210025958-Nocoes-de-Hidraulica-e-Pneumatica

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NOÇÕES DE 
HIDRÁULICA E 
PNEUMÁTICA
Autor: Dirceu Silveira Sampaio 
NOÇÕES DE 
HIDRÁULICA E 
PNEUMÁTICA
Este é um material de uso restrito aos empregados da PETROBRAS que atuam no E&P. 
É terminantemente proibida a utilização do mesmo por prestadores de serviço ou fora 
do ambiente PETROBRAS.
Este material foi classificado como INFORMAÇÃO RESERVADA e deve possuir o 
tratamento especial descrito na norma corporativa PB-PO-0V4-00005“TRATAMENTO DE 
INFORMAÇÕES RESERVADAS".
Órgão gestor: E&P-CORP/RH
Autor: Dirceu Silveira Sampaio 
Ao final desse estudo, o treinando poderá:
• Reconhecer os conceitos básicos da mecânica dos fluidos 
aplicáveis aos sistemas hidráulicos e pneumáticos;
• Relacionar os conceitos de hidráulica e pneumática às 
atividades práticas de operação e manutenção.
NOÇÕES DE 
HIDRÁULICA E 
PNEUMÁTICA
Este material é o resultado do trabalho conjunto de muitos técnicos 
da área de Exploração & Produção da Petrobras. Ele se estende para 
além dessas páginas, uma vez que traduz, de forma estruturada, a 
experiência de anos de dedicação e aprendizado no exercício das 
atividades profissionais na Companhia.
É com tal experiência, refletida nas competências do seu corpo de 
empregados, que a Petrobras conta para enfrentar os crescentes 
desafios com os quais ela se depara no Brasil e no mundo.
Nesse contexto, o E&P criou o Programa Alta Competência, visando 
prover os meios para adequar quantitativa e qualitativamente a força 
de trabalho às estratégias do negócio E&P.
Realizado em diferentes fases, o Alta Competência tem como premissa 
a participação ativa dos técnicos na estruturação e detalhamento das 
competências necessárias para explorar e produzir energia.
O objetivo deste material é contribuir para a disseminação das 
competências, de modo a facilitar a formação de novos empregados 
e a reciclagem de antigos.
Trabalhar com o bem mais precioso que temos – as pessoas – é algo 
que exige sabedoria e dedicação. Este material é um suporte para 
esse rico processo, que se concretiza no envolvimento de todos os 
que têm contribuído para tornar a Petrobras a empresa mundial de 
sucesso que ela é.
Programa Alta Competência
Programa Alta Competência
Esta seção tem o objetivo de apresentar como esta apostila 
está organizada e assim facilitar seu uso. 
No início deste material é apresentado o objetivo geral, o qual 
representa as metas de aprendizagem a serem atingidas. 
Autor
Ao fi nal desse estudo, o treinando poderá:
• Identifi car procedimentos adequados ao aterramento 
e à manutenção da segurança nas instalações elétricas;
• Reconhecer os riscos de acidentes relacionados ao 
aterramento de segurança;
• Relacionar os principais tipos de sistemas de 
aterramento de segurança e sua aplicabilidade nas 
instalações elétricas.
ATERRAMENTO 
DE SEGURANÇA
Como utilizar esta apostila
Objetivo Geral
O material está dividido em capítulos. 
No início de cada capítulo são apresentados os objetivos 
específi cos de aprendizagem, que devem ser utilizados como 
orientadores ao longo do estudo.
No fi nal de cada capítulo encontram-se os exercícios, que 
visam avaliar o alcance dos objetivos de aprendizagem.
Os gabaritos dos exercícios estão nas últimas páginas do 
capítulo em questão.
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
C
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lo
 1
Riscos elétricos 
e o aterramento 
de segurança
Ao fi nal desse capítulo, o treinando poderá:
• Estabelecer a relação entre aterramento de segurança e 
riscos elétricos;
• Reconhecer os tipos de riscos elétricos decorrentes do uso de 
equipamentos e sistemas elétricos;
• Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de 
segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas. 
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Alta Competência
21
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
A gravidade dos efeitos fi siológicos no organismo está relacionada a 
quatro fatores fundamentais:
 Tensão;• 
 Resistência elétrica do corpo; • 
 Área de contato;• 
 Duração do choque.• 
 Os riscos elétricos, independente do tipo de • 
instalação ou sistema, estão presentes durante toda 
a vida útil de um equipamento e na maioria das 
instalações. Por isso é fundamental mantê-los sob 
controle para evitar prejuízos pessoais, materiais ou 
de continuidade operacional.
 Os • choques elétricos representam a maior fonte 
de lesões e fatalidades, sendo necessária, além das 
medidas de engenharia para seu controle, a obediência 
a padrões e procedimentos de segurança.
1.4. Exercícios
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e 
aterramento de segurança?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________ 
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que 
abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos. 
Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme, 
o caso: 
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser 
projetadas e executadas de modo que seja possível 
prevenir, por meios seguros, os perigos de choque 
elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( ) “Nas instalações elétricas de áreas classificadas 
(...) devem ser adotados dispositivos de proteção, 
como alarme e seccionamento automático para 
prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de 
isolamento, aquecimentos ou outras condições 
anormais de operação.”
( ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) 
durante os trabalhos de reparação, ou sempre que for 
julgado necessário à segurança, devem ser colocadas 
placas de aviso, inscrições de advertência, bandeirolas 
e demais meios de sinalização que chamem a atenção 
quanto ao risco.”
( ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e 
sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas 
(...) devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no 
âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
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Alta Competência
25
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes dasinstalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. Gabarito1.6. Bibliografi a
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
defi nições estão disponíveis no glossário. Ao longo dos 
textos do capítulo, esses termos podem ser facilmente 
identifi cados, pois estão em destaque.
48
Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
49
3. Problemas operacionais, riscos e 
cuidados com aterramento de segurança
Todas as Unidades de Exploração e Produção possuem um plano de manutenção preventiva de equipamentos elétricos (motores, geradores, painéis elétricos, transformadores e outros). 
A cada intervenção nestes equipamentos e dispositivos, os 
mantenedores avaliam a necessidade ou não da realização de inspeção 
nos sistemas de aterramento envolvidos nestes equipamentos.
Para que o aterramento de segurança possa cumprir corretamente o 
seu papel, precisa ser bem projetado e construído. Além disso, deve 
ser mantido em perfeitas condições de funcionamento. 
Nesse processo, o operador tem importante papel, pois, ao interagir 
diariamente com os equipamentos elétricos, pode detectar 
imediatamente alguns tipos de anormalidades, antecipando 
problemas e, principalmente, diminuindo os riscos de choque elétrico 
por contato indireto e de incêndio e explosão.
3.1. Problemas operacionais
Os principais problemas operacionais verifi cados em qualquer tipo 
de aterramento são:
• Falta de continuidade; e
• Elevada resistência elétrica de contato. 
É importante lembrar que Norma Petrobras N-2222 defi ne o valor 
de 1Ohm, medido com multímetro DC (ohmímetro), como o máximo 
admissível para resistência de contato.
56
Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
57
Choque elétrico – conjunto de perturbações de natureza e efeitos diversos, que se 
manifesta no organismo humano ou animal, quando este é percorrido por uma 
corrente elétrica.
Ohm – unidade de medida padronizada pelo SI para medir a resistência elétrica.
Ohmímetro – instrumento que mede a resistência elétrica em Ohm.
