EXCERCICIOS DE TÓPICOS ESPECIAIS

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CENTRO UNIVERSITÁRIO 7 DE SETEMBRO
	
	Curso: ENGENHARIA PRODUÇÃO CIVIL ELÉTRICA MECÂNICA manhã noite
	
	Disciplina: 
Tópicos Especiais em Engenharia I
	Professor:
Flávio Souza
	Data:
13/04/2021
	Aluno(a): Alef Pereira Dos Santos – 1626150
	Avaliação:
	MINI-TESTE # 2
INFORMAÇÕES
Cada questão tem valor de 0,1 ponto. O valor total é de 1 (um) ponto.
O valor de 1 (um) ponto, que será acrescido na VP2 ou na VF.
Entregar até as 23h de hoje, 13/abr/21.
QUESTÕES
Questão 1
Quais são os itens que devem ser abordados para uma perfeita compreensão de tubulações industriais?
R.: Tubos, materiais, processos de fabricação, normalização dimensional e meios de ligação de tubos.
Questão 2 
Existe alguma relação entre o diâmetro externo de um tubo e sua espessura?
R.: Os tubos geralmente são definidos pelo diâmetro externo e a espessura da parede é de 1,5 mm para todos os diâmetros disponíveis no mercado, com exceção do tubo de 4" que a espessura é 2,0 mm. Vale lembrar que a bitola (polegada) e espessura (mm) normalmente encontrada para tubos mantidos em estoque.
Questão 3
Quais são as variáveis básicas que devem nortear a escolha de tubulações industriais?
R.: Pressão e temperatura.
Questão 4
Quais são os processos básicos de fabricação de tubos com e sem costura?
R.: Tubos com costura: solda. Tubos sem costura: laminação, extrusão e fundição.
Questão 5 
Explique, em linhas gerais, os diferentes processos de fabricação de tubos.
R.: Os tubos sem costura
Laminação - A laminação de tubos sem costura se dá comumente pelo processo Mannesmann. A formação por esse processo dá-se a partir de uma barra circular maciça de aço, empurrada por dois cilindros oblíquos que o rotacionam e transladam contra um mandril fixo. Obtém-se um tubo bruto, que sofrerá conformação de acabamento através de laminadores perfiladores. Utilizando os seguintes laminadores: puncionador que realiza o puncionamento do tarugo, obtendo tubos curtos com paredes grossas e o passo de peregrino onde o tubo curto obtido na etapa anterior é submetido a este laminador com o objetivo de reduzir a espessura da parede e aumentar o comprimento. 
Extrusão - A fabricação de tubos por extrusão é um processo onde a peça é empurrada contra a matriz conformadora com redução da sua seção transversal. A parte ainda não extrusada fica contida num recipiente ou cilindro. A extrusão pode ser feita a frio ou a quente dependendo da ductilidade do material. Cada tarugo é extrusado individualmente, o que caracteriza um processo semi-contínuo. Quando combinada com operações de forjamento é chamada de extrusão fria.
Fundição - No processo de fundição o material do tubo é despejado em estado líquido, nos moldes especiais, onde se solidifica adquirindo a forma final. É fabricado por esse processo tubos de ferro fundido, de alguns aços não-forjáveis e grande parte dos materiais não-metálicos como barro, concreto, cimento-amianto, borrachas, entre outros.
Tubos com costura
Soldagem - Existem duas formas de aplicar o processo de solda na fabricação de tubos industriais: longitudinal (ao longo de uma geratriz do tubo e a mais empregada na maioria dos casos) e espiral.
Na solda em espiral, a matéria-prima é sempre uma bobina (para a fabricação contínua), para todos os diâmetros, desde os pequenos tubos até as tubulações de grande porte. Empregam-se também os dois tipos de solda: de topo e sobreposta. A solda de topo é usada em todos os tubos soldados por qualquer dos processos com adição de metal e, também, nos tubos de pequeno diâmetro soldados por resistência elétrica. A solda sobreposta é empregada nos tubos de grande diâmetro, soldados por resistência elétrica.
Questão 6
De onde vem o Ferro e o Aço?
