tubulaÇÕes industriais senai rj
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FIRJANCIRJSESI
SENAIIEL
TUBULAÇÕESINDUSTRIAIS
SENAI-RJ • Metrologia
CONTROLE DIMENSIONALCaldeiraria e tubulação
versão preliminar
TUBULAÇÕESINDUSTRIAIS
CONTROLE DIMENSIONALCaldeiraria e tubulação
Referente à norma PETROBRAS N-2109, set./98
FIRJAN−Federação das Indústrias do Estado do Rio de JaneiroEduardo Eugenio Gouvêa VieiraPresidente
Diretoria Operacional CorporativaAugusto Cesar Franco de AlencarDiretor
Diretoria Regional do SENAI-RJFernando Sampaio Alves GuimarãesDiretor
Diretoria de EducaçãoAndréa Marinho de Souza FrancoDiretora
SENAI-RJ2004
TUBULAÇÕESINDUSTRIAIS
CONTROLE DIMENSIONALCaldeiraria e tubulação
Ficha Técnica
Tubulações Industriais2004
SENAI – Rio de JaneiroDiretoria de Educação
Gerência de Educação Luís Roberto ArrudaGerência de Produto Newton MartinsProdução editorial Vera Regina Costa AbreuPesquisa de Conteúdo e Redação Nilo de Souza e SilvaRevisão Pedagógica Maria Leonor de Macedo Soares LealRevisão Gramatical Alexandre Rodrigues AlvesRevisão Editorial Maria Angela Calvão da SilvaColaboração Marcelo Oliveira Gaspar de CarvalhoProjeto Gráfico Artae Design & Criação
Edição revista do material Desenho para Curso Técnico de Instrumentação, publicado peloSENAI-DN, 1988.
SENAI – Rio de JaneiroGEP – Gerência de Educação ProfissionalRua Mariz e Barros, 678 – Tijuca20270-903 – Rio de Janeiro – RJTel.: (21) 2587-1116Fax: (21) 2254-2884E-mail: [email protected]://www.rj.senai.br
Sumário
11111
22222
APRESENTAÇÃO ............................................................................11
UMA PALAVRA INICIAL ................................................................13
TUBOS, ACESSÓRIOS E VÁLVULAS...........................................17
Tubos............................................................................................................................. 19
Acessórios de tubulações ........................................................................................ 34
Válvula .......................................................................................................................... 66
Praticando .................................................................................................................... 79
DESENHO ISOMÉTRICO DE TUBULAÇÕES ...........................81
Isométricos .................................................................................................................. 83
Simbologia de tubulações para desenhos isométricos ...................................... 88
Exemplos de desenhos isométricos ..................................................................... 101
Identificação dos elementos da tubulação em desenhos isométricos ......... 103
Praticando .................................................................................................................. 105
ANEXOS ........................................................................................ 113
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................ 12933333
Prezado aluno,
Quando você resolveu fazer um curso em nossa instituição, talvez não soubesse que, desse momentoem diante, estaria fazendo parte do maior sistema de educação profissional do país: o SENAI. Hámais de sessenta anos, estamos construindo uma história de educação voltada para o desenvolvimentotecnológico da indústria brasileira e da formação profissional de jovens e adultos.
Devido às mudanças ocorridas no modelo produtivo, o trabalhador não pode continuar com umavisão restrita dos postos de trabalho. Hoje, o mercado exigirá de você, além do domínio do conteúdotécnico de sua profissão, competências que lhe permitam decidir com autonomia, proatividade,capacidade de análise, solução de problemas, avaliação de resultados e propostas de mudanças noprocesso do trabalho. Você deverá estar preparado para o exercício de papéis flexíveis e polivalentes,assim como para a cooperação e a interação, o trabalho em equipe e o comprometimento com osresultados.
Soma-se, ainda, que a produção constante de novos conhecimentos e tecnologias exigirá de você aatualização contínua de seus conhecimentos profissionais, evidenciando a necessidade de uma formaçãoconsistente que lhe proporcione maior adaptabilidade e instrumentos essenciais à auto-aprendizagem.
Essa nova dinâmica do mercado de trabalho vem requerendo que os sistemas de educação seorganizem de forma flexível e ágil, motivos esses que levaram o SENAI a criar uma estruturaeducacional, com o propósito de atender às novas necessidades da indústria, estabelecendo umaformação flexível e modularizada.
Essa formação flexível tornará possível a você, aluno do sistema, voltar e dar continuidade à suaeducação, criando seu próprio percurso. Além de toda a infra-estrutura necessária ao seudesenvolvimento, você poderá contar com o apoio técnico-pedagógico da equipe de educação dessaescola do SENAI para orientá-lo em seu trajeto.
Mais do que formar um profissional, estamos buscando formar cidadãos.
Seja bem-vindo!
Andréa Marinho de Souza Franco
Diretora de Educação
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Tubulações Industriais – Apresentação
A dinâmica social dos tempos de globalização exige dos profissionais atualização constante. Mesmoas áreas tecnológicas de ponta ficam obsoletas em ciclos cada vez mais curtos, trazendo desafiosrenovados a cada dia, e tendo como conseqüência para a educação a necessidade de encontrar novase rápidas respostas.
Nesse cenário, impõe-se a educação continuada, exigindo que os profissionais busquem atualizaçãoconstante durante toda a sua vida - e os docentes e alunos do SENAI/-RJ incluem-se nessas novasdemandas sociais.
É preciso, pois, promover, tanto para os docentes como para os alunos da educação profissional, ascondições que propiciem o desenvolvimento de novas formas de ensinar e aprender, favorecendo otrabalho de equipe, a pesquisa, a iniciativa e a criatividade, entre outros aspectos, ampliando suaspossibilidades de atuar com autonomia, de forma competente.
A partir dessa perspectiva é que também elaboramos mais este material didático do conjuntoespecialmente destinado a você, aluno do Curso de Controle Dimensional. Assim como os demais, eletem o objetivo primordial de apoiar seus estudos e favorecer a sua participação nas aulas.
O estudo dos conteúdos tratados no primeiro bloco do material e a realização dos exercícios propostosvão capacitar você para classificar e interpretar corretamente tubos, acessórios e válvulas. E osassuntos abordados no segundo bloco irão prepará-lo para elaborar esboços de planta baixa e fazerdesenhos isométricos de tubulações.
Esperamos, desse modo, que o material contribua efetivamente para o enriquecimento de sua formaçãoprofissional, tornando-o mais capacitado para enfrentar o seu dia-a-dia de trabalho com desembaraço e
Apresentação
Tubulações Industriais – Uma Palavra Inicial
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Uma palavra inicialcompetência.
Meio ambiente...
Saúde e segurança no trabalho...
O que é que nós temos a ver com isso?
Antes de iniciarmos o estudo deste material, há dois pontos que merecem destaque: a relação entreo processo produtivo e o meio ambiente; e a questão da saúde e segurança no trabalho.
As indústrias e os negócios são a base da economia moderna. Produzem os bens e serviçosnecessários, e dão acesso a emprego e renda; mas, para atender a essas necessidades, precisam usarrecursos e matérias-primas. Os impactos no meio ambiente muito freqüentemente decorrem do tipode indústria existente no local, do que ela produz e, principalmente, de como produz.
É preciso entender que todas as atividades humanas transformam o ambiente. Estamos sempreretirando materiais da natureza, transformando-os e depois jogando o que “sobra” de volta ao ambientenatural. Ao retirar do meio ambiente os materiais necessários para produzir bens, altera-se o equilíbriodos ecossistemas e arrisca-se ao esgotamento de diversos recursos naturais que não são renováveisou, quando o são, têm sua renovação prejudicada pela velocidade da extração, superior à capacidadeda natureza para se recompor. É necessário fazer planos de curto e longo prazo, para diminuir osimpactos que o processo produtivo causa na natureza. Além disso, as indústrias precisam se preocuparcom a recomposição da paisagem e ter em mente a saúde dos seus trabalhadores e da população quevive ao redor delas.
Com o crescimento da industrialização e a sua concentração em determinadas áreas, o problemada poluição aumentou e se intensificou. A questão da poluição do ar e da água é bastante complexa,pois as emissões poluentes se espalham de um ponto fixo para uma grande região, dependendo dosventos, do curso da água e das demais condições ambientais, tornando difícil localizar, com precisão, aorigem do problema. No entanto, é importante repetir que, quando as indústrias depositam no solo osresíduos, quando lançam efluentes sem tratamento em rios, lagoas e demais corpos hídricos, causamdanos ao meio ambiente.
O uso indiscriminado dos recursos naturais e a contínua acumulação de lixo mostram a falha básica
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de nosso sistema produtivo: ele opera em linha reta. Extraem-se as matérias-primas através de processosde produção desperdiçadores e que produzem subprodutos tóxicos. Fabricam-se produtos de utilidadelimitada que, finalmente, viram lixo, o qual se acumula nos aterros. Produzir, consumir e dispensar bensdessa forma, obviamente, não é sustentável.
Enquanto os resíduos naturais (que não podem, propriamente, ser chamados de “lixo”) são absorvidose reaproveitados pela natureza, a maioria dos resíduos deixados pelas indústrias não tem aproveitamentopara qualquer espécie de organismo vivo e, para alguns, pode até ser fatal. O meio ambiente podeabsorver resíduos, redistribuí-los e transformá-los. Mas, da mesma forma que a Terra possui umacapacidade limitada de produzir recursos renováveis, sua capacidade de receber resíduos também érestrita, e a de receber resíduos tóxicos praticamente não existe.