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade 
– Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso 
em: 14 mar. 2008.
3.5. Bibliografi a3.4. Glossário
Objetivo Específi co
O material está dividido em capítulos. 
No início de cada capítulo são apresentados os objetivos 
específi cos de aprendizagem, que devem ser utilizados como 
orientadores ao longo do estudo.
No fi nal de cada capítulo encontram-se os exercícios, que 
visam avaliar o alcance dos objetivos de aprendizagem.
Os gabaritos dos exercícios estão nas últimas páginas do 
capítulo em questão.
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
C
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Riscos elétricos 
e o aterramento 
de segurança
Ao fi nal desse capítulo, o treinando poderá:
• Estabelecer a relação entre aterramento de segurança e 
riscos elétricos;
• Reconhecer os tipos de riscos elétricos decorrentes do uso de 
equipamentos e sistemas elétricos;
• Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de 
segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas. 
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Alta Competência
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Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
A gravidade dos efeitos fi siológicos no organismo está relacionada a 
quatro fatores fundamentais:
 Tensão;• 
 Resistência elétrica do corpo; • 
 Área de contato;• 
 Duração do choque.• 
 Os riscos elétricos, independente do tipo de • 
instalação ou sistema, estão presentes durante toda 
a vida útil de um equipamento e na maioria das 
instalações. Por isso é fundamental mantê-los sob 
controle para evitar prejuízos pessoais, materiais ou 
de continuidade operacional.
 Os • choques elétricos representam a maior fonte 
de lesões e fatalidades, sendo necessária, além das 
medidas de engenharia para seu controle, a obediência 
a padrões e procedimentos de segurança.
1.4. Exercícios
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e 
aterramento de segurança?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________ 
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que 
abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos. 
Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme, 
o caso: 
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser 
projetadas e executadas de modo que seja possível 
prevenir, por meios seguros, os perigos de choque 
elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( ) “Nas instalações elétricas de áreas classificadas 
(...) devem ser adotados dispositivos de proteção, 
como alarme e seccionamento automático para 
prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de 
isolamento, aquecimentos ou outras condições 
anormais de operação.”
( ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) 
durante os trabalhos de reparação, ou sempre que for 
julgado necessário à segurança, devem ser colocadas 
placas de aviso, inscrições de advertência, bandeirolas 
e demais meios de sinalização que chamem a atenção 
quanto ao risco.”
( ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e 
sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas 
(...) devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no 
âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
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Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES,Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. Gabarito1.6. Bibliografi a
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
defi nições estão disponíveis no glossário. Ao longo dos 
textos do capítulo, esses termos podem ser facilmente 
identifi cados, pois estão em destaque.
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Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
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3. Problemas operacionais, riscos e 
cuidados com aterramento de segurança
Todas as Unidades de Exploração e Produção possuem um plano de manutenção preventiva de equipamentos elétricos (motores, geradores, painéis elétricos, transformadores e outros). 
A cada intervenção nestes equipamentos e dispositivos, os 
mantenedores avaliam a necessidade ou não da realização de inspeção 
nos sistemas de aterramento envolvidos nestes equipamentos.
Para que o aterramento de segurança possa cumprir corretamente o 
seu papel, precisa ser bem projetado e construído. Além disso, deve 
ser mantido em perfeitas condições de funcionamento. 
Nesse processo, o operador tem importante papel, pois, ao interagir 
diariamente com os equipamentos elétricos, pode detectar 
imediatamente alguns tipos de anormalidades, antecipando 
problemas e, principalmente, diminuindo os riscos de choque elétrico 
por contato indireto e de incêndio e explosão.
3.1. Problemas operacionais
Os principais problemas operacionais verifi cados em qualquer tipo 
de aterramento são:
• Falta de continuidade; e
• Elevada resistência elétrica de contato. 
É importante lembrar que Norma Petrobras N-2222 defi ne o valor 
de 1Ohm, medido com multímetro DC (ohmímetro), como o máximo 
admissível para resistência de contato.
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Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
57
Choque elétrico – conjunto de perturbações de natureza e efeitos diversos, que se 
manifesta no organismo humano ou animal, quando este é percorrido por uma 
corrente elétrica.
Ohm – unidade de medida padronizada pelo SI para medir a resistência elétrica.
Ohmímetro – instrumento que mede a resistência elétrica em Ohm.
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade 
– Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso 
em: 14 mar. 2008.
3.5. Bibliografi a3.4. Glossário
Objetivo Específi co
Caso sinta necessidade de saber de onde foram retirados os 
insumos para o desenvolvimento do conteúdo desta apostila, 
ou tenha interesse em se aprofundar em determinados temas, 
basta consultar a Bibliografi a ao fi nal de cada capítulo. 
Ao longo de todo o material, caixas de destaque estão 
presentes. Cada uma delas tem objetivos distintos. 
A caixa “Você Sabia” traz curiosidades a respeito do conteúdo 
abordado de um determinado item do capítulo. 
“Importante” é um lembrete das questões essenciais do 
conteúdo tratado no capítulo. 
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Alta Competência
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Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas,2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. Gabarito1.6. Bibliografi a
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Alta Competência
15
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
É atribuído a Tales de Mileto (624 - 556 a.C.) a 
primeira observação de um fenômeno relacionado 
com a eletricidade estática. Ele teria esfregado um 
fragmento de âmbar com um tecido seco e obtido 
um comportamento inusitado – o âmbar era capaz de 
atrair pequenos pedaços de palha. O âmbar é o nome 
dado à resina produzida por pinheiros que protege a 
árvore de agressões externas. Após sofrer um processo 
semelhante à fossilização, ela se torna um material 
duro e resistente. 
Os riscos elétricos de uma instalação são divididos em dois grupos principais:
1.1. Riscos de incêndio e explosão
Podemos defi nir os riscos de incêndio e explosão da seguinte forma:
Situações associadas à presença de sobretensões, sobrecorrentes, 
fogo no ambiente elétrico e possibilidade de ignição de atmosfera 
potencialmente explosiva por descarga descontrolada de 
eletricidade estática.
Os riscos de incêndio e explosão estão presentes em qualquer 
instalação e seu descontrole se traduz principalmente em danos 
pessoais, materiais e de continuidade operacional.
Trazendo este conhecimento para a realidade do E&P, podemos 
observar alguns pontos que garantirão o controle dos riscos de 
incêndio e explosão nos níveis defi nidos pelas normas de segurança 
durante o projeto da instalação, como por exemplo:
 A escolha do tipo de • aterramento funcional mais adequado 
ao ambiente;
 A seleção dos dispositivos de proteção e controle;• 
 A correta manutenção do sistema elétrico.• 
O aterramento funcional do sistema elétrico tem 
como função permitir o funcionamento confi ável 
e efi ciente dos dispositivos de proteção, através da 
sensibilização dos relés de proteção, quando existe 
uma circulação de corrente para a terra, provocada 
por anormalidades no sistema elétrico.
Observe no diagrama a seguir os principais riscos elétricos associados 
à ocorrência de incêndio e explosão:
Já a caixa de destaque “Resumindo” é uma versão compacta 
dos principais pontos abordados no capítulo.
Em “Atenção” estão destacadas as informações que não 
devem ser esquecidas.
Todos os recursos didáticos presentes nesta apostila têm 
como objetivo facilitar o aprendizado de seu conteúdo. 
Aproveite este material para o seu desenvolvimento profi ssional!