R.: O ferro não existe de forma livre na natureza, mas sim nas formas de seus minérios, ou seja, compostos que contêm ferro. Geralmente, o mineral utilizado nas siderúrgicas é a hematita (figura abaixo) e o processo de produção do ferro é feito em altos-fornos. Primeiramente, colocam-se nesses altos-fornos o carvão coque, que irá ser queimado e produzir calor. Depois se adiciona uma mistura de hematita, calcário (CaCO3) e carvão coque. O ferro é escoado por uma saída inferior do alto-forno, estando na forma líquida. Outra camada líquida menos densa é formada, sendo chamada de escória, que sai por um conduto separado. Trata-se de impurezas retiradas pelo CaO e pelo CO2, que foram formados na combustão do calcário. O ferro formado nesse processo é o ferro-gusa, que contém pequenas porcentagens de carbono (cerca de 5%) e, por isso, é quebradiço. 
A partir dele, pode-se produzir o aço comum, que é uma liga metálica que contém cerca de 98,5% de ferro, entre 0,5 e 1,7% de carbono e traços de silício, enxofre e fósforo. Isso significa que é necessário purificar o ferro-gusa para que ele fique com menos carbono. Quando atinge a pureza praticamente de 100%, ou seja, quando a porcentagem de carbono é menor que 0,5%, ele é chamado de ferro doce. Tanto para a produção do aço quanto para a produção do ferro doce, injeta-se gás oxigênio no alto-forno, que reage com o carbono na mistura e forma dióxido de carbono, um gás que se desprende.
Questão 7
Quais são as Normas para tubos de aço?
R.: ANSI (American National Standards Institute – Instituto Americano de Normas Nacionais) 
ANSI B.36.10 (para tubos de aço-carbono e aços de baixa liga), e B.36.19 (para tubos de aços inoxidáveis).
A norma ANSI B.36.19 só abrange tubos até o diâmetro nominal de 12”. As designações “Std”, “XS” e “XXS” correspondem às espessuras denominadas normal, extra-forte, e duplo extra-forte da norma ANSI B.36.10. As designações 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120 e 160 são números de série (schedulle number) dessa mesma norma. As designações 5S, 10S, 40S e 80S são da norma ANSI B.36.19.
A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) adotou a ANSI B.36 desprezando a polegada do diâmetro nominal usando o número como designação.
Questão 8
Quais são as variáveis determinantes no cálculo de espessura de parede de tubos?
R.: Pressão interna, diâmetro externo e tensão admissível do material na temperatura de projeto.
Questão 9
Cite as características de tubos de aço carbono.
R.: Baixo custo, excelentes qualidades mecânicas, fácil de soldar e de conformar, utilizado para: água doce, vapor, condensado, ar comprimido, óleo, gases e muitos fluidos pouco corrosivos. Limites de trabalho pela temperatura: 450ºC para serviço severo/480ºC para serviço não severo, 520ºC máximo em picos/530ºC oxidação intensa (escamação), 370ºC começa deformação por fluência e -45ºC torna-se quebradiço. Existem Aços-Carbono especiais para baixas temperaturas: com menos Carbono e mais Manganês. Para temperaturas abaixo de 0ºC e acima de 400ºC é recomendado o Aço-Carbono acalmado (1% de SI). Aço-Carbono exposto à atmosfera sofre Corrosão Uniforme (Ferrugem) e o contato direto com o solo causa corrosão alveolar penetrante. De modo geral o Aço Carbono apresenta baixa resistência à corrosão (utiliza-se com revestimento ou joga-se com sobre espessura). Os resíduos de corrosão do Aço-Carbono não são tóxicos, mas podem afetar a cor e o gosto do fluido conduzido. Aço-Carbono é violentamente atacado pelos ácidos minerais, principalmente quando diluídos ou quentes.
Questão 10
Como podem ser classificadas as tubulações de acordo com sua aplicação dentro e fora das indústrias?
R.: Tubulações dentro de instalações industriais: tubulações de processo, tubulações de utilidades, tubulações instrumentação e tubulações de drenagem. Tubulações fora de instalações industriais: tubulações de transporte e tubulações de distribuição.
MISSÃO INSTITUCIONAL
“Contribuir para o desenvolvimento da sociedade, educando para a cidadania, propiciando a formação de profissionais competentes, felizes e éticos.”