até a altura média da tubulação sendo em seguida compactado ou nivelado, molhado
com água para garantir que a parte inferior da tubulação fique bem assentada.
Deve-se atentar para que as laterais da tubulação fiquem bem apoiadas, visto que
a compactação desta área influi de forma importante na deflexão à qual é submetida
a tubulação em serviço. A compactação depende das propriedades do solo, teor
de umidade, espessura das camadas de preenchimento, esforço de compactação
entre outros fatores. Na segunda etapa, devem ser adicionadas camadas de 20 a
44 Manual Técnico do Polietileno
25cm bem compactadas até 15 a 30cm sobre a geratriz superior da tubulação. A
partir desse ponto, pode-se utilizar o material extraído in situ para completar o
preenchimento até o nível do terreno isento de pedras e outros detritos. Deve-se ter
o cuidado de não usar equipamentos pesados de compactação até atingir, pelo
menos, 30 cm sobre gereatriz superior da tubulação.
8.2Instalação superficial
Geralmente, as tubulações de PE são instaladas sob a terra. No entanto, existem
situações nas quais a instalação superficial apresenta vantagens, por exemplo:
• Linhas para a condução de polpas ou resíduos de minas que freqüentemente são
relocadas, permitindo sua rotação de forma a distribuir o desgaste da própria tubulação.
• Condições ambientais; a resistência e flexibilidade das tubulações de PE
freqüentemente permitem instalações em pântanos ou áreas congeladas.
• Instalações em zonas rochosas ou na água são, às vezes, métodos mais econômicos.
• Seu baixo peso e facilidade de instalação, são propícios para montagens rápidas
em instalações temporárias.
8.2.1 Dilatação e contração térmicas
O projeto de uma instalação superficial deve levar em conta as mudanças de
temperatura tanto internas como externas, pois tais mudanças causam dilatação e
contração em todos os tipos de tubulações.
Quando ocorrem mudanças bruscas de temperatura em curtos períodos de tempo, a
movimentação da tubulação pode se concentrar em determinada zona até fazer a
tubulação dobrar.Se o fluxo do fluido transportado é contínuo, as expansões e contrações
da instalação serão mínimas, uma vez estabelecidas as condições de operação.
A tubulação de PE contém um percentual de negro-de-fumo que a protege dos raios
UV, mas o calor absorvido aumenta a taxa de dilatação e contração.
Um método para limitar a dilatação e contração é ancorar adequadamente a tubulação
em intervalos definidos ao longo da instalação.
Ao sofrer dilatação, a tubulação deflete lateralmente, é portanto necessário haver
espaço disponível. Na contração, tenderá a ficar tensa entre os pontos de ancoragem;
isto não danifica a tubulação, pois o PE possui a propriedade de aliviar tensões e
ajustar-se com o passar do tempo.
45Manual Técnico do Polietileno
Para calcular a deflexão lateral, como mostrado na figura 8.2, pode-se utilizar a
seguinte equação:
Onde:
∆y = deflexão lateral (m)
L = comprimento entre ancoragens (m)
α = coeficiente de expansão térmica, mm/m linear ºC
(α = 0,2mm/m linear ºC)
∆T = variação de temperatura, ºC
8.2.2 Suportes quias
Para o uso apropriado de diferentes tipos de suportes de tubulações respeitar as
seguintes recomendações:
• Se a temperatura ou peso da tubulação e o fluido são elevados, recomenda-se
utilizar um suporte contínuo (temperaturas superiores a 60ºC).
• O suporte deve ser capaz de limitar os movimentos laterais ou longitudinais da
tubulação se assim for projetado. Se a instalação foi projetada para movimentar-se
durante a expansão, os suportes deslizantes devem proporcionar uma guia sem
restrição na direção do movimento.
• As instalações que atravessam pontes podem precisar de isolamento para minimizar
os movimentos causados pelas variações de temperatura.
• As conexões pesadas e as conexões flangeadas devem apresentar suportes em
ambos os lados.
A figura 8.3 mostra exemplos típicos de suportes de tubulações de HDPE.