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VOCÊ SABIA??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
ImpOrTANTE!
ATENÇÃO
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
rESUmINDO...
NÍVEL DE RUÍDO DB (A) 
MÁXIMA EXPOSIÇÃO 
DIÁRIA PERMISSÍVEL
85 8 horas
86 7 horas
87 6 horas
88 5 horas
89 4 horas e 30 minutos
90 4 horas
91 3 horas e 30 minutos
92 3 horas
93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
96 1 hora e 45 minutos
98 1 hora e 15 minutos
100 1 hora
102 45 minutos
104 35 minutos
105 30 minutos
106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
115 7 minutos
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VOCÊ SABIA??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
ImpOrTANTE!
ATENÇÃO
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
rESUmINDO...
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85 8 horas
86 7 horas
87 6 horas
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90 4 horas
91 3 horas e 30 minutos
92 3 horas
93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
96 1 hora e 45 minutos
98 1 hora e 15 minutos
100 1 hora
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104 35 minutos
105 30 minutos
106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
115 7 minutos
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredesda tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VOCÊ SABIA??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
ImpOrTANTE!
ATENÇÃO
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
rESUmINDO...
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MÁXIMA EXPOSIÇÃO 
DIÁRIA PERMISSÍVEL
85 8 horas
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106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
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Caso sinta necessidade de saber de onde foram retirados os 
insumos para o desenvolvimento do conteúdo desta apostila, 
ou tenha interesse em se aprofundar em determinados temas, 
basta consultar a Bibliografi a ao fi nal de cada capítulo. 
Ao longo de todo o material, caixas de destaque estão 
presentes. Cada uma delas tem objetivos distintos. 
A caixa “Você Sabia” traz curiosidades a respeito do conteúdo 
abordado de um determinado item do capítulo. 
“Importante” é um lembrete das questões essenciais do 
conteúdo tratado no capítulo. 
24
Alta Competência
25
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. Gabarito1.6. Bibliografi a
14
Alta Competência
15
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
É atribuído a Tales de Mileto (624 - 556 a.C.) a 
primeira observação de um fenômeno relacionado 
com a eletricidade estática. Ele teria esfregado um 
fragmento de âmbar com um tecido seco e obtido 
um comportamento inusitado – o âmbar era capaz de 
atrair pequenos pedaços de palha. O âmbar é o nome 
dado à resina produzida por pinheiros que protege a 
árvore de agressões externas. Após sofrer um processo 
semelhante à fossilização, ela se torna um material 
duro e resistente. 
Os riscos elétricos de uma instalação são divididos em dois grupos principais:
1.1. Riscos de incêndio e explosão
Podemos defi nir os riscos de incêndio e explosão da seguinte forma:
Situações associadas à presença de sobretensões, sobrecorrentes, 
fogo no ambiente elétrico e possibilidade de ignição de atmosfera 
potencialmente explosiva por descarga descontrolada de 
eletricidade estática.
Os riscos de incêndio e explosão estão presentes em qualquer 
instalação e seu descontrole se traduz principalmente em danos 
pessoais, materiais e de continuidade operacional.
Trazendo este conhecimento para a realidade do E&P, podemos 
observar alguns pontos que garantirão o controle dos riscos de 
incêndio e explosão nos níveis defi nidos pelas normas de segurança 
durante o projeto da instalação, como por exemplo:
 A escolha do tipo de • aterramento funcional mais adequado 
ao ambiente;
 A seleção dos dispositivos de proteção e controle;• 
 A correta manutenção do sistema elétrico.• 
O aterramento funcional do sistema elétrico tem 
como função permitir o funcionamento confi ável 
e efi ciente dos dispositivos de proteção, através da 
sensibilização dos relés de proteção, quando existe 
uma circulação de corrente para a terra, provocada 
por anormalidades no sistema elétrico.
Observe no diagrama a seguir os principais riscos elétricos associados 
à ocorrência de incêndio e explosão:
Já a caixa de destaque “Resumindo” é uma versão compacta 
dos principais pontos abordados no capítulo.
Em “Atenção” estão destacadas as informações que não 
devem ser esquecidas.
Todos os recursos didáticos presentes nesta apostila têm 
como objetivo facilitar o aprendizado de seu conteúdo. 
Aproveite este material para o seu desenvolvimento profi ssional!
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VOCÊ SABIA??
É muito importante que vocêconheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
ImpOrTANTE!
ATENÇÃO
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
rESUmINDO...
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85 8 horas
86 7 horas
87 6 horas
88 5 horas
89 4 horas e 30 minutos
90 4 horas
91 3 horas e 30 minutos
92 3 horas
93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
96 1 hora e 45 minutos
98 1 hora e 15 minutos
100 1 hora
102 45 minutos
104 35 minutos
105 30 minutos
106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
115 7 minutos
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VOCÊ SABIA??
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de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
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procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
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85 8 horas
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92 3 horas
93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
96 1 hora e 45 minutos
98 1 hora e 15 minutos
100 1 hora
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104 35 minutos
105 30 minutos
106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
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Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VOCÊ SABIA??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
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É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
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106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
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SumárioSumário
Introdução 17
Capítulo 1 - Conceitos básicos 
Objetivos 19
1. Conceitos básicos 21
1.1. Propriedades dos fluidos 21
1.1.1. Massa específica 22
1.1.2. Peso específico 22
1.1.3. Densidade 23
1.1.4. Pressão 23
1.1.5. Viscosidade 24
1.2. Hidrostática 25
1.2.1. Pressão atmosférica 26
1.2.2. Pressão hidrostática 27
1.3. Vazão e velocidade 28
1.3.1. Vazão 29
1.3.2. Velocidade 30
1.3.3. Fluxo 31
1.4. Exercícios 33
1.5. Glossário 35
1.6. Bibliografia 36
1.7. Gabarito 37
Capítulo 2 - Hidráulica 
Objetivos 39
2. Hidráulica 41
2.1. Fundamentos da Hidráulica 42
2.1.1. Força e pressão 42
2.1.2. Potência hidráulica 45
2.2. Principais componentes de um circuito hidráulico 46
2.2.1. Bombas hidráulicas 47
2.2.2. Cilindros e motores hidráulicos 57
2.2.3. Válvulas 63
2.2.4. Acumuladores hidráulicos 73
2.2.5. Fluidos e circuitos hidráulicos 79
2.3. Simbologia aplicada a circuitos hidráulicos 86
2.4. Principais cuidados na manutenção 87
2.4.1. Vazamentos 87
2.4.2. Desgaste de bomba pneumática 87