Ganha força, atualmente, a idéia de que as empresas devem ter procedimentos éticos que considerema preservação do ambiente como uma parte de sua missão. Isso quer dizer que se devem adotarpráticas que incluam tal preocupação, introduzindo processos que reduzam o uso de matérias-primase energia, diminuam os resíduos e impeçam a poluição.
Cada indústria tem suas próprias características. Mas já sabemos que a conservação de recursosé importante. Deve haver crescente preocupação com a qualidade, durabilidade, possibilidade deconserto e vida útil dos produtos.
As empresas precisam não só continuar reduzindo a poluição, como também buscar novas formasde economizar energia, melhorar os efluentes, reduzir a poluição, o lixo, o uso de matérias-primas.Reciclar e conservar energia são atitudes essenciais no mundo contemporâneo.
É difícil ter uma visão única que seja útil para todas as empresas. Cada uma enfrenta desafiosdiferentes e pode se beneficiar de sua própria visão de futuro. Ao olhar para o futuro, nós (o público,as empresas, as cidades e as nações) podemos decidir quais alternativas são mais desejáveis e trabalharcom elas.
Infelizmente, tanto os indivíduos quanto as instituições só mudarão as suas práticas quandoacreditarem que seu novo comportamento lhes trará benefícios - sejam estes financeiros, para suareputação ou para sua segurança.
A mudança nos hábitos não é uma coisa que possa ser imposta. Deve ser uma escolha de pessoasbem-informadas a favor de bens e serviços sustentáveis. A tarefa é criar condições que melhorem acapacidade de as pessoas escolherem, usarem e disporem de bens e serviços de forma sustentável.
Além dos impactos causados na natureza, diversos são os malefícios à saúde humana provocadospela poluição do ar, dos rios e mares, assim como são inerentes aos processos produtivos alguns riscosà saúde e segurança do trabalhador. Atualmente, acidente do trabalho é uma questão que preocupa osempregadores, empregados e governantes, e as conseqüências acabam afetando a todos.
De um lado, é necessário que os trabalhadores adotem um comportamento seguro no trabalho,usando os equipamentos de proteção individual e coletiva; de outro, cabe aos empregadores prover aempresa com esses equipamentos, orientar quanto ao seu uso, fiscalizar as condições da cadeia produtivae a adequação dos equipamentos de proteção.
A redução do número de acidentes só será possível à medida que cada um - trabalhador, patrão e governo
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- assuma, em todas as situações, atitudes preventivas, capazes de resguardar a segurança de todos.
Deve-se considerar, também, que cada indústria possui um sistema produtivo próprio, e, portanto, énecessário analisá-lo em sua especificidade, para determinar seu impacto sobre o meio ambiente,sobre a saúde e os riscos que o sistema oferece à segurança dos trabalhadores, propondo alternativasque possam levar à melhoria de condições de vida para todos.
Da conscientização, partimos para a ação: cresce, cada vez mais, o número de países, empresas eindivíduos que, já estando conscientizados acerca dessas questões, vêm desenvolvendo ações quecontribuem para proteger o meio ambiente e cuidar da nossa saúde. Mas isso ainda não é suficiente...faz-se preciso ampliar tais ações, e a educação é um valioso recurso que pode e deve ser usado em taldireção. Assim, iniciamos este material conversando com você sobre meio ambiente, saúde e segurançano trabalho, lembrando que, no seu exercício profissional diário, você deve agir de forma harmoniosacom o ambiente, zelando também pela segurança e saúde de todos no trabalho.
Tente responder à pergunta que inicia este texto: meio ambiente, saúde e segurança no trabalho - oque é que eu tenho a ver com isso? Depois, é partir para a ação. Cada um de nós é responsável.Vamos fazer a nossa parte?
Tubos, acessórios eválvulas
1
Nesta Seção...
Tubos
Acessórios de tubulações
Válvula
Praticando
Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas
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TubulaçãoÉ o nome dado ao conjunto de tubos, acessórios, válvulas e dispositivos que participam de um
processo em uma área ou unidade, constituindo uma de suas partes mais importantes. Eles compõem,juntamente com os equipamentos como torres, permutadores, tanques e bombas, um complexonecessário ao funcionamento de uma unidade de processo.
Este é, pois, o assunto de que trataremos neste primeiro bloco de estudos. Lembramos que, devidoà grande variedade dos acessórios, aqui apresentaremos apenas aqueles necessários para você teruma visão geral desses elementos, tanto de modo isolado como em conjunto com o restante dosequipamentos.
TubosOs tubos são elementos vazados, normalmente de forma cilíndrica e seção constante, utilizados no
transporte de fluidos, os quais podem ser líquidos, gasosos ou mistos.
Observe.
Fig. 1
Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas
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Para auxiliar o deslocamento dos fluidos entre os equipamentos (vasos, torres, permutadores etc.) epara os tanques de armazenamento, ao final do processo, são utilizadas máquinas como bombas ecompressores.
Entidades normalizadoras
Os métodos e o processo de fabricação de tubos, assim como os materiais empregados, as dimensõesa serem observadas e as possíveis aplicações estão normalizados por entidades como as seguintes:
ASA - American Standard Association
ANSI - American National Steel Institute
MSS - Manufacture Standartization Society
ASME - American Society Mechanical of Engenier
DIN - Dentsh Industrie Normen
ASTM - American Society for Testing Material
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas
API - American Petroleum Institute
ISA - Instrumentation Standard of American
Os principais objetivos das normas elaboradas por essas entidades são:
- orientar os executores dos projetos mediante a criação de especificação e serviços adequados;
- trabalhar pela criação de métodos e padrões de fabricação;
- delimitar as responsabilidades e fixar tolerâncias de fabricação;
- estabelecer materiais e especificações de aplicações de determinadas matérias na fabricação detubos e seus acessórios.
Tipos de materiais dos tubos
Embora a fabricação de tubos empregue mais de 200 tipos de materiais, somente uns 40 tipos sãoutilizados na produção comercial.
Os tubos mais usados são os de materiais ferrosos como o aço-carbono, o aço-liga e o aço inoxidável.Os tubos de ferro fundido são restritos às instalações de utilidade como de água, de esgoto etc.
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O aço-carbono é uma liga de ferro de carbono. A percentagem de carbono, que pode variar de 0,15a 0,5%, determina o grau de dureza do aço. Quanto maior a percentagem de carbono na liga, maiorserá a dureza e também maior a dificuldade de soldagem do aço. E a soldagem é um dos processos demaior utilização na união de tubos a acessórios.
Nas indústrias de processamento, principalmente nas petroquímicas e petrolíferas, os tubos de aço-carbono são os mais utilizados, devido às suas excelentes qualidades mecânicas, à boa soldabilidade eao baixo custo. Além disso, eles podem trabalhar com água, vapor condensado, gás e óleo a pressõese temperaturas elevadas.
Mas o aço-carbono também apresenta algumas restrições. Em temperaturas abaixo de -30°C, elese torna quebradiço. E, acima de 500°C, está sujeito a deformações lentas. Outras desvantagens sãoa baixa resistência a fluidos e à corrosão, quando exposto a ambiente úmido. Quando é necessária autilização de tubulações nessas situações, o projeto estabelece a utilização de aços-ligas ou inoxidáveis.
Os aços-ligas e os inoxidáveis podem conter cromo, níquel, molibdênio ou titânio, dificultando aação dos agentes que atacam o aço. Outra modalidade de defesa contra esses agentes é a utilizaçãode tubos galvanizados, desde que os projetistas assim o determinem.
Outros materiais empregados na fabricação dos tubos são, por exemplo:
- cobre e suas ligas;
- alumínio;
- chumbo;
- materiais plásticos (PVC, Teflon, polietileno, epoxi, etc.);
- vidros, cerâmicas, barro, concreto;
- borracha.
O cobre e suas ligas trabalham numa faixa de temperatura de 180°C até 200°C, sendo materiais deótima resistência à oxidação e a inúmeros fluidos corrosivos. Os tubos fabricados com esses materiaissão empregados na indústria em feixes tubulares, serpentinas para refrigeração e serpentinas paraaquecimento a vapor de baixa pressão.
Já na instrumentação, os tubos de cobre ou de ligas de cobre são aplicados em ar comprimido epara sinais de instrumentos.
Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas
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A figura 2 mostra a aplicação de tubos de cobre em instrumentos.
No caso do alumínio, os tubos produzidos com esse material são empregados para troca de calor eos tubos de chumbo são utilizados em tubulações de esgoto sem pressão.
Já os tubos de plástico têm utilização em casos de baixa temperatura e pressão, uma vez queapresentam a vantagem de serem de baixo peso, baixo custo e de grande resistência a muitos produtoscorrosivos, quando comparados a materiais metálicos. Dizemos que, em geral, os plásticos substituemos metais onde eles são fortemente atacados.
Os ácidos diluídos, por exemplo, não atacam os plásticos, mas afetam fortemente os metais. Já osálcalis concentrados, no entanto, atacam os plásticos mas não afetam muitos os metais. No caso doscomponentes de produtos do petróleo, por exemplo, eles podem ser conduzidos por tubos metálicos,mas nem todos por tubos plásticos.