46 Manual Técnico do Polietileno
8.2.3 Suportes ancoragem
Para prevenir deslocamentos laterais e movimentos nas conexões devem ser
utilizados elementos de ancoragem. Tais elementos devem ser colocados o mais
próximo possível das conexões. No caso do uso de conexões flangeadas, os
elementos de ancoragem devem ser acoplados aos flanges. No entanto, devem ser
evitadas flexões entre a tubulação e os flanges.
Alguns elementos de ancoragem específicos para tubulação de PEAD são mostrados
na figura 8.4.
47Manual Técnico do Polietileno
8.2.4 Compensadores de dilatação - Efeito Lira
Para minimizar as tensões e deformações de dilatação térmica e na impossibilidade
de permitir-se o livre movimento da tubulação, podem ser adotados compensadores
tipo telescópicos ou sanfonados. Todavia, além de caros, os compensadores
normalmente encontrados no mercado exibem o inconveniente de absorverem
dilatações e contrações muito pequenas, se comparadas às encontradas nos tubos
plásticos (a dilatação do PVC é da ordem de 7 vezes maior que a do aço, a do
PEAD, 18 vezes, e a do PP é de 16 vezes), além de exigirem uma força mínima de
dilatação por vezes maior que as desenvolvidas pelos tubos plásticos.
Desta forma, a utilização de recursos como curvas e liras de compensação são
normalmente preferidos.
O dimensionamento de liras de compensação, de acordo com algumas literaturas
técnicas, deve ser tal que o comprimento da perna da lira (R) seja maior ou igual a:
Abaixo exemplificamos algumas formas de instalações.
48 Manual Técnico do Polietileno
10.1 Cálculo hidráulico
A diferença básica no dimensionamento hidráulico de tubulações de PEAD
comparadas às tubulações de materiais tradicionais, reside na baixíssima rugosidade
que estas apresentam.
As tubulações de PEAD possuem uma superfície extremamente lisa, que se traduz
numa excelente capacidade de vazão. Apresentam alta resistência à corrosão,
incrustações e proliferação de bactérias.
Por suas excelentes propriedades, pode-se utilizar um diâmetro menor para transportar
um determinado volume em comparação às tubulações de aço, ferro ou concreto.
Além disso, mantém estas características de fluxo durante toda sua vida útil.
10.1.1 Fluxo sob pressão
As equações que relacionam o fluxo de um fluido com a sua queda de pressão em
um sistema de tubulações, envolvem um fator de atrito que depende do material
da tubulação.
As fórmulas mais comumente utilizadas para cálculos hidráulicos são as de Hazen-
Williams e de Colebrook.
Na fórmula de Hazen-Williams, a influência da rugosidade é considerada no
coeficiente C, que para tubulações de PEAD é determinada pela literatura técnica
em 150.
Na fórmula de Colebrook, os valores de rugosidade adotados são:
Para diâmetro ≤ 200 mm: ε = 10 µm (1,0 x 10-2 mm)
Para diâmetro > 200 mm: ε = 25 µm (2,5 x 10-2 mm)
Para diâmetros médios e velocidades médias, as diferenças resultantes da aplicação
das rugosidades ε na fórmula de Colebrook, e o C=150 na fórmula de Hazen-Williams,
não têm muita importância prática. Atualmente, a fórmula de Colebrook é considerada
como a que proporciona resultados mais exatos.
10.1.2 Seleção do diâmetro interno da tubulação
A partir da velocidade média do fluido, determina-se o diâmetro interno por:
10. Considerações de projeto
49Manual Técnico do Polietileno
Onde:
d = diâmetro interno da tubulação (mm)
Q = vazão (m3/h)
v = velocidade média (m/s)
10.1.3 Perdas de carga
As perdas de carga, como explicado anteriormente, podem ser determinadas pelas
fórmulas de Hazen-Williams ou Colebrook. É recomendável aplicar ambas as fórmulas
e adotar a maior perda de carga obtida.
a) Fóra) Fóra) Fóra) Fóra) Fórmula de Hazen-Wmula de Hazen-Wmula de Hazen-Wmula de Hazen-Wmula de Hazen-Williamsilliamsilliamsilliamsilliams
H = 10,643 QH = 10,643 QH = 10,643 QH = 10,643 QH = 10,643 Q1,851,851,851,851,85 C C C C C-1,85-1,85-1,85-1,85-1,85 d d d d d-4,87-4,87-4,87-4,87-4,87 L L L L L
Onde:
H = perda de carga (m.c.a.)