2.4.3. Perda de pressão de pré-carga nos acumuladores 87
2.4.4. Emperramento das válvulas direcionais hidráulicas 88
2.5. Cuidados nas instalações e partidas de unidades hidráulicas 88
2.5.1. Retirada da embalagem e inspeção visual 89
2.5.2. Colocação da unidade na base 90
2.5.3. Pré-partida do sistema hidráulico 90
2.5.4. Pré-partida do sistema elétrico 91
2.5.5. Partida da unidade 91
2.5.6. Flushing (limpeza) das linhas 92
2.6. Limpeza de sistemas hidráulicos 92
2.6.1. Análise da limpeza do fluido 93
2.6.2. Norma de limpeza 94
2.6.3. Técnicas de montagem e desmontagem 94
2.6.4. Alguns cuidados na manutenção 95
2.7. Exercícios 97
2.8. Glossário 100
2.9. Bibliografia 102
2.10. Gabarito 103
Capítulo 3 - Pneumática 
Objetivos 105
3. Pneumática 107
3.1. Pneumática - fundamentos 107
3.1.1. Propriedades físicas do ar 108
3.1.2. Lei de Bernouille 109
3.2. Compressão 110
3.2.1. Compressores – tipos 110
3.3. Preparação do ar comprimido 116
3.3.1. Tratamento da umidade 116
3.3.2. Resfriador posterior 117
3.3.3. Reservatório de ar comprimido 118
3.3.4. Secadores por refrigeração 120
3.3.5. Secador por absorção 121
3.3.6. Secador por adsorção 121
3.4. Distribuição do ar comprimido 123
3.4.1. Redes de distribuição 123
3.4.2. Configurações de redes 124
3.4.3. Implementação da rede 125
3.4.4. Drenagem de umidade 126
3.4.5. Unidades de condicionamento (filtros reguladores) 126
3.5. Principais componentes de um circuito pneumático 128
3.5.1. Válvulas pneumáticas 128
3.5.2. Cilindros e motores pneumáticos 129
3.5.3. Circuitos pneumáticos - elaboração e interpretação 130
3.6. Simbologia aplicada a circuitos hidráulicos e pneumáticos 134
3.7. Defeitos mais freqüentes dos sistemas pneumáticos 135
3.7.1. Vazamentos 135
3.7.2. Desgaste dos compressores 135
3.7.3. Saturação de secadoras de ar 135
3.7.4. Queima de solenóides das válvulas direcionais 136
3.8. Cuidados nas instalações e manutenções de unidades pneumáticas 136
3.8.1. Montagem 137
3.8.2. Teste de pressão 137
3.9. Limpeza de sistemas pneumáticos 138
3.10. Exercícios 139
3.11. Glossário 142
3.12. Bibliografia 143
3.13. Gabarito 144
17
Introdução
No mundo atual, vivemos em uma era de contrastes no que diz respeito às escalas e dimensões envolvidas nos processos produtivos. Sob influência da nanotecnologia - cuja unidade 
de medida é o nanômetro, que corresponde a um bilionésimo de 
metro - os equipamentos usados na instrumentação e nos sistemas de 
interface com os técnicos de operação são cada dia mais compactos, 
necessitando de cada vez menos energia para seu funcionamento. 
Por outro lado, em função das crescentes demandas dos processos 
produtivos, principalmente na indústria de petróleo e gás, os 
elementos finais de controle são cada vez maiores, requerendo mais 
energia para seu funcionamento.
Sistemas de potência precisam ser construídos de forma a preencher 
a lacuna que se abre entre as duas extremidades de controle. Isso 
permite que os comandos dados através dos supervisórios de baixa 
potência efetivamente atuem nos equipamentos de grande porte e 
alto consumo energético existentes no campo. 
Atualmente, são utilizadas quatro formas de gerar e transmitir 
energia: a mecânica, a elétrica, a hidráulica e a pneumática. As 
duas primeiras são nossas velhas conhecidas. A mecânica move 
nossos carros; elétrica alimenta nossas casas. Elas também estão 
presentes em diversas aplicaçõesnos processos industriais. Já o uso 
dos sistemas hidráulicos e pneumáticos sob pressão como meio de 
geração e transmissão de energia é relativamente recente. Seu 
desenvolvimento foi posterior à Primeira Guerra. Na área industrial, 
em especial na de petróleo, esses sistemas estão entre as principais 
fontes de energia para acionamento de válvulas, sobretudo nas 
plantas de processo. 
Assim, é importante conhecer os conceitos básicos de Hidráulica e 
Pneumática envolvidos nos sistemas de fornecimento e transmissão 
de energia, com vasta gama de aplicações na Petrobras.
RESERVADO
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 1
Conceitos 
básicos
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Enumerar as propriedades dos fluidos;
• Distinguir pressão atmosférica e pressão hidrostática;
• Identificar as principais grandezas envolvidas nas áreas
de Hidráulica e Pneumática;
• Identificar as expressões matemáticas envolvendo a Hidrostática.
RESERVADO
20
Alta Competência
RESERVADO
21
Capítulo 1. Conceitos básicos
1. Conceitos básicos 
Toda vez que se lida com algum elemento, é necessário conhecer seu comportamento e a propriedade para que se possa fazê-lo de forma segura.
Para um eletricista, é importante conhecer o comportamento dos 
elétrons e as suas propriedades; se o trabalho estiver relacionado à área 
nuclear, é fundamental conhecer o comportamento das radiações. Da 
mesma forma, deve-se conhecer o comportamento dos fluidos para 
atuar com segurança em circuitos hidráulicos ou pneumáticos.
A mecânica dos fluidos é a ciência que estuda os seus 
comportamentos, subdividida em duas áreas básicas: a hidrostática, 
que estuda os fluidos em equilibrio estático, ou seja, em repouso, 
e a hidrodinâmica, que estuda os fluidos em movimento. De forma 
parecida, a Hidráulica compõe essas duas ciências estudando o 
comportamento dos fluidos em movimento e em repouso, porém 
em suas aplicações práticas. 
1.1. Propriedades dos fluidos
São classificadas como fluidos as substâncias capazes de escoar e 
tomar a forma de seus recipientes. 
O primeiro exemplo de fluido que vem à mente é a água, no estado 
líquido, porém, os fluidos podem ser divididos em:
 Líquidos: • fluidos praticamente incompressíveis que ocupam 
volumes definidos e possuem superfícies livres;
 Gases: • fluidos compressíveis e capazes de se expandir até 
ocupar todas as partes do recipiente.
Os fluidos apresentam diferentes propriedades. Sendo assim, é 
importante destacar o peso específico, a massa específica, a densidade, 
a pressão e a viscosidade, por serem os mais importantes para o estudo 
de sistemas hidráulicos e pneumáticos de aplicação prática.
RESERVADO
22
Alta Competência
Dependendo do tipo de fluido e da sua aplicação, cada propriedade 
poderá ter um papel fundamental, secundário ou inócuo. Por 
exemplo, na dinâmica dos líquidos, a massa específica e a viscosidade 
ocupam papel primordial por interferirem diretamente em sua forma 
de escoamento. No caso dos gases, os princípios da termodinâmica 
serão determinantes em função da sua compressibilidade, que é a 
capacidade de ser comprimido.
1.1.1. Massa específica
É a massa de uma unidade de volume de uma substância, e é 
representada por ρ. Por exemplo, o litro como unidade de volume, 
pode-se dizer que a massa específica da água é de 1kg/l a 4oC.
ρ = massa / volume
A massa específica de uma substância é dimensional, ou seja, uma 
grandeza que precisa ser expressa com a sua unidade (kg/l, g/cm3, 
ton/m3 etc...) e não deve ser confundida com a densidade que é uma 
grandeza adimensional, ou seja, que não pode ser expressa por uma 
unidade de medida.
A massa específica deve ser sempre referenciada a uma temperatura 
em função da dilatação ocorrida nos materiais quando aquecidos, o 
que altera sua massa específica.
1.1.2. Peso específico
Peso é uma força exercida pela ação da gravidade sobre uma massa, 
logo peso é igual à força, portanto peso específíco é força por unidade 
de volume.
Se um indíviduo tem uma massa de 60 quilogramas, ele exercerá 
sobre o solo uma força de aproximadamente 600 N (60 Kg . 10 m/s2).