A escolha do material empregado nos tubos está diretamente relacionada ao projeto e àscaracterísticas das variáveis do processo como: pressão, temperatura, vazão, viscosidade e outros. Osfatores que também influenciam na escolha dos materiais dos tubos são a segurança, as cargasmecânicas, a corrosão e os custos, entre outros.
Fig. 2
instrumento
tubulação para instrumentação
tubulação de processo
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Métodos de fabricação de tubos
Há duas grandes classes de fabricação de tubos: a sem costura e a com costura. Vejamos, então,o que caracteriza cada um desses métodos.
Fabricação de tubos sem costura
Diz-se que um tubo é sem costura quando ele é fabricado sem emendas longitudinais ou transversais.
Os processos industriais de fabricação dos tubos sem costura são em número de quatro: fundição,forjamento, extrusão e laminação, que descreveremos a seguir. Por meio desses processos, ostubos tomam-se de qualidade superior e próprios para juntarem pressões elevadas.
• Fundição
O tubo é fabricado em um molde no qual o material é despejado em estado líquido. Ao se solidificar,o tubo estará com sua forma definida. Por esse processo são fabricados tubos de ferro fundido, debarro, borrachas, concretos etc.
• Forjamento
É um processo de pouca aplicação, em que um lingote de aço aquecido ao rubro é martelado contraum mandril central, até que a forma e a espessura desejada sejam obtidas. Durante a martelagem, olingote vai aumentando o comprimento.
• Extrusão
O material em estado pastoso é pressionado por êmbolo através de um furo de uma matriz e porfora do mandril. Ao sair, ele já tem a forma de tubo. Após essa operação o tubo, ainda curto, passa porlaminadores que vão dando as formas e dimensões definitivas. Por extrusão fabricam-se tubos depequenos diâmetros, como os de alumínio, cobre, chumbo e plástico.
• Laminação
É o processo de fabricação mais importante dos tubos sem costura, que consiste em passar umlingote de aço aquecido a 1200°C num laminador. O lingote, ao passar entre os rolos do laminador, éprensado fortemente, ao mesmo tempo que um mandril abre um furo, transformando-o em tubo.
Fabricação de tubos com costura
Os tubos com costura são fabricados pelos processos de soldagem, a partir de chapas enroladas.Esses tipos de tubos, apesar de possuírem menor resistência que os sem costura, são de uso maisfreqüente, pelo fato de terem um custo mais baixo, devido à facilidade do processo de soldagem.
Por meio da soldagem os tubos podem ser fabricados de dois modos distintos:
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- enrolando uma chapa em espiral e soldando a emenda (em espiral);
- enrolando (por calandragem) a chapa no sentido longitudinal e soldando a emenda (longitudinal).
Dentre os processos de fabricação dos tubos soldados, a soldagem a arco elétrico é a maisutilizada. Por esse processo, o calor para produzir a fusão do metal de base (tubo) é gerado por arcoelétrico produzido entre dois eletrodos, ou entre um eletrodo e a peça que está sendo soldada.
A soldagem é utilizada na fabricação dos tubos e também na montagem das tubulações.
Os processos de soldagem industrial são automatizados ou semi-automatizados, sendo a soldamanual raramente utilizada. Dentre esses processos, os mais importantes são:
- soldagem com eletrodo revestido;
- soldagem com arco submerso;
- soldagem com gás inerte e eletrodo de tungstênio - TIG e MIG/MAG.
Significado das normas ASTM para identificação domaterial
As normas ASTM são as mais utilizadas em relação aos materiais empregados na fabricação detubos, embora as normas DIN e as normas ABNT também apresentem especificações a esse respeito.
Vamos entender o que significa cada elemento que aparece na especificação de uma norma,analisando esses dois exemplos:
ASTM A-161 gr. A ASTM B-247
Os elementos que aparecem nessas duas especificações e seus respectivos significados são osseguintes:
• ASTM
Indica as iniciais da entidade normalizadora: American Society Testing of Material.
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• A ou B
Essas são as letras que aparecem nos exemplos, logo depois das iniciais da entidade, e que indicamo tipo de material. São quatro letras possíveis, sendo cada uma para um material diferente, comoespecificado a seguir:
A → indica material aço (aço-carbono baixo ou alto, aço-liga, aço forjado, inox ou outros);
B → indica genericamente o material cobre, ligas, latão, alumínio, níquel e outros;
C → indica genericamente o material cerâmica ou fibrocimento;
D → indica genericamente o material plástico (PVC, acetato de celulose e outros).
• 161 ou 247
Esses são os números que, nos exemplos dados, vêm logo depois da letra que indica o tipo dematerial. Os números sinalizam as características de construção (por exemplo: se é com costura ousem costura), as faixas de temperaturas de trabalho e ainda, em alguns casos, a indicação específicapara determinada espécie de trabalho (por exemplo: para caldeiras, para produtos petrolíferos etc.).Nos exemplos dados, os números significam o seguinte:
161 → significa tubos de aço-carbono e molibdênio sem costura para emprego em refinarias, nasinstalações do cracking;
247 → significa tubo de alumínio forjado em matriz.
• gr. A ou gr. B
Essa anotação que aparece em seguida ao número caracteriza pequenas variações nas aplicaçõespara um mesmo material.
Dimensões de tubos
De acordo com a Normas ANSI B.36.10, todo tubo de aço, qualquer que seja seu processo defabricação, é designado por um número denominado diâmetro nominal. Esse diâmetro nominal nãotem dimensões físicas assinaladas no tubo, sendo usado somente como indicação.
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Veja, nessa figura, as dimensões de um tubo.
onde:
di → diâmetro interno
de → diâmetro externo
e → espessura da parede
Na especificação dos tubos, é muito importante que a sua espessura seja indicada porque essaindicação, aliada ao tipo de material empregado na fabricação, permite que o profissional calcule adimensão adequada para resistir às cargas mecânicas previstas em projeto.
A espessura dos tubos, segundo a Norma ANSI B.36.10, é estabelecida em séries denominadasschedule, que é abreviado por SCH. A série de schedules é apresentada pelos seguintes números:
SCH - 5, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160.
Para um mesmo diâmetro nominal existem várias schedules diferentes. No exemplo ilustrado nessafigura, em que o diâmetro (Ø) nominal é de 10" (dez polegadas), observamos que quanto maior onúmero do SCH, maior é a espessura do tubo.
Conheça agora a tabela de dimensões de tubos de aço-laminado ou soldados, segundo a NormaANSI B.36.10
Fig. 3
e
di de
Fig. 4
e=18,2 e=12,7 e=7,7
de=
273
sch:100 sch:60 sch:30
Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas
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Tabela de tubos de aço e carbono, segundo a norma ANSI B.36.10
T = Espessura das partes dos tubos
Extremidades dos tubos
Numa unidade de processo, em decorrência do posicionamento dos equipamentos, os tubosnecessitam se interligar, mudar de direção e de nível ou, ainda, se conectar à válvula e aos própriosequipamentos. Prevendo essa necessidade, os fabricantes fornecem tubos com 4 tipos de extremidades.Vejamos quais são eles.
• Extremidade lisa
Ou simplesmente esquadrejada, permite uniões com bolsa, flanges sobrepostos ou de encaixe e debolsa.
Tabela 1
Fig. 5
Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas
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• Extremidade biselada
É freqüentemente usada em uniões com solda de topo.
• Extremidade rosqueada
É muito usada em tubos galvanizados de ferro forjado e de aço. É limitada até o diâmetro nominalde 4", nos schedules 80 a 160. As roscas utilizadas são normalmente cônicas NPT (National PipeThead) ou roscas de gás BS (Whitworh). Esses tipos de extremidades não são recomendadas paratemperaturas elevadas.
• Extremidade com bolsas
É restrita a condutos de água, esgoto e alguns produtos corrosivos, sendo raramente utilizada emprocesso.
A escolha de uma dessas extremidades é feita de acordo com o tipo de ligação estabelecida noprojeto e é determinada em função das dimensões dos tubos, da pressão de trabalho, da temperaturaetc. Maiores detalhes sobre os tipos de uniões citados aqui você encontrará no item relativo aosacessórios.
Fig. 7
Fig. 8
Fig. 6
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Identificação das tubulações no projeto
Todos os projetos industriais adotam um sistema de identificação para todas as tubulações, vasos,tanques, máquinas e instrumentos.
No caso das tubulações, elas são identificadas por siglas que englobam:
- o diâmetro nominal da linha, que geralmente é fornecido em polegadas;
- a abreviatura do tipo de fluido que circula na linha (água, vapor, gás etc.);
- o número da unidade de processo;
- o número da linha;
- a especificação da linha quanto aos materiais de sua composição (característica da firma);
- o tipo de isolamento, se houver.
Veja este exemplo.
Vamos agora comentar sobre cada um desses elementos que compõem a identificação da tubulaçãono projeto.
• Diâmetro nominal
É geralmente fornecido em polegadas. No exemplo apresentado ele é de 6".