Q = vazão (m3/s)
C = 150
d = diâmetro interno (m)
L = comprimento da tubulação (m)
Ou se desejado, a perda de carga unitária:
h = 10,643 Qh = 10,643 Qh = 10,643 Qh = 10,643 Qh = 10,643 Q1,851,851,851,851,85 C C C C C-1,85-1,85-1,85-1,85-1,85 d d d d d-4,87-4,87-4,87-4,87-4,87
Onde:
h = perda de carga unitária (m.c.a./m)
50 Manual Técnico do Polietileno
b) Fórb) Fórb) Fórb) Fórb) Fórmula de Colebrmula de Colebrmula de Colebrmula de Colebrmula de Colebrookookookookook
Onde:
∆P = perda de carga (Kgf/cm2)
ƒ = fator de atrito
ρ = peso específico do fluido (KN/m3)
d = diâmetro interno (mm)
g = aceleração de gravidade (m/s2)
v = velocidade média (m/s)
L = comprimento da tubulação (m)
Para a água, a fórmula de Colebrook pode ser simplificada da seguinte forma;
obtendo-se a fórmula de Darcy-Weisbach:
Onde:
H = perda de carga (m.c.a.)
ƒ = fator de atrito
L = comprimento da tubulação (m)
d = diâmetro interno (m)
v = velocidade média (m/s)
g = aceleração de gravidade (m/s2)
O coeficiente de atrito ƒ depende do regime do fluxo, isto é, se laminar ou turbulento.
Considera-se que o fluxo é laminar quando o número de Reynolds Re for menor que
2.000. Neste caso, o valor de ƒ é:
Re < 2.000
51Manual Técnico do Polietileno
Sendo
Onde:
Re = número de Reynolds
v = velocidade média (m/s)
d = diâmetro interno da tubulação (m)
υ = viscosidade cinemática do fluido, m2/s (para água υ=1,01 x 10-6 m2/s)
Para fluxo turbulento, isto é Re ≥ 2.000, temos:
Onde:
ε = rugosidade (m)
d = diâmetro interno (m)
Como a definição do valor de ƒ por esta fórmula implica muitas interações, costuma-
se utilizar uma fórmula simplificada.
Através das fórmulas de Colebrook foram criados diagramas para a definição do
coeficiente de atrito. Entre os mais conhecidos encontramos o diagrama de Moody-
Rouse (Figura 10.1).
52 Manual Técnico do Polietileno
• Diagrama de MOODY• Diagrama de MOODY• Diagrama de MOODY• Diagrama de MOODY• Diagrama de MOODY-ROUSE-ROUSE-ROUSE-ROUSE-ROUSE
No eixo das abscissas encontramos o valor de Re e Re .
Nas ordenadas temos o valor de ƒƒƒƒƒ.
As curvas correspondemà relação d/ε.
A seguir, são apresentados 2 ábacos para a fórmula de Hazen-Williams, que permitem
determinar diretamente os valores desejados com boa aproximação, sem ter que
realizar a série de cálculos que implica a utilização da fórmula.
Os ábacos são para tubulações de PEAD PE 100 dimensionadas segundo a norma
ISO 4427. O primeiro ábaco é para pressões nominais PN 10 e PN 16 e o segundo
para pressões nominais PN 4 e PN 6.
53Manual Técnico do Polietileno
54 Manual Técnico do Polietileno
55Manual Técnico do Polietileno
56 Manual Técnico do Polietileno
10.1.4 Perda de carga em singularidades
Na seguinte tabela, são listados vários componentes comuns de sistemas de
tubulações e a queda de pressão associada através das conexões, expressa como
um comprimento equivalente de tubulação reta em termos de diâmetros. Multiplicando
os diâmetros de comprimentos equivalentes pelo diâmetro interno, obtém-se o
comprimento equivalente de tubulação. Este comprimento equivalente é somado ao
comprimento total de tubulação para calcular a perda de carga total do sistema.
Estes comprimentos equivalentes podem ser considerados como bons cálculos
aproximados para a maioria das instalações.
10.1.5 Fluxo gravitacional
Sistemas de esgoto, instalações para a condução de água e transporte de polpas são
exemplos de vazão gravitacional. Alguns podem operar com vazão a seção plena e outros,
com vazão a seção parcial. Graças às paredes extremamente lisas e às excelentes
propriedades de vazão das tubulações de PE, é possível projetar sistemas muito eficientes.
a) Va) Va) Va) Va) Vazão a seção plenaazão a seção plenaazão a seção plenaazão a seção plenaazão a seção plena
São necessários três aspectos para selecionar uma tubulação de PEAD para um
sistema de vazão gravitacional:
1) As necessidades de vazão.
2) A declividade da instalação
3) A escolha de um diâmetro interno adequado
CONEXÕES Comprimento
 Equivalente
Tê 90° (entrada longitudinal do fluido) 20 D
Tê 90° (entrada lateral do fluido) 50 D
Cotovelo 90° 30 D
Cotovelo 60° 25 D
Cotovelo 45° 18 D
Válvula de globo convencional (completamente aberta) 350 D
Válvula de ângulo convencional (completamente aberta) 180 D
Válvula de comporta convencional (completamente aberta) 15 D
Válvula borboleta (completamente aberta) 40 D
Válvula Check convencional (completamente aberta) 100 D
57Manual Técnico do Polietileno
Para uma situação de vazão a seção plena, a vazão pode ser calculado a partir da
fórmula de Manning:
Onde:
Q = vazão (m3/s)
A = área seção transversal do diâmetro interno (m2)
Rη = raio hidráulico (DI/4) (m)
DI= diâmetro interno da tubulação (m)
S = declividade (m/m)
η = coeficiente de Manning (η=0,009 para PEAD)
b) Vb) Vb) Vb) Vb) Vazão a seção parazão a seção parazão a seção parazão a seção parazão a seção parcialcialcialcialcial
Em sistemas de vazão gravitacional, cujo fluxo ocorre a seção parcial, que é o de
maior freqüência, a vazão é calculado pela fórmula de Manning, conforme indicado
para fluxo a seção plena. Deve-se no entanto fazer uma correção na área de vazão.
Onde:
Q = vazão (m3/s)
A = área de vazão (m2)
Rη = raio hidráulico (Rη =A/P) (m)
P = perímetro molhado (m)
S = declividade (m/m)
η = coeficiente de Manning (η=0,009)
58 Manual Técnico do Polietileno
O raio hidráulico (Rh) para fluxo a seção parcial é definido como quociente entre a área
de vazão (A) e o perímetro molhado (P). Na figura 10.2 são mostrados estes parâmetros:
No gráfico seguinte (Figura 10.3) são exemplificados estes cálculos ao aplicar um
fator multiplicador à condição de fluxo a seção plena.
59Manual Técnico do Polietileno
Fluxo a seção plena:
DF = diâmetro interno tubulação
AF = área de fluxo
VF = velocidade de fluxo
QF = vazão
RF = raio hidráulico
Fluxo a seção parcial
DP = altura (h) do fluxo parcial
AP = área de fluxo
VP = velocidade de fluxo
QP = vazão
RP = raio hidráulico
A seguir são apresentados dois ábacos para a fórmula de Manning, com os quais
podemos determinar diretamente os parâmetros desejados de maneira bastante
aproximada, evitando os cálculos que implica a utilização da fórmula.
No Anexo C.3 é dado um exemplo de cálculo para a utilização destes ábacos.
10.3 Limite de curvatura
O raio máximo de curvatura admitido para uma tubulação depende do tipo de pressão
(PN, SDR), do módulo de elasticidade do material e da tensão admitida, que podem
variar em função do tempo de aplicação da carga e da temperatura.
60 Manual Técnico do Polietileno
SDR Raio máximo
de curvatura
41 50D
33 40D
26 30D
17 30D
11 30D
D: diâmetro máximo
externo da tubulação
Como as tubulações PE têm capacidade de defletir, seu projeto baseia-se justamente
na definição da deflexão esperada, limitando-a a valores adequados. A deformação
maior ou menor depende da relação diâmetro/espessura (SDR) e do tipo e grau de
compactação do solo envolvente.
O método mais usado para determinar as deflexões é o de M. Spangler, que publicou
em 1941 sua fórmula de IOWA, que foi modificada por R. Watkins em 1955, que lhe
deu a forma atualmente usada:
Abaixo, expressa em termos da relação dimensional padrão, SDR:
Em ambas as fórmulas, os termos possuem o seguinte significado:
A tabela abaixo fornece os valores sugeridos para os raios máximos de curvatura
do PE.
61Manual Técnico do Polietileno
∆y = deflexão vertical da tubulação, cm
DL = fator de deflexão de longo prazo recomendado por Spangler
1<DL<1,5 (por segurança, considera-se 1,5)
We = carga do terreno, Kgf/m linear
Wt = cargas vivas, Kgf/m linear
r = raio médio da tubulação, cm
l = momento de inércia da parede da tubulação por unidade
de comprimento (l=e3/12), cm3
E = módulo de elasticidade do polietileno
PE 80 : E= 8000 Kgf/cm2
PE 100 : E= 14000 Kgf/cm2
SDR = relação dimensional padrão (diâmetro externo/espessura)
E’ = módulo de reação do solo, Kgf/cm2
e = espessura da tubulação, cm
K = fator de apoio, depende do ângulo de apoio
(Norma AWWA C-900)
Anexo B: Normas de referência relacionadas com tubulação e conexões de PE.
Ângulo de apoio K
(grau)
0 0,110
30 0,108
45 0,105
60 0,102
90 0,096
120 0,090
180 0,083
62 Manual Técnico do Polietileno
A seguir, apresenta-se um resumo de normas ISO e DIN relacionadas a tubulação e
conexões de PE.
ISO 161-1 1996 Tubos termoplásticos para condução de fluidos –
Diâmetros externos nominais e pressões nominais –
Parte 1: Séries métricas
ISO 1133 1996 Plásticos – Definição da proporção de fluxo de massa
fundida (MFR) e fluxo de volume fundido (MVR)
para termoplásticos
ISO 1167 1996 Tubos termoplásticos para condução de fluidos –
Resistência a pressão interna – Método de teste
ISO 1183 1987 Plásticos – Métodos para determinar a densidade e
densidade relativa de plásticos não celulares
ISO 4065 1996 Tubos termoplásticos - Tabela universal de espessura
de paredes
ISO 4427 1996 Tubos de polietileno (PE) para fornecimento de água –
Especificações técnicas
ISO 6259-1 1997 Tubos termoplásticos – Definição das propriedades de
tensão – Parte 1: Método geral de teste
ISO 6259-3 1997 Tubos termoplásticos – Definição das propriedades de
tensão – Parte 3: Tubos de poliolefin
ISO 11922-1: 1997 Tubos termoplásticos para condução de fluidos –
Dimensões e tolerâncias – Parte 1: Séries métricas
ISO 12162: 1995 Materiais termoplásticos para tubos e fitting para
aplicações de pressão – Classificação e definição –
Coeficiente global de serviço (design)
63Manual Técnico do Polietileno
DIN 8074 (1999) Tubos de polietileno de alta densidade (HDPE).
Dimensões.
DIN 8075 (1995) Tubos de polietileno de alta densidade (HDPE). Requisitos
gerais de qualidade. Testes.
DIN 16963 (1980) Elementos e Juntas de tubos para tubulações de pressão
Parte 1 de alta densidade (HDPE). Curvas de construção
segmentada para solda de tope.
DIN 16963 (1983) Montagem e assessórios de juntas de tubos para tubos
Parte 2 de pressão de polietileno (HDPE) do tipo 1 e 2. Tês e
seções produzidas por enxerto e encaixes segmentados