RESERVADO
23
Capítulo 1. Conceitos básicos
Assim, peso específico de uma substância é o peso de uma unidade 
de volume dessa substância e é representado por w:
w = peso/volume
1.1.3. Densidade
A densidade de um corpo é o número adimensional que representa a 
relação de peso da unidade de volume de uma substância comparada 
ao peso da mesma unidade de volume de uma substância tomada 
como padrão.
Normalmente, a substância padrão utilizada para sólidos e líquidos 
é a água porque seu peso específico, quando expresso em Kgf/l 
(quilograma-força por litro), equivale a 1 (um) . 
1.1.4. Pressão
A pressão é definida como a razão entre a força exercida sobre uma 
superfície e a área dessa superfície.
Pressão = Força / Área
Isso significa que quanto maior for a área onde se aplica uma 
determinada força, menor será a pressão obtida. Ao contrário, 
quando a mesma força é aplicada sobre uma área cada vez menor, 
maior será a pressão obtida. Dessa forma, a pressão obtida a partir de 
uma força constante é inversamente proporcional à área.
Se for considerada a relação anterior, sob o ponto de vista da pressão 
constante exercida sobre uma determinada área, a força obtida será 
proporcinal à área.
Em um fluido a pressão é transmitida com igual intensidade em 
qualquer direção. Quando a pressão é exercida sobre uma área 
surge uma força sempre perpendicular a ela, expressa pela fórmula 
(F = P . A).
RESERVADO
24
Alta Competência
ATENÇÃO
Pressão absoluta é aquela referenciada ao vácuo, ou 
seja, à ausência de atmosfera.
Pressão manométrica é aquela usual e que está 
referenciada à pressão atmosférica local (mede-se 
com um manômetro).
1.1.5. Viscosidade 
A viscosidade expressa a resistência ao escoamento exercida por um 
fluido quando submetido a uma força externa, logo, fluidos ditos 
de alta viscosidade exercem grande resistência ao escoamento, 
enquanto os de baixa viscosidade exercem pouca ou quase nenhuma 
resistência ao escoamento. Pode ser considerada como a força de 
atrito interna do fluido que aparece quando uma camada de fluido 
é forçada a se mover em relação à outra.
A viscosidade de um fluido determina o seu perfil de velocidade 
dentro de uma tubulação e, portanto, tem influência direta sobre o 
cálculo de sua vazão.
O conceito de viscosidade foi definido por Isaac Newton a partir das 
tensões de cisalhamento provocadas pela movimentação de uma 
camada de fluido sobre a outra, ou seja pelas forças internas de 
atrito. Em seu estudo, assumiu que a viscosidade seria independente 
do tempo para um mesmo fluido e também não deveria variar em 
função da intensidade das tensões de cisalhamento aplicadas.
Dessa forma, quando o fluido possui viscosidade, independente do 
tempo e da tensão de cisalhamento aplicada para uma determinada 
temperatura, chama-se Newtoniano.
Sempre se consideram Newtonianos os fluidos usados nos 
circuitos hidráulicos.
RESERVADO
25
Capítulo 1. Conceitos básicos
A unidade SI (Sistema Internacional) de viscosidade, ou viscosidade 
absoluta, é o Pascal Segundo ou Poiseuille (não confundir com 
o poise). A unidade de Poiseuille é Newton segundo por metro 
quadrado (N.s/m2). 
a) Viscosidade cinemática
Define-se como viscosidade cinemática a divisão da viscosidade 
absoluta de um fluido pela sua densidade. Como existem diferentes 
tipos de viscosidade, existe certa confusão no que diz respeito às 
unidades de viscosidade. 
A unidade de viscosidade cinemática no SI é o metro quadrado/
segundo, ou m2/s. A unidade de viscosidade cinemática não SI é o 
stoke (St) com dimensão de cm2/s. Na prática, o mais utilizado é o seu 
submúltiplo, o centistoke.
b) Viscosidade dinâmica
A viscosidade dinâmica (1 poise) é definida como uma força tangencial de 
1 d/cm2, resistindo à vazão de duas lâminas móveis e paralelas do fluido, 
com velocidade diferencial de 1 cm/s, separadas entre si por um centímetro. 
Comoo poise é muito grande, usa-se normalmente seu submúltiplo, o 
centipoise. O poise é a unidade não SI de viscosidade dinâmica.
1.2. Hidrostática
A palavra hidrostática é formada pelo radical “hidro”, que significa 
água e “statica”, que significa imóvel. A partir dessa análise, pode-se 
conceituar hidrostática como a parte da Física que estuda os líquidos 
em repouso ou o equilíbrio estático. A referência à água deve-se ao 
fato de que é a substância mais abundante na natureza. A partir 
dela, todos os conceitos começaram a ser definidos. 
RESERVADO
26
Alta Competência
1.2.1. Pressão atmosférica 
O planeta Terra é envolvido por uma camada de ar que se chama 
atmosfera. O ar é composto por um conjunto de gases e, portanto, 
constitui “matéria” e possui peso (força). O peso do ar exerce pressão 
sobre a superfície terrestre, que é denominada pressão atmosférica.
Atmosfera
Terra
A camada de gases que envolve a Terra é chamada de ar atmosférico 
ou simplesmente atmosfera.
A pressão atmosférica foi determinada pela primeira vez pelo físico 
italiano Torricelli (1608-1647), discípulo de Galileu, que realizou a 
seguinte experiência:
Ele encheu um tubo de vidro com mercúrio e emborcou a 
extremidade, tampada com o dedo, dentro de uma cuba contendo 
o mesmo líquido. Ao destampar o tubo, verificou que o mercúrio 
do tubo descia até a altura de 76 cm. Torricelli concluiu, então, que 
a pressão atmosférica equivale à pressão exercida por uma coluna 
de mercúrio de 760 mm de altura.
76 cm
Vácuo
Coluna de
 mercúrio
A pressão da atmosfera que age sobre a superfície livre do líquido 
(mercúrio), equilibra uma coluna de mercúrio de 76 cm de altura.
RESERVADO
27
Capítulo 1. Conceitos básicos
Torricelli determinou, então, uma unidade de pressão, expressa em 
mmHg (milímetros de mercúrio). Assim:
1 atmosfera (atm) = 760 mmHg
1.2.2. Pressão hidrostática
Já é sabido que os fluidos sempre se ajustam ao formato do seu 
recipiente. Mesmo a água, na natureza, toma a forma do oceano, 
do lago ou do rio. E assim como acontece com o ar na atmosfera, 
seu peso exerce sobre a superfície desse recipiente, rio ou lago, 
uma pressão que é chamada de pressão hidrostática. Pode-se 
observar, intuitivamente, que quanto mais fundo se mergulha 
um objeto em um fluido qualquer, maior será a massa de fluido 
acima do objeto mergulhado. Portanto, maior será o peso desse 
fluido sobre a superfície de tal objeto. Isso indica que maior será a 
pressão exercida pelo fluido sobre o objeto. 
Muitos submarinos, durante a Segunda Guerra 
Mundial, ao tentarem escapar de seus inimigos, 
foram esmagados quando desceram a profundidades 
superiores a sua capacidade.
VOCÊ SABIA??
A relação entre pressão do fluido e profundidade é determinada 
pelo Princípio Fundamental da Hidrostática (Lei de Stevin), segundo 
o qual a pressão em um ponto qualquer no interior de um líquido 
é proporcional à massa específica (ρ) do líquido, à aceleração da 
gravidade local (g) e à altura (h) da coluna de líquido acima do ponto 
considerado. Isto é:
p = ρ.g.h
RESERVADO
28
Alta Competência
Observe que a expressão anterior se refere apenas à coluna de líquido. 
Não se pode esquecer que acima dela existe ainda a pressão atmosférica. 
Quando se trabalha com pressões manométricas referenciadas à 
pressão atmosférica local, estas já expressam diretamente a pressão 
manométrica naquela profundidade. Entretanto, para obter a pressão 
absoluta em uma determinada profundidade de líquido, deve-se 
somar a pressão atmosférica, alterando a expressão para:
p = patm + ρ.g.h
Veja como a teoria se aplica na prática:
Um recipiente de forma cilíndrica, hermeticamente fechado, possui 1L 
de água em seu interior. Sabendo que a altura do cilindro é de 30cm, 
determine a pressão que a água exerce no fundo do recipiente.
Bem, sendo o cilindro hermeticamente fechado, supõe-se que a 
pressão atmosférica não aja diretamente sobre o fluido (água). Dessa 
forma, a pressão no interior do cilindro será dada apenas pelo peso 
da água em cada ponto. Sendo assim:
p = ρ.g.h = 1000 kg/m3 . 10m/s2 . 0,3m = 3000 N/m2
supondo g = 10 m/s2 e ρ = 1000 kg/m3
Observe que o formato do recipiente foi absolutamente irrelevante, 
pois a única coisa que importa é a altura da coluna de líquido acima 
do ponto onde se quer calcular a pressão. 
1.3. Vazão e velocidade
A produtividade de um poço de petróleo é indicada através da vazão 
de certa quantidade de barris de petróleo por dia. Mas, o que vem a 
ser vazão e como pode ser medida?
RESERVADO
29
Capítulo 1. Conceitos básicos
1.3.1. Vazão
A vazão de um fluido pode ser definida como o volume de fluido 
que escoa, por uma unidade de tempo. Isso significa que a vazão é a 
rapidez com que um volume escoa. Ou seja:
Vazão (Q) = Vol / t
A exploração da Bacia de Campos começou no final 
de 1976. 
O primeiro poço foi o 1-RJS-9-A, que deu origem ao 
campo de Garoupa. Mas a exploração comercial da 
Bacia de Campos só começou em agosto de 1977, com 
o poço 3-EM-1-RJS, no campo de Enchova. Esse poço 
tinha vazão de 10 mil barris/dia.
Plataforma Cidade de Armação dos Búzios acoplada 
à plataforma fixa de Garoupa, na bacia de Campos. 
Esta é uma plataforma do tipo SMU (Safety 
Maintenance Unity), que atua ao mesmo tempo como 
um Flotel (hotel flutuante) e uma unidade de apoio 
e manutenção de plataformas.
VOCÊ SABIA??
São adotadas para o cálculo, em geral, as seguintes unidades de 
medida: m³/s (metro cúbico por segundo); m3/h (metro cúbico por 
hora); l/s (litro por segundo) ou l/h (litro por hora).
RESERVADO
30
Alta Competência
1.3.2. Velocidade
Embutido no conceito de vazão, “um volume que escoa ou que se 
desloca no tempo”, percebe-se, intuitivamente, um conceito de 
movimento associado. Se um objeto qualquer se desloca por uma 
distância x em um tempo t, pode-se determinar sua velocidade:
V=x/t
V (velocidade) = x (distância)/ t (tempo)
Com isso, é possível estabelecer que se um fluido está escoando, suas 
partículas estão em movimento e possuem velocidade e, portanto, 
todo o fluido escoando está em movimento e em velocidade. 
A velocidade nem sempre é a mesma para todas as partículas 
do fluido, nem mesmo possuem a mesma direção. Essa variação 
se dá tanto em valor (módulo) quanto em direção, uma vez que 
a velocidade pode ser definida como uma grandeza vetorial. 
Entretanto, se o fluido escoa em um duto, seja ele aberto ou 
fechado, possuirá uma velocidade média em cada ponto. Essa 
velocidade média é a velocidade considerada para o cálculo da 
vazão. Além disso, apenas sua parcela ortogonal à seção reta por 
ela atravessada é utilizada.
Agora, supondo que um duto qualquer por onde escoe um fluido, 
num ponto em que possua uma seção reta de área A, a vazão do 
fluido poderia ser considerada como correspondente ao produto da 
área da seção transversal atravessada pelo fluido pelo valor (módulo) 
da velocidade média com que ele a atravessa.
Dessa forma, se um fluido incompressível, ou seja, que não altera 
o seu volume com a pressão, atravessa uma área qualquer de um 
duto fechado (uma tubulação, por exemplo), em um determinado 
intervalo de tempo, nesse mesmo intervalo de tempo, um volume 
igual irá atravessar qualquer outra área do duto, mesmo se esta não 
for idêntica a anterior.
RESERVADO
31
Capítulo 1. Conceitos básicos
Isso significa que:
A vazão de um • fluido incompressível (água, por exemplo) 
em um duto forçado (tubulação, por exemplo) será sempre 
constante, em qualquer ponto do duto;
Se a área do duto variar, a velocidade do • fluido irá variar 
inversamente, de forma a manter a vazão constante.
1.3.3. Fluxo
Considerando velocidade como uma grandeza vetorial, pode-se 
criar outro vetor, que é chamado de fluxo, composto pelo produto 
do vetor velocidade pela área por ele atravessada. Chega-se a 
um “valor”, dimensionalmente igual ao da vazão (m3/h), porém 
associado a uma direção.
Quando se fala de volume de um fluido que passa por uma unidade 
de tempo em uma tubulação, identifica-sea vazão. 
Quando se quer saber qual o sentido em que o 
fluido se movimenta, usa-se o termo “sentido de 
fluxo”, e jamais sentido de vazão, porque a vazão 
é uma grandeza apenas modular, enquanto o fluxo 
é uma grandeza vetorial que possui um módulo e 
uma direção.
ImpOrTANTE!
Embora constitua um fenômeno que participa com freqüência do 
nosso cotidiano, o escoamento dos fluidos é um tema bastante 
complexo e nem sempre sujeito à análise matemática exata, uma 
vez que cada elemento do fluido pode estar sujeito a diferentes 
vazões e acelerações. 
RESERVADO
32
Alta Competência
Por ora, o estudo se concentrará apenas no caso de dutos forçados, 
que se aplica às plantas de processos. Neste caso, o vetor velocidade do 
fluido pode assumir diferentes módulos e direções em cada ponto de 
uma mesma seção reta do duto. Em alguns pontos, o vetor velocidade 
pode estar até apontando contrariamente à direção de fluxo. 
Considera-se o escoamento em dutos forçados como unidirecional, 
porque a soma de todos os vetores de velocidade em uma mesma 
seção reta aponta na direção do fluxo.
RESERVADO
33
Capítulo 1. Conceitos básicos
1) Um mergulhador consulta seu manômetro de pulso que indica a 
pressão absoluta de 1,6x105 N/m2. Antes do mergulho, ele verificou a 
pressão atmosférica local e anotou o valor de 1x105 N/m2. A que pro-
fundidade se encontra esse mergulhador?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
2) Complete as lacunas a seguir:
a) O ___________________de uma substância é o peso de uma 
unidade de volume dessa substância e é representado por w, 
sendo w = peso/volume.
b) ____________________de uma substância é a massa de uma 
unidade de volume da substância e é representada por ρ, 
sendo ρ = massa / volume.
c) A ___________________ expressa a resistência que o fluido exerce 
ao escoamento, quando submetido a uma força externa. 
d) Define-se a _____________________como o volume, por unidade 
de tempo, que escoa através de determinada seção transversal 
de um conduto livre ou de um conduto forçado.
e) A __________________varia em diversos pontos da mesma seção 
reta. Essa variação se dá tanto em valor quanto em direção.
1.4. Exercícios
RESERVADO
34
Alta Competência
3) Leia as definições a seguir e complete corretamente com “pressão 
hidrostática” ou “pressão atmosférica”:
É o peso do ar exercendo pressão 
sobre a superfície terrestre.
É a pressão exercida por um fluido 
sobre um corpo nele mergulhado.
RESERVADO
35
Capítulo 1. Conceitos básicos
Atrito - força que inibe o deslizamento de objetos, agindo no sentido oposto 
ao deslizamento.
Centistoke - unidade de viscosidade cinemática (submúltiplo do stoke).
Fluido - corpo cujas moléculas são tão pouco aderentes entre si que deslizam 
umas sobre as outras, tomando o corpo, sem consistência, a forma do vaso que 
o contém.
Grandeza vetorial - grandezas que são completamente definidas quando são 
especificados o seu módulo, direção e sentido.
Inócuo - sem efeito, indiferente, irrelevante etc.
Manômetro - instrumento para medir e indicar a pressão de gases e vapores. 
Parcela ortogonal - parcela do duto que forma um ângulo reto.
Planta de processo - unidade de processo. 
Stoke - unidade de viscosidade cinemática.
Tensão de cisalhamento - definida como força por unidade de área, que atua 
tangencialmente à superfície, e não perpendicularmente, como a tensão normal.
Termodinâmica - ciência que estuda as interações energéticas e as correspondentes 
variações de propriedades de um sistema.
1.5. Glossário
RESERVADO
36
Alta Competência
CHERESOURCES. A process design engineer’s perspective on using equivalent 
lengths of valves and fittings in pipeline pressure drop calculation. Rio de 
Janeiro: Paper, 2008.
GILES, Ranald V. Mecânica dos fluidos e hidráulica. Coleção Schaum. São Paulo: 
McGraw-Hill do Brasil, 1972.
RIBEIRO, Marco Antônio. Medição de vazão - fundamentos e aplicações. 5ª Edição. 
Rio de Janeiro: 2002.
1.6. Bibliografia
RESERVADO
37
Capítulo 1. Conceitos básicos
1) Um mergulhador consulta seu manômetro de pulso que indica a pressão 
absoluta de 1,6x105 N/m2. Antes do mergulho, ele verificou a pressão 
atmosférica local e anotou o valor de 1x105 N/m2. A que profundidade se 
encontra esse mergulhador?
Considerando que o mergulhador está em um lago ou mar aberto para atmosfera, 
a pressão absoluta no ponto em que ele se encontra é resultante de dois 
componentes: a pressão atmosférica na superfície da água e a pressão exercida 
pela coluna d’água. Portanto:
p = patm + ρ.g.h = 1,6x105N/m2 
Como a pressão atmosférica na superfície fora anotada pelo mergulhador 
(1,0x105N/m2) temos que:
1,6x105N/m2 = 1,0x105N/m2 + ρ.g.h --> ρ.g.h = 0,6x105N/m2 
supondo g = 10 m/s2 e ρ = 1000kg/m3
h = 0,6x105N/m2 / (10m/s2 . 1000kg/m3) = 6x104N/m2 / 1x104kg/m2s2
bem, como a unidade N (Newton) equivale dimensionalmente a kg.m/s2
temos que: h = 6x104(kg/m2s2)m / 1x104kg/m2s2 = 6m
Portanto, o mergulhador encontra-se a 6 metros de profundidade.
2) Complete as lacunas a seguir:
a) O peso específico de uma substância é o peso de uma unidade de volume dessa 
substância e é representado por w, sendo w = peso/volume.
b) Massa específica de uma substância é a massa de uma unidade de volume da 
substância e é representada por ρ, sendo ρ = massa / volume.
c) A viscosidade expressa a resistência que o fluido exerce ao escoamento, quando 
submetido a uma força externa. 
d) Define-se a vazão do fluido como o volume, por unidade de tempo, que 
escoa através de determinada seção transversal de um conduto livre ou de um 
conduto forçado.
e) A velocidade do fluido varia em diversos pontos da mesma seção reta. Essa 
variação se dá tanto em valor quanto em direção.
3) Leia as definições a seguir e complete corretamente com “pressão hidrostática” 
ou “pressão atmosférica”:
Pressão atmosférica
É o peso do ar exercendo pressão sobre a superfície 
terrestre.
Pressão hidrostática
É a pressão exercida por um fluido sobre um corpo nele 
mergulhado.
1.7. Gabarito
RESERVADO
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 2
Hidráulica
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Identificar fundamentos de Hidráulica;
• Relacionar equipamentos hidráulicos às suas características;
• Listar os defeitos mais freqüentes em equipamentos 
hidráulicos;
• Identificar os cuidados básicos para instalação e partida de 
unidades hidráulicas;
• Distinguir procedimentos característicos dos processos de 
limpeza, montagem e desmontagem de sistemas hidráulicos.
RESERVADO
40
Alta Competência
RESERVADO
Capítulo 2. Hidráulica
41
2. Hidráulica 
Aqui começa o estudo da aplicabilidade prática dos sistemas hidráulicos de potência. Esses sistemas são normalmente utilizados para transmissão de potência 
para acionamentos diversos.
O mecanismo de freio ou de direção do automóvel é um bom 
exemplo da aplicação prática de princípios e sistemas hidráulicos 
para transmissão de potência. Mas, agora, é importante pensar na 
aplicabilidade em processos industriais, observando vantagens e 
desvantagens dessa aplicação.
Existem apenas quatro métodos conhecidos de transmissão de 
potência, do ponto de vista comercial: mecânica, elétrica, pneumática 
e hidráulica.A transmissão mecânica é a mais antiga e conhecida. 
Tudo começou com a invenção da roda, mas dispõe, 
hoje, de artifícios muito mais apurados como 
engrenagens, correias, molas, polias, dentre outros.
VOCÊ SABIA??
O uso de sistemas elétricos, com geradores, motores elétricos, 
condutores e uma gama muito grande de outros componentes, teve 
início no século XIX e constitui, atualmente, a forma mais barata e 
eficaz de se transmitir energia a grandes distâncias e mesmo de fazer 
a sua distribuição comercial.
O uso dos sistemas pneumáticos e hidráulicos sob pressão, 
como meios de transmissão de potência é mais recente. Seu 
desenvolvimento foi posterior à Primeira Guerra Mundial. 
RESERVADO
42
Alta Competência
Comparados aos sistemas elétricos, por exemplo, tanto os sistemas 
hidráulicos quanto os pneumáticos têm um rendimento baixo - de 
modo geral, em torno de 65% - principalmente por perdas de carga e 
vazamentos internos nos componentes. A construção dos elementos 
exige tecnologia de precisão, o que encarece os custos de geração.
Apresentam, no entanto, algumas vantagens como, por exemplo, 
facilidade de controle da velocidade e inversão praticamente 
instantânea do movimento. Os sistemas são geralmente compactos, 
se comparados às demais formas de transmissão de energia. 
Uma vantagem fundamental torna os sistemas pneumáticos e 
hidráulicos preciosos para a indústria do petróleo e seus derivados: 
o fato de que são absolutamente seguros em áreas classificadas, 
uma vez que não constituem “fonte de ignição”, como a energia 
elétrica. Por isso, apesar de todo o avanço tecnológico em relação 
aos dispositivos elétricos, os principais meios de acionamento em 
plantas de processo de qualquer material inflamável ou explosivo, 
até hoje, ainda são o pneumático e o hidráulico.
2.1. Fundamentos da Hidráulica
É importante conhecer o conceito de pressão, força e potência 
hidráulica, assim como as suas interligações, na escolha dos circuitos 
hidráulicos adequados a cada aplicação.
2.1.1. Força e pressão
É de suma importância resgatar os conceitos de força e pressão. Para 
isso, deve-se ler com atenção o princípio de Blaise Pascal:
A pressão exercida em um líquido confinado em forma estática 
atua em todos os sentidos e direções com a mesma intensidade, 
exercendo forças iguais em áreas iguais.
RESERVADO
Capítulo 2. Hidráulica
43
Blaise Pascal, nascido em Paris a 19 de junho de 1623, 
foi um importante filósofo, físico e matemático 
francês. Dedicou-se à aritmética, desenvolveu 
cálculos de probabilidade, a fórmula de geometria 
do acaso, o Triângulo de Pascal e o tratado sobre as 
potências numéricas. 
Faleceu em 19 de agosto de 1662.
VOCÊ SABIA??
Imagine um recipiente cheio de um líquido praticamente 
incompressível. Quando aplicada uma força F em um êmbolo de área 
A, o resultado será uma Pressão = F.A aplicada ao fluido, que agirá 
igualmente e de forma normal (perpendicular) sobre todas as paredes 
do recipiente (circuito confinado) que o contém, independente 
da forma desse recipiente, como é possível verificar ao observar a 
ilustração a seguir:
A pressão é idêntica em qualquer ponto do circuito, independente 
da forma.
Mas qual a diferença entre força e pressão?
Do ponto de vista da física, força representa a capacidade de alterar 
o estado de repouso ou de movimento de um corpo, provocando a 
aceleração ou a deformação do mesmo. 
RESERVADO
44
Alta Competência
A pressão, por sua vez, é uma grandeza modular (sem sentido e sem 
direção) que indica o estado de tensão entre as moléculas em um 
determinado ponto. Quando a pressão é exercida sobre uma área 
surge uma força sempre normal perpendicular a ela. 
A força criada pelo exercício de pressão sobre uma área é grandeza 
vetorial, ou seja, possui sentido, direção e intensidade. 
Relação entre força e pressão: F = P.A (força é igual a pressão 
sobre área).
a) Multiplicação de força 
Observando a ilustração a seguir, suponha que seja aplicada uma 
força “F1” sobre a superfície “A1” e uma força “F2” sobre a superfície 
“A2”. Por uma simples utilização do princípio de Blaise Pascal, a 
pressão P, desenvolvida no interior do sistema, atua igualmente em 
toda a superfície interna. Dessa forma, diz-se que:
P = F1 / A1 = F2 / A2  F2 = (A2/A1) x F1
Multiplicador de força vulgo macaco hidráulico
Assim, foi criado um multiplicador de força pela razão de áreas 
entre os dois pistões. Como aplicação prática, um bom exemplo é o 
macaco hidráulico.
RESERVADO
Capítulo 2. Hidráulica
45
b) Multiplicação de pressão
Suponha agora, observando a ilustração a seguir, que o êmbolo esteja 
em equilíbrio estático e que na câmara 1 seja aplicada uma pressão P1 
e na câmara 2 uma pressão P2. Como o êmbolo está em equilíbrio:
P1 A1 A2 P2F F
A1 . P1 = F = A2 . P2  P2 = (A1/A2) P1
Multiplicador de pressão
Com isso, gera-se um multiplicador de pressão pela razão das áreas 
dos êmbolos. Entre as aplicações práticas para o multiplicador de 
pressão está a bomba com acionamento pneumático.
2.1.2. Potência hidráulica 
A partir da mecânica convencional, sabe-se que a potência é obtida 
pelo produto da força aplicada a um objeto e a velocidade obtida. 
Dessa forma:
Potência = F . v
Usando um pequeno artifício matemático, é preciso multiplicar e 
dividir simultaneamente a expressão por A, a área de aplicação da 
força, o que não alterará o resultado:
Potência = F/A . v . A
RESERVADO
46
Alta Competência
Mas F/A = P (pressão) e v . A = Q (vazão volumétrica) e, portanto, a 
potência de um sistema hidráulico é dada pelo produto:
Potência hidráulica = P . Q
A potência de um sistema hidráulico é determina-
da por sua capacidade de fornecer vazão manten-
do a pressão do fluido. Ela irá balizar a especifi-
cação de pistões hidráulicos, motores hidráulicos, 
bombas etc.
ImpOrTANTE!
Veja um exemplo de aplicação:
É preciso determinar a potência do motor de uma bomba que irá 
proporcionar uma elevação de pressão de 106 N/m2 à vazão de 10-5 
m3/s. A potência requerida será de: 
P . Q = 106. 10-5 = 10 watts
Considerando o rendimento do sistema, o motor da bomba deverá 
dispor, pelo menos, de: 
10 / 0,65 = 15,4 watts
2.2. Principais componentes de um circuito hidráulico
Um circuito hidráulico é constituído por diversos componentes tais 
como, bombas, cilindros, válvulas, entre outros, cada um com uma 
função específica.
Na operação, é corriqueiro o contato com muitos deles, por isso, é 
importante estar informado sobre os principais. 
RESERVADO
Capítulo 2. Hidráulica
47
2.2.1. Bombas hidráulicas
Uma bomba hidráulica possui um mecanismo de conversão de 
energia mecânica em energia hidráulica. Opera criando um vácuo 
parcial na linha de entrada e provocando a sucção de fluido para 
o seu interior. Por ação mecânica, pressiona e conduz esse fluido 
à linha de saída, forçando-o para o interior do sistema hidráulico. 
Dessa forma, a bomba hidráulica produz vazão do fluido para o 
interior do sistema. A resistência à vazão gera a pressão do sistema 
e quanto maior essa resistência, maior deverá ser a pressão exercida 
pela bomba.
2.2.1.1. Bombas hidrodinâmicas
São bombas de fluxo contínuo que não suportam pressão na saída. 
Quanto maior a resistência à vazão, maior há deslizamento interno 
do fluido, ou seja, maior o volume do fluido que retorna da câmara 
de saída para a câmara de entrada. Nesse tipo de bomba, pode-
se fechar completamente a saída de fluido, que ela continua em 
funcionamento. São também chamadas de bombas de deslocamento 
não-positivo.
Os tipos mais comuns de bombas hidrodinâmicas são a centrífuga e 
a de hélice axial.
RESERVADO
48
Alta Competência
Saída
Impulsor
Hélice
Entrada
Tipo axial (hélice)
Tipo centrífugo (impulsor)
As lâminas, ao girar,
propiciam a força
centrífuga que causa
a ação de bombeamento.
O fluxo axial é gerado
por uma hélice rotativa.
Bombas: centrífuga e axial
ATENÇÃO
As bombas hidrodinâmicas (centrífugas e axiais) 
raramente são utilizadas em sistemas