• Tipo de fluido
A letra indicativa dos fluidos é estabelecida pela empresa executora dos projetos. Essa letra podevir sozinha ou acompanhada de outra, para melhor definição do tipo de fluido.
diam. nominal da linha
tipo de fluido
número da linha e da área
especificação do material
6” – A . 320 – B
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Dentre as várias letras utilizadas e os fluidos que elas indicam, destacamos alguns exemplos:
C - combustível
G - gases
V - vapor
O - óleo
SW - água salgada
H - ácido
N - cáustico
W - água
Ai - ar de instrumentos
HW - água quente
• Número da linha
Nesse número, o primeiro ou os primeiros algarismos indicam a área em que a tubulação se encontra.E os últimos indicam o número de ordem da linha. Por exemplo: o número 243 indica área 2 e tubulaçõesno 043.
• Especificação do material
Essa especificação é feita de acordo com as normas, sendo apresentada no projeto executadoexclusivamente para cada classe de serviço e para cada projeto ou instalação. A letra especifica omaterial, como vimos no exemplo anterior.
Finalmente vale lembrar que, assim como ocorre com as tubulações, os equipamentos também sãoindicados por siglas, como podemos ver nesses exemplos:
B – 304 T – 401
P - 405 V - 302
↓ ↓ Bomba Torre
VasoPermutador
↓↓
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Representação gráfica dos tubos nos desenhos detubulações
Nos desenhos de tubulações, os tubos devem ser representados de modo específico, comodeterminam suas respectivas normas. Essa representação pode ser relativa a tubos de processo ou atubos para instrumentação.
Vejamos cada caso.
Representação dos tubos de processo
A norma NB-59 rev.C - set.99 da Petrobras estabelece duas formas de representação dos tubos deprocesso, que variam em função do diâmetro desses tubos.
• Para tubos de φ φ φ φ φ a ≥ ≥ ≥ ≥ ≥ 12"
Observe, nas figuras que seguem, a vista frontal e a vista de perfil, respectivamente, da representaçãode um tubo de processo.
• Para tubos acima de 12"
Nesse caso, a representação é feita com linha dupla, num pequeno trecho somente, como vemosna figura 10. Veja os sinais que aparecem nas extremidades das linhas e que indicam a interrupção nodesenho.
Fig. 9
Fig. 10
vista frontal vista de topo ou lateral
sinal de interrupção
vista frontal vista de topo ou lateral
Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas
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Representação dos tubos para instrumentação
A representação dos tubos para instrumentação também é feita de acordo com a simbologia dasnormas ISA, para instrumentação, como mostrado a seguir.
• Ar para instrumentação (geral)
• Sinal pneumático
• Sinal hidráulico
• Linha de vapor
É importante lembrar que, no desenho, a espessura das linhas dos tubos para instrumentação deveser mais fina do que a utilizada para os tubos de processo.
Anotação da identificação da tubulação no desenho
A indicação que individualiza cada trecho da tubulação é utilizada em plantas de tubulações,isométricos e fluxogramas, sendo anotada na parte superior da linha do tubo.
Na parte inferior do tubo é anotada a altura ou elevação (EL.) em que está localizado o tubo em relaçãoao grade da planta. Essa altura pode ser expressa em unidades do sistema métrico ou do sistema inglês.
A figura 11 mostra as anotações de identificação que são feitas nas linhas do desenho. Observe comatenção.
Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas
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Agora analise alguns exemplos de anotações que são feitas para identificação da tubulação emplanta, isométrico e fluxograma.
• Representação em planta
• Representação em isométrico
Fig. 13
Fig. 11
2” O 415 – A
EL 104.000
EL 104.000
EL 10.000
4” O 401 – BV
Fig. 12
4” – A – 302 – B
EL 102.000
3” – A – 302 – A
EL 101.000
B32
4” – A
– 302
– B
EL 102.
000
3” – A
– 302
– A
EL 101.
000
B32
Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas
34 - SENAI/RJ
• Representação em fluxograma
Acessórios de tubulaçõesAcessórios de tubulações são peças utilizadas nas tubulações de modo a permitir mudanças de
direção, de nível, derivações, redução ou ampliação do diâmetro da tubulação.
Os materiais das conexões são os mesmos utilizados na fabricação dos tubos. E as normas queregulam a fabricação desses acessórios são as seguintes:
- para dimensões e especificação → Norma ANSI 3.31, B 16.9, B 10.11, B 16.5
- para fabricação → Norma ASTM A-232, A105, A.197, A-126
- para especificação de materiais → Norma ASTM P.B 15, PB 15, PB.PB 157
- para símbolos gráficos para desenho de tubulação → Norma N-59 rev.C - set.99
Tipos de conexões
As conexões das tubulações são de diferentes tipos, com diferentes finalidades, como podemos vera seguir.
Fig. 14
4” - F301 - A
4”- V301 - BV
B - 31 - AB - 31 - B
2” 3
02 -
B4”
O 3
02 -
B
3” O
304
- B
4” O 303 - B
3” O 305 - B
Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas
SENAI/RJ - 35
• Curvas e joelhos
Para mudança de direção.
• Tês, cruzetas e Y
Para derivações ao mudar de direção da tubulação.
• Luvas, niples e uniões
Para ligar tubos entre si ou com algum outro acessório.
• Tampões, bujões e flanges cegos
Para fechamento de extremidades de tubos ou equipamentos.
• Reduções
Para mudar, seja para maior ou menor, o diâmetro da tubulação.
• Flanges
Para fazer a ligação entre tubos ou entre tubos e acessórios.
• Válvulas
Para controlar e interromper o fluxo de uma tubulação.
Todos esses acessórios são fabricados de acordo com o tipo de ligação empregada, ou seja, com oprocedimento adotado para unir tubos entre si, ou tubos com algum acessório ou algum equipamento.
Os procedimentos para ligação podem ser de seis tipos, a saber:
- por solda, de topo ou de encaixe;
- rosqueada;
- flangeada;
- ponta e bolsa;
- compressão.
Vamos analisar, com mais detalhes, cada uma das conexões aqui apresentadas.
Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas
36 - SENAI/RJ
Curvas e joelhos
As finalidades das conexões do tipo curva e joelho, como já vimos anteriormente, é propiciarmudanças de direção da linha. Esses acessórios podem ser dos seguintes tipos:
- joelhos;
- curvas de raio curto;
- curvas de raio longo;
- curva em gomos.
As figuras que seguem mostram algumas conexões desse tipo.
As ligações dessas conexões com os títulos podem ser:
- rosqueadas;
- por solda de topo;
- por solda de encaixe;
- flangeadas.
Curvas e joelhos rosqueados
As curvas e joelhos rosqueados, que vemos nas figuras a seguir, são utilizados para instalações deágua e ar condensado de baixa pressão até 4".
Fig. 15
curva de raio longo
em gomos (90o)com redução180o90o 45o90o
curva de raio curto
Fig. 16
joelho de 45o
tubos
rosca
joelho de 90o
joelho
MONTAGEM
Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas
SENAI/RJ - 37
Os materiais usados na fabricação de curvas e joelhos rosqueados são os seguintes:
- aço maleável, como especificado na Norma ASTM-A197;
- ferro fundido, latão ou aço-carbono forjado, como determina a Norma ASTM A.105 a 181, nasclasses de pressão de 125, 150, 300, 2000, 3000 e 6000, com variações de diâmetro de 1/4 a 4".
As dimensões das roscas das curvas e joelhos são normatizados pela Norma API B.2.1 e NormaAPI 6A.
Nos desenhos de tubulação, a representação gráfica das curvas e joelhos rosqueados é feita deacordo com a simbologia do sistema ASA. Vejamos como é feita essa representação em diferentesvistas e, depois, um exemplo de como ela é aplicada em desenhos de tubulação.
• Representação por símbolos gráficos de curvas e joelhos rosqueados ou solda de encaixapara plantas de tubulação
• Aplicação dos símbolos de curvas e joelhos rosqueados ou solda de encaixe em plantas detubulações
VISTAS
a - vista frontal (elevação)
b e c - vistas laterais (perfil)
d - vista superior (planta)ab c
d
Fig. 17
Fig. 18
tubojoelho
vista frontal (elevação)
vista lateral (perfil)
vista superior (planta)
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38 - SENAI/RJ
Curvas e joelhos para solda de encaixe
Esses acessórios são utilizados para tubulações que variam de 1/8" a 4", nas classes 200, 3000,4000 e 6000. Observe as duas figuras.
Os materiais empregados nos joelhos e curvas para solda de encaixe são normalizados pela NormaASTM A.105 e A-181 (referente a aços-liga, inox e aço-carbono forjado).
A representação gráfica desse tipo de acessório, para emprego em desenhos de tubulações, é amesma empregada para os joelhos rosqueados.
Curvas e joelhos flangeados
As curvas e joelhos flangeados são acessórios bem mais raros do que os de outros tipos, sendofabricados com diâmetro de 1" a 24" em ferro fundido e em aço fundido. As duas figuras exemplificamesse tipo de acessório.
Fig. 20
encaixe
joelho ou curva
solda de encaixe
solda de encaixe tubos
Fig. 19
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SENAI/RJ - 39
furos para colocação dos parafusos ou estojos
Fig. 21
flange
Fig. 22
tuboestojos ou parafusos com porca
tubo
As curvas e joelhos flangeados devem obedecer às determinações da Norma ABNT P-PB-15 eda Norma 16.5, que normalizam esses acessórios em dimensões, pressões e temperaturas de trabalho.
De acordo com a simbologia da Norma N-59 rev.C - set.99 da Petrobras, a representação gráficadas curvas e joelhos flangeados é feita como ilustramos a seguir. Veja depois um exemplo de desenhode tubulação, em que essa representação é empregada.
• Representação gráfica para desenho de tubulações
VISTAS
a - vista frontal (elevação)
b e c - vistas laterais (perfil)
d - vista superior (planta)
ab c
d
Fig. 23
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40 - SENAI/RJ
• Aplicação dos símbolos gráficos de curvas e joelhos flangeados para desenho de tubulações
Curvas e joelhos para solda de topo
Esses acessórios são empregados em tubulações acima de 2" e fabricadas em aço-carbono, aço-liga e aço inox forjado, sendo de 30°, 45°, 180°.
A Norma ANSI B.16.9 identifica esse tipo de acessório. E os materiais com que eles são fabricadossão normalizados pela Norma ASTM. A-234, no caso do aço-carbono.
Observe as curvas e joelhos para solda de topo nessas duas figuras.
Fig. 24
vista frontal vista lateral
Fig. 25
biséis
Fig. 26
tubo
tubo
tubo
joelho
solda
solda
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SENAI/RJ - 41
Como você pode ver, as extremidades dessas conexões já são preparadas com um chanfro própriopara solda de topo, como também a extremidade dos tubos.
Veja agora a representação gráfica das curvas e joelhos para solda de topo e respectiva aplicação emdesenhos de tubulações.
• Representação dos símbolos gráficos de curvas e joelhos para solda de topo para desenhode tubulações
• Aplicação dos símbolos de curvas e joelhos para solda de topo em desenho de tubulações
Tês, cruzetas e Y
Observe as figuras que mostram, respectivamente, um tê, uma cruzeta e um Y em 45º, acessóriosde tubulações que têm a finalidade de fazer derivações, vínculos e mudar direções.
Fig. 27
Fig. 28
VISTAS
a - vista frontal (elevação)
b e c - vistas laterais (perfil)
d - vista superior (planta)(a)(b) (c)
(d)
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42 - SENAI/RJ
Os tês, cruzetas e Y admitem diferentes tipos de ligações, que podem ser rosqueadas, solda detopo, solda de soquete e flangeada. Veja exemplos desses tipos de ligações nas figuras que seguem.
• Tê rosqueado
• Cruzeta para solda de encaixe
Fig. 29
Fig. 30
Fig. 31
Fig. 32
tubo
Fig. 33
tubo
tubo solda
solda tubo
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SENAI/RJ - 43
• Tê ou Y 45º flangeado
As normas para cada um desses acessórios e de seus tipos de ligações são as mesmas dos acessóriosjá trabalhados até aqui.
A representação gráfica dos tês, cruzetas e Y, de acordo com a simbologia da norma N-59rev.C - set.99 da Petrobras, é mostrada nas figuras que seguem.
Observe com atenção.
• Representação dos símbolos gráficos de tês, cruzetas e Y para desenho de tubulações
Fig. 34
tubo
tuboflange
tês cruzetas “Y” a 45o
rosq
uead
o e
sold
a de
enc
aixe
sold
a de
top
ofla
ngea
das
Fig. 35
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44 - SENAI/RJ
• Aplicação dos símbolos gráficos de tês, cruzetas e Y para desenhos de tubulações
Luvas, niples e uniões
As luvas, niples e uniões têm a finalidade de fazer a ligação de tubos entre si ou com algumequipamento. Esses acessórios, quanto ao tipo de ligação, podem ser: rosqueados, solda de encaixe, esolda de topo (só acima de 2"). Veja alguns exemplos nas figuras que seguem.
• Luva rosqueada
cruzeta com rosca ou solda de encaixe “Y” com solda do topo
cruzeta flangeada tê com solda do topo
Fig. 37
tubo
Fig. 36
luva
tubo
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• Luva para solda de encaixe
• Meia-luva
• Niple
Fig. 38
tubo
tubo
luvasolda
Fig. 39
Fig. 40
tubo
tubo
niple
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• União montada
• União desmontada
Agora observe alguns exemplos de montagem de instrumentos com o emprego de luvas, niples euniões, entre outros acessórios.
Fig. 41
união
tubo tubo
Fig. 43
união
tubo
tubo
Fig. 42
bucha de red. φ 2” x 3/4”
material de acordo comespecificação da tubulação
luva de redução
niple φ 2” x 50mmtubo tê φ 2”tubo φ 2” x 100mm
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Também no caso das luvas e das uniões, a representação gráfica a ser empregada nos desenhos detubulações é feita de acordo com a simbologia da norma N-59 rev.C de set.99 da Petrobras.Lembramos que não há uma representação isolada para os niples, mas somente em planta.
Então vejamos a representação gráfica das luvas e das uniões e, também, alguns exemplos em queessa representação é aplicada.
curva φ 3”
Fig. 44
redução concêntrica ouexcêntrica conforme
conveniência da tubulaçãoluva φ 3/4 x 300
Fig. 45
luva φ 3/4 3000 (pela tubulação)
redução concêntrica ouexcêntrica conformeconveniência da tubulação
tubo φ 4”
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• Representação dos símbolos gráficos de luvas e uniões para desenhos de tubulações
• Aplicação dos símbolos de luvas, niples e uniões em desenhos de tubulações
luva união
rosqueadoe solda deencaixe
solda detopo
planta e elevação
meia luva soldada
tubo
tubo
planta e elevação
Fig. 46
Fig. 47
Fig. 48
tubo
meia luva soldada
niple
válvula
luva
plug
união
luva
não é aplicável
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Tampão (ou caps) e bujões ou plugs
Os tampões, também chamados de caps, e os bujões, conhecidos por plugs, têm a finalidade defechar as extremidades de tubos, válvulas, instrumentos ou equipamentos. O tipo de ligação dessesacessórios pode ser rosqueado, por solda de encaixe e solda de topo.
Veja alguns tampões com diferentes tipos de ligação.
Agora observe um bujão.
Os bujões podem ser de diferentes tipos, de acordo com o tipo de cabeça, como mostrado nestaoutra figura.
Fig. 49
união
Fig. 50
Fig. 51
bujão
tubotubo
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A representação dos tampões e dos bujões, em conformidade com a norma N-59 rev.C daPetrobras, bem como a sua aplicação em desenhos de tubulações é o que veremos a seguir.
• Representação dos símbolos gráficos dos tampões e bujões para desenho de tubulações
• Aplicação dos símbolos gráficos dos tampões e bujões para desenho de tubulações
Fig. 52
cabeça cilíndrica cabeça sextavada cabeça quadrada
tampões ou caps bujões ou plugs
rosq
uead
o ou
sold
a de
enc
aixe
sold
a de
top
o
plugs
não é aplicável
Fig. 53
Fig. 54
tampão
luva soldadanipleválvula
plug
3 – 0 – 32
redução – 4” x 3”plug
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Exemplos de desenhos típicos para montagem de instrumentos
Reduções
As reduções têm a finalidade de mudar, para maior ou para menor, o diâmetro de uma tubulação,podendo utilizar os seguintes tipos de ligações: rosqueadas, soldas de encaixe, solda de topo e flangeada.
São vários os tipos de redução, dentre os quais destacamos: tês, curvas ou joelhos de 90°e de 45°,luvas, reduções concêntricas e excêntricas, niples e buchas.
Tê de redução
Essas reduções são fabricadas para ligações com rosca, com solda de topo, solda de encaixe eflange. Os materiais mais utilizados nos tês de redução são o aço-carbono ASTM A.234 e o açoforjado. A Norma ANSI B.16.9 e a Norma ANSI B.31 estabelecem a faixa de pressão até 2000.
Na figura que segue podemos ver alguns tês de redução, cada qual com um tipo distinto de ligação.Observe com atenção.
Fig. 55
niple
niple
tê
união
bujão
instrumento (P1)
luva
niple
tubo
válvula
p/tub p/instr.
p/tu
bp/
inst
r.
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Curvas ou joelhos de redução
São fabricados para ligações rosqueadas, com solda de topo ou solda de encaixe, segundo a NormaANSI B 16.9, Norma ANSI B 16.11 e a Norma ASTM A 105 a 181.
Nesta figura você pode ver um joelho de redução (90°).
Fig. 56
rosqueado flangeado
Fig. 57
redução tubo φ menor
solda φ maior
tubo φ maior
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Luvas de redução
Esse tipo de redução é empregado em ligações rosqueadas e nas ligações com solda de encaixe.São fabricadas com diâmetro de 1/4" a 6" em ferro maleável e em aço forjado, de acordo com asdeterminações da Norma ASTM A. 197, Norma ASTM A - 105 e Norma ANSI B 16.11.
Veja, na figura, uma luva de redução rosqueada.
E agora, nessa outra figura, temos uma luva de redução para solda de encaixe.
Reduções concêntricas e excêntricas
Essas reduções são fabricadas para ligações de solda de topo segundo a Norma ANSI B 16.9 ea Norma B 16.31, para diâmetros (Ø) de 1/2" a 24".
As reduções flangeadas, quando fabricadas em aço fundido de diâmetros compreendidos entre 2"e 24", a pressões de 150° a 1500°, obedecem à Norma ANSI 13.16.5. Quando elas são de ferrofundido, com diâmetro a partir de 1" até 24", a pressões de 125° a 250°, são normatizadas pela NormaABNT P.PB. 15.
Fig. 58
Fig. 59
tubo φ menor
luva de redução
tubo φ maior
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Vamos ver, então, alguns tipos de reduções concêntricas e excêntricas. Nessa primeira figura temosuma redução côncava para solda de topo.
E nessa outra, podemos observar uma redução excêntrica para solda de topo.
Finalmente, nas duas figuras que seguem temos, respectivamente, uma redução flangeada excêntricae, depois, uma redução flangeada concêntrica.
Fig. 60
Fig. 61
tubo φ maiorredução excêntrica
tubo φ menor
Fig. 63
Fig. 62
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A simbologia ASA aplicada na representação gráfica das reduções concêntricas e excêntricaspode ser analisada logo a seguir, como também um exemplo de aplicação dessa representação emdesenhos de tubulações.
• Representação dos símbolos gráficos de reduções concêntricas e excêntricas paradesenho de tubulações
• Aplicação dos símbolos gráficos de reduções concêntricas e excêntricas em desenhosde tubulações
Fig. 64
rosqueado esolda de encaixe solda de topo
6 x 4
flangeado
redu
ções
conc
êntr
icas
redu
ções
excê
ntrica
s
4 x 2 6 x 4
6 x 44 x 26 x 4
Fig. 65
redução concêntrica6”x 4”
V31
redução6”x 6”x 4”
4”– A – 405
redução excêntrica6”x 4”
redução excêntrica6”x 4”
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Niples de redução
A aplicação mais comum dos niples de redução é para diâmetro de até 4", rosqueados ou com soldade encaixe.
De acordo com as extremidades, os niples de redução se diferenciam e recebem diferentes nomes,que vamos ver agora, juntamente com a figura que ilustra cada um deles.
• BET (Both End Thread)
Para extremidades rosqueadas.
• BEP (Both End Plain)
Para extremidades lisas.
• LET-SEP (Lang End Thread - Small And Plain)
Para extremidade maior rosqueada e extremidade menor plana.
Fig. 66
Fig. 67
Fig. 68
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• LEP-SET (Lange And Plain - Small And Thred)
Para extremidade maior lisa e extremidade menor rosqueada.
Nesta outra figura, você pode observar um exemplo de aplicação de niples de redução e de tê deredução.
Os tês, luvas e niples de redução não têm uma simbologia específica para representação gráficaem desenhos de tubulações. Por isso, são utilizados os símbolos normais, porém escrevendo-se asespecificações de reduções próximas aos diâmetros nominais.
Veja os símbolos gráficos de tês e luvas de redução para desenhos de tubulação, de acordo com anorma N-59 rev.C set.99 da Petrobras.
Fig. 69
Fig. 70
2"
Fig. 71
3"
niple 3"união 3" válvula 2" válvula
retenção união 3"
niplenormal
niple de redução 3" x 2" (LEP-SET)
redução 3" x 3" x 2"
luva de redução4" x 3"
3"
Tê de red. 3" X 2"
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Buchas de redução
As buchas de redução são geralmente rosqueadas, com dimensões de 1/2" a 4", e de aço forjado,segundo a Norma ASTM A. 105, com classe de pressão de 2000, 3000 a 6000.
A título de exemplo, observe uma bucha de redução rosqueada.
Flanges
Os flanges são acessórios destinados a fixar tubos entre si ou tubos com válvulas ou, ainda, combocais de equipamentos como bombas, compressores, permutadores, torres e outros. Eles possibilitammaior facilidade de desmontagem que os demais tipos de ligações.
As normas ANSI B.16.5 (American National Standard Institute) padronizam dimensões nominaisde flanges de 1/2" até 24’ de diâmetro. As normas também estabelecem faixas de temperatura, quevariam de 100oC a 1000oC, a pressões de serviço que variam de 1000 a 2500PSI. As pressões sãoagrupadas em 7 classes que são: 150, 300, 400, 600, 1500 e 2500PSI.
Fig. 72
tubo φ menor tubo φ maior
bucha de redução
Fig. 73
parafusosporca
tubo
tuboflanges
equi
pam
entoflange
flange
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SENAI/RJ - 59
Os tipos de flanges mais comum são:
- integral;
- de pescoço;
- rosqueado;
- sobreposto;
- de encaixe;
- solto;
- cego;
- flange com placa de orifício (para instrumentos).
Vamos comentar e ilustrar alguns desses flanges.
Flange integral
Esse tipo de flange é antigo, bastante resistente, e restrito ao tubo de ferro fundido. Veja um flangeintegral na figura.
Flange de pescoço (Welding Neck Wn)
É o flange mais usado em tubulações industriais, sendo bastante resistente. Ele é ligado ao tubo poruma solda de topo. Os tubos devem ter as extremidades biseladas para permitir a soldagem. Por isso,esse tipo de flange é de custo maior que os demais.
Fig. 74
tubo
furos paraparafusos e porcas
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60 - SENAI/RJ
Observe um flange de pescoço.
Veja um exemplo de aplicação de flange de pescoço.
Flange rosqueado (Screwed Scr)
É aplicado principalmente em tubos de materiais não-soldáveis, tais como ferro fundido e algunsaços-ligas não-soldáveis. São bastante empregados em tubulações para água e ar comprimido.
Nas duas figuras que seguem observe, primeiramente, um flange rosqueado. E, logo depois, umexemplo de aplicação desse tipo de flange.
Fig. 75
pescoço
Fig. 76
Fig. 77
pescoço tubo
solda
flange Bflange A
tubo Btubo A
porcas parafusos
flange tubo
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Flange sobreposto (Slip on - SO)
É aplicado em serviço de baixas pressões e temperaturas. Tem custo baixo, sendo de fácil montageme alimento.
A figura ilustra um flange sobreposto.
E nesta outra figura podemos ver um exemplo de aplicação de flange sobreposto.
Fig. 78
flange Bflange A
tubo Btubo A
Fig. 80
Fig. 79
flanges
tubo Btubo A
solda em ângulo
tubo
solda solda
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62 - SENAI/RJ
Flange cego
É o flange que tem a finalidade de fechar extremidades de tubos. É necessário que haja naextremidade do tubo um flange qualquer, para que possa haver a fixação do flange cego.
Veja um flange cego.
Observe também um exemplo de aplicação do flange cego nesta outra figura.
Vejamos agora como é feita a representação gráfica de flanges, de acordo com a simbologia dosistema ASA; depois observe três exemplos de aplicação dessa representação em desenhos detubulações.
Fig. 81
solda
Fig. 82
tubo
flangeflange cego
junta
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SENAI/RJ - 63
• Representação dos símbolos gráficos de flanges
• Aplicação da representação dos símbolos gráficos de flanges para desenhos de tubulações
Fig. 83
rosqueado ousolda de encaixe
sobreposto pescoço virola cego
flange cego
flangedepescoço
Fig. 84
Fig. 85
suporte flange cego
8” – AJ – 513 – 12 – A
8” – AJ – 513 – 12 – A
400
360
700
flangesobreposto
flange depescoço
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Flange com placa de orifício
Esse tipo de flange é o flange sobreposto ou o de pescoço ou, ainda, o rosqueado que sofre adaptaçõespara permitir a colocação de uma placa de orifício, de modo a tornar possível a medição de vazão. Emcada flange há 2 furos roscados para tomadas de pressão para os instrumentos.
Fazer medição com placas de orifício é o meio mais sensível, barato e mais utilizado em planta deprocesso. A placa com um orifício é inserida na linha, de forma que restringe a seção do fluxo,causando uma variação de pressão que está em relação com o fluxo que circula. O tubo Venturi ou otubo de Pilot são similares em princípio, sendo utilizados quando são especificados pela engenharia deinstrumentação.
As placas de orifício são colocadas entre dois flanges apropriados, denominados flanges de orifício,e utilizadas em linha de processo de 2" a 12" de diâmetro. As normas ANSI B 16.20 regulam asdimensões dos diversos tipos de flanges de orifício. A maioria dos materiais de fabricação dos flangesé da norma ASTM A.105 gr.2. Os parafusos e porcas são ASTM A.307 gr.B, com dimensões e tiposdas normas ANSI 13.2.1. As juntas são idênticas às dos flanges comuns.
A figura mostra um flange com placas de orifício.
A seguir você verá como os flanges com placa de orifício são representados graficamente e, logodepois, vai analisar o exemplo de aplicação dessa simbologia.
Fig. 86
placa de orifício
flange
tubo
tubulação de impulso(tubing)
flange
tubo
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SENAI/RJ - 65
• Representação gráfica de flanges com placa de orifícios para instrumentação
A norma ISA S 5.1 – Instrumentation Symbols and Identification é aplicada para simbologia eidentificação dos símbolos para instrumentação.
• Flange de orifício (desmontado)
Fig. 87
placa de orifício (tomadade pressão no próprio)
placa de orifício conectadoa um indicador de fluxotipo pressão diferencial
placa de orifício com tomadavia contraída ou no tubo
placa de orifício com tomadana via contraída ou no tuboconectado a um transp. defluxo tipo pressão diferencial
tomada de teste em viacontraída ou no tubosem a placa de orifício
placa de orifício eequipamento de troca rápida
parafuso
tubo
placade orifício
Fig. 88
bujão
juntas
flange (de pescoço)
tubo
porcaarruela
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66 - SENAI/RJ
Exemplo de instalação típica de instrumentação em uma tubulação
VálvulasAs válvulas são dispositivos que permitem controlar ou interromper o fluxo em uma tubulação,
sendo um dos acessórios mais importantes. Neste item vamos mostrar as diversas válvulas e seusrespectivos símbolos gráficos para o desenho de tubulações e fluxogramas, sem entrar em detalhessobre seu funcionamento ou aplicação.
Fig. 89
válvula globo
Fig. 90
FE - Elemento primário do fluxo
FT - Transmissor ou fluxo
FIC - Indicador e controlador de fluxo
0 – 210 – 6" – 3BA
0 – 210 – 6" – 3BA
0 – 215 – 3" – 2B
0 –
212
– 2"
– 3
BA
0 –
212
– 2"
– 3
BA
1 ½"
2"
FC ¾
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A inspeção e os testes de válvulas são normatizados pela Norma API-598. Já as dimensões, osmateriais de controle, as condições de trabalho, os testes de aceitação para refinarias de alguns tiposde válvulas devem obedecer às determinações da Norma ABNT EB-141, Norma P-PB-37 e NormaANSI -B-16.10.
Classificação das válvulas
Considerando a finalidade das válvulas nas tubulações de processo, elas são classificadas em trêsgrandes grupos, a saber:
- válvulas que controlam o fluxo em qualquer direção;
- válvulas que permitem o fluxo em uma só direção;
- válvulas controladoras de pressão.
Cada uma dessas válvulas, por sua vez, podem ser de tipos variados, como vemos neste esquema.
1. válvulas que controlam ofluxo em qualquer direção
de bloqueio
de regulagem
de gavetade machode esfera
de globode agulhade borboletade diafragmade controle
2. válvulas que permitem fluxoem uma só direção
de retenção de levantamento e de péde retenção de “portinhola”de retenção de “esfera”de retenção e fechamento
3. válvulas controladoras depressão
a jusante
a montante
redutiva de pressãoreguladora de pressão
de segurança e alíviode contrapressão
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Tipos de ligações das válvulas
As extremidades das válvulas devem estar em conformidade com a Norma ANSI 11.31. E asextremidades dos tubos, para aplicação das válvulas, podem ser de diferentes tipos.
Extremidade rosqueada
É aplicada em válvulas de 4" ou menos, sendo empregada em tubulações em que as ligaçõesrosqueadas são permitidas.
Extremidade para solda de encaixe
Aplicada em válvulas de aço de menos de 2", e empregada em tubulações por solda de encaixe.
Extremidade flangeada
Esse tipo de extremidade é aplicada em quase todas as válvulas, de qualquer material, e empregadaem tubulações industriais de 2" ou maiores.
Extremidade para solda de topo
Aplicadas em válvulas de aço de mais de 2", em serviços com pressões muito altas ou com fluidosem que se exijam absoluta vedação e nenhum risco de vazamento.
Tipos de válvulas e respectivas simbologias para desenhos
Vejamos agora, por meio de figuras, os diferentes tipos de válvulas que acabamos de analisar e asimbologia empregada para representá-las em desenhos de tubulações.
Observe cada caso com atenção.
Válvulas que controlam o fluxo em qualquer direção
A seguir apresentamos as válvulas que controlam o fluxo em qualquer direção e, logo depois decada uma, você encontrará a simbologia adotada para representar graficamente essas válvulas emdesenhos de tubulações.
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SENAI/RJ - 69
• Válvula de gaveta (de bloqueio)
• Válvula de macho (de bloqueio)
Fig. 91
gavetatubotubo
gaveta
rosqueada ousolda de encaixe
solda de topo flangeada
plan
ta/e
leva
ção
Fig. 92 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras
Fig. 93
alavanca
flange
orifício de passagem
macho
machoorifício de passagem
flange
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• Válvula de esfera (de bloqueio)
rosqueada ousolda de encaixe
solda de topo flangeada
plan
ta /
ele
vaçã
o
Fig. 94 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras
Fig. 95
rosqueada ousolda de encaixe
solda de topo flangeada
plan
ta /
ele
vaçã
o
Fig. 96 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras
esfera
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• Válvula de globo (de regulagem)
• Válvula de agulha (de regulagem)
rosqueada ousolda de encaixe
solda de topo flangeada
plan
ta /
ele
vaçã
o
Fig. 98 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras
Fig. 97
Fig. 99
globo
agulha
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• Válvula de borboleta (de regulagem)
rosqueado ousolda de encaixe solda de topo flangeada
plan
ta/e
leva
ção
Fig. 100 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras
rosqueada ousolda de encaixe solda de topo flangeada
plan
ta/e
leva
ção
Fig. 102 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras
Fig. 101
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• Válvula de diafragma (de regulagem)
• Válvula de controle (de regulagem) - Norma ISA RP41 (para dimensões); norma S.51(para simbologia)
rosqueada ousolda de encaixe solda de topo flangeada
plan
ta /
elev
ação
Fig. 104 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras
Fig. 103
diafragma
fechadoaberto
Fig. 105
diafragmade ar
haste
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Ainda em relação às válvulas de controle, observe, nesta outra figura, os símbolos empregadospara a sua representação gráfica em fluxogramas.
Válvulas que permitem fluxo em uma só direção
Agora, para esse grupo de válvulas, primeiro vamos apresentar a ilustração de cada uma delassomente depois, ao final, apresentaremos a representação gráfica, uma vez que nesse grupo não háuma simbologia específica para cada tipo em separado.
rosqueado ousolda de encaixe solda de topo flangeada
plan
ta/e
leva
ção
Fig. 106 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras
Fig. 107 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras
operada porêmbolo hidráulico
operada por motor operada por solenóide válvula auto atuadade diafragma
transmissão pneumática entreinstrumento e válvula de
diafragma
controle manual emlinha de processo
atuador manual
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SENAI/RJ - 75
Acompanhe as figuras com bastante atenção.
• Válvula de retenção de levantamento
• Válvula de retenção de portinhola
• Válvula de retenção de esfera
Fig. 108
Fig. 109
Fig. 110
saídaentrada
tampão
tampo pinoflange de saída
saída
flange deentrada
entrada
sede tampão
saídaentrada
esfera
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• Válvula de retenção de fechamento
• Representação gráfica das válvulas de retenção para desenhos de tubulação
• Representação gráfica das válvulas de retenção para fluxogramas
Fig. 111
haste rosqueada
guia
entrada
Fig. 112 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras
rosqueado ousolda soquete solda de topo flangeada
plan
ta e
elev
ação
plan
ta e
elev
ação
retenção efechamento
somenteretenção
Fig. 113
retenção retenção e fechamento
haste do tampãotampão
saída
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• Válvulas controladoras de pressão
Dentre os diferentes tipos de válvula que compõem esse grupo, apresentamos aqui, a título deexemplo, apenas a válvula reguladora de pressão, que você vê nesta figura.
Observe como é feita a representação gráfica dessa válvula em desenhos de tubulações.
Já neste outro quadro que segue, você poderá analisar a simbologia empregada para representargraficamente as válvulas de segurança e alívio, que também são do tipo controladoras de pressão.
Fig. 114
bocal de entrada
sede
tampão
bocal de saída
molaporca de regulagem
Fig. 115 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras
rosqueada ousolda de encaixe solda de topo flangeada
plan
ta e
ele
vaçã
o
mola com peso mola com peso mola com peso
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Fig. 116 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras
angular (mola peso oupiloto integral)
reta (mola, peso oupiloto integral angular para vácuo
angular (para pressão e vácuo) angular atuada pelasolenóide integral
disco de rutura parapressão e para vácuo
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Praticando
1. Cite alguns objetivos das normas de tubulações.
2. Cite os principais processos de fabricação de tubos sem costura.
3. Considerando os tubos com costura e os tubos sem costura, responda às questões:
a) Qual dos dois é de maior resistência?
b) Qual deles é de uso mais freqüente?
c) Qual é o de mais baixo custo?
4. Quais são os dois processos empregados para enrolar as chapas para serem soldadas?
5. Qual é o principal material utilizado na fabricação de tubos?
6. Cite alguns fatores que influenciam na escolha do material da tubulação, em uma unidade deprocesso.
7. Quais são as três dimensões principais de um tubo?
8. Relacione os tipos de extremidades de tubos.
9. Para um tubo de 24", determine:
a) o seu diâmetro externo.
b) o seu interno.
c) a espessura para SCH 30 e SCH 60.
10. Desenhe o modo como são representadas:
a) as linhas de processo.
b) as linhas de sinal pneumático.
c) as linhas de sinal hidráulico.
Desenho isométricode tubulações
2
Nesta seção...
Isométricos
Simbologia de tubulações para desenhos isométricos
Exemplos de desenhos isométricos
Identificação dos elementos da tubulação em desenhos isométricos
Praticando
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
SENAI/RJ - 83
Projetos O projeto de uma rede ou de um sistema de tubulações pode ser um projeto isolado ou, como é
mais freqüente, fazer parte de um projeto integrado de uma instalação industrial de processo completo,que inclui também várias outras especialidades de engenharia.
Nos casos de um projeto global de uma instalação industrial, é prática corrente subdividi-lo empartes que são, por exemplo: projetos de processamento, de construção civil, de elétrica, deinstrumentação e de tubulações, aí incluindo os fluxogramas, as plantas de locação, as plantas detubulações propriamente ditas e os desenhos isométricos.
É desses desenhos que trataremos neste segundo bloco de estudos, de modo que você possaesboçar planta baixa e fazer desenhos isométricos das tubulações corretamente.
IsométricosChamamos de isométricos os desenhos feitos em perspectiva isométrica, segundo os princípios
técnicos apresentados no material didático referente a desenho técnico e a partir da planta baixa.
No desenho isométrico não são usadas escalas, embora seja mantida uma determinada proporçãoentre as dimensões. Geralmente, faz-se um isométrico para cada tubulação individual de um grupo detubulações próximas. Os tubos e as curvas, quaisquer que sejam seus diâmetros, são representadospor um traço único, na posição de sua linha de centro.
Aplicação dos desenhos isométricos
Os isométricos são aplicáveis para trechos da tubulação onde ocorram, conjuntamente, mudançasde direção,bifurcação, bloqueio etc. impossíveis de serem representados em plantas. Normalmente, osisométricos não são aplicados em trechos retos de tubulações.
Os desenhos isométricos fornecem dimensões de trechos de tubos, ângulos, raios, curvaturas,elevações de todos os tubos, localização e orientação de todos os bocais de vasos e equipamentosligados à tubulação representada. Eles dão uma visão espacial de um segmento de tubulação, quedeve ser tomada como base para verificação de controle dimensional.
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84 - SENAI/RJ
Um dos principais objetivos e aplicações dos desenhos isométricos é o de orientar a construção dospool e do desenho isométrico simplificado, que veremos adiante.
Desenho de spools
São desenhos fabricados a partir dos desenhos isométricos, sendo, portanto, trechos da tubulaçãocontida num isométrico. Cada spool representa a ligação de um certo número de acessórios e detrechos de tubos em tubulação soldada.
Dentre outros desenhos auxiliares de montagem, o spool permite que todos os trechos da tubulaçãoque contêm pedaços pequenos de tubos e de conexões sejam pré-fabricados, isto é, ligados fora dolocal de montagem.
Veja desenho típico de spool.
Isométrico simplificado
Essa é outra aplicação do isométrico, empregado para montagem de instrumentos.
Na figura que segue você pode ver um desses desenhos.
Fig. 1 – Tolerâncias de pré-montagem de tubulações
1 distância entre faces de flanges, entre linhas de centroe entre face de flange e linha de centro ± 3mm
2 raio de curvatura de tubos curvados ± 3% do diametronominal
3 deslocamento do flange ou da derivação ± 1,5mm
4 rotação do flange (medida como indicado) ± 1,5mm5 paralelismo da face do flange ± 1,5mm ou ± 1/2o
(o menor)
6 desalinhamento entre linhas de centro ±1,5mm7 comprimento a mais nas soldas de campo:
até φ 4”: 100mm
mais de φ 4”: 150 a 200mm
obs.: as tolerâncias não são acumulativas.
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Fig. 2
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
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Folha típica de desenho isométrico
Nas empresas que executam projetos, os isométricos são desenhados em folhas de papel especiais,com as linhas isométricas (30°) bem claras que já estão traçadas, de modo a facilitar o desenhista.
Veja um exemplo reduzido de uma folha típica para desenhos isométricos, com linhas traçadas nahorizontal e na vertical.
Como você deve ter observado, a folha para isométrico possui um espaço para a legenda e tambémum espaço para a lista de componentes, tubos, conexões, flanges etc., contidos no trecho de tubulaçãoali representado.
Observe, nesta outra figura, um modelo de lista de material e legenda.
Fig. 3
espaço para a simbologiae lista de componentes da linha LEGENDA
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
SENAI/RJ - 87
Fig. 4
Toda folha de isométrico tem uma numeração que deve ser combinada com a numeração dasplantas, de maneira que seja fácil identificar em qual planta está representada uma linha que apareceem determinado isométrico e vice-versa. Por exemplo, a planta n° 42 corresponde à série de isométricoscomeçada pelo n° 4.202. Já a planta n° 52 corresponde à série começada pelo n° 5.201, e assim pordiante.
As folhas de desenhos isométricos (assim como as plantas) também devem apresentar a indicaçãoda orientação, isto é, o Norte de Projeto (NP), para possibilitar a localização dos tubos e equipamentosno terreno. Torne a observar o exemplo de folha de isométrico mostrada anteriormente e veja que oNP está assinalado em seu canto superior direito.
LISTA DO MATERIAL
POS. NO. ESPECIFICAÇÃO QUANT.
TUBOS
CONEXÕES
FLANGES
OUTROS
CARIMBOESPECIFICAÇÃO . ___NO. REQUERIDO . ___
3
2
1
REV
ISÃ
O NO. PROJETO
PROJETO VERIF. APROV. DATA
LINHA NO. ESCALA FOLHA
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Há símbolos especiais para indicar o Norte do Projeto – NP ou N. Nas figuras que seguem vocêpode observar a simbologia empregada em plantas e em isométricos.
E agora veja os símbolos empregados para indicar o NP, quando se trata de desenhos isométricos.
Simbologia de tubulações paradesenhos isométricos
Agora, neste item, vamos ver como os diferentes elementos de uma tubulação - tubos, acessóriose válvulas - são representados em desenhos isométricos.
Representação de tubos em isométricos
Nos desenhos isométricos, os tubos verticais são representados por traços verticais, e os tuboshorizontais são representados por traços inclinados a 30° para a direita ou para a esquerda, dependendoda orientação no Norte do Projeto (NP).
Fig. 5 – Para plantas
Fig. 6 – Para isométricos
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
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Agora veja, nas seis figuras que seguem, exemplos de isométricos acompanhados da plantacorrespondente. Observe as cotas.
Fig. 7
Fig. 8
Fig. 9
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
90 - SENAI/RJ
Fig. 10
Fig. 11
Fig. 12
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
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Tubos fora das direções ortogonais
Os tubos fora de qualquer uma das direções ortogonais são representados por traços inclinadoscom ângulos diferentes de 30º. No desenho deve ser indicado o ângulo verdadeiro de inclinação dotubo, com qualquer uma das três direções ortogonais básicas. Para facilitar o entendimento, é comumdesenhar, em traços finos, o plano do ângulo ou do paralelogramo do qual a direção inclinada do tuboseja diagonal.
Vamos analisar o exemplo ilustrado a seguir, em que vemos o tubo com mudança de direção, porémdentro do plano vertical. Observe que na anotação 45º V, a letra V significa vertical.
Agora, nesta outra figura, veja o tubo com mudança de direção dentro do plano horizontal. Naanotação 45º H, a letra H significa horizontal. Em qualquer dos dois planos, então, é necessário cotaros dois catetos e o ângulo seguido das letras V ou H, de acordo com o caso.
Fig. 13
Fig. 14
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
92 - SENAI/RJ
Quando um trecho do tubo muda de direção e de plano, ficando também fora das direções ortogonais,a representação é feita envolvendo-se a linha por um polígono, como mostrado neste exemplo.
Método de cotagem para tubos fora dos planos ortogonais
São várias as situações em que os tubos estão fora dos planos ortogonais, exigindo métodos decotagem diferentes. Vejamos essas situações e esses métodos.
• Trecho inclinado de 45° no mesmo plano (horizontal)
Nesse caso, deverão ser cotados o ângulo acompanhado da letra H e um dos catetos. Tanto oângulo como o cateto podem ser cotados em qualquer lado.
Observe este exemplo que ilustra tubos com mudança de direção 45° na horizontal.
Fig. 15
Fig. 16
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
SENAI/RJ - 93
• Trecho inclinado de 45° no mesmo plano vertical
Quando o trecho está no plano vertical deverão ser cotados o ângulo acompanhado da letra V e umdos catetos.
Na figura temos um exemplo desse caso.
• Trecho inclinado de ângulos diferentes de 45°
Se o trecho estiver no plano horizontal ou vertical, então é preciso cotar os dois catetos e o ângulode 60º, seguido das letras H ou V, de acordo com o caso.
Veja o exemplo da figura que mostra tubos com mudança de direção de 60º, horizontal e vertical.
Fig. 17
Fig. 18
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
94 - SENAI/RJ
• Trecho inclinado com mudança de direção e de plano
Nesse outro caso devem ser indicados os ângulos α e β, além das dimensões A, B e C, comovemos nessa figura, em que o tubo está inclinado.
Representação de curvas e joelhos em isométricos
Tubos curvados, curvas ou joelhos são representados em desenhos isométricos por curvas emperspectivas, como você pode ver neste exemplo.
Essas curvas, quando os desenhos isométricos são pequenos, são feitas à mão livre ou, então, comgabaritos.
Vale lembrar que os tubos curvados, curvas ou joelhos também podem ser representados porângulos retos. Observe.
Fig. 19
Fig. 20
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
SENAI/RJ - 95
Nos isométricos, assim como nas plantas de tubulações, as conexões são representadas pela mesmasimbologia. Analise esses exemplos de simbologia para conexões soldadas, rosqueados e flangeadas.
Representação de acessórios em isométricos
Vamos analisar, agora, a representação de alguns tipos de acessórios de tubulações em desenhosisométricos, tais como flanges, reduções, uniões e luvas, etc.
Reduções
Observe as duas figuras que mostram a representação de reduções em desenhos isométricos.
Fig. 21
Fig. 22
Fig. 23
solda de topo rosqueado ousolda de encaixe
flangeada
redução excêntrica redução concêntrica
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96 - SENAI/RJ
Flanges
Agora vejamos como diferentes tipos de flange são representados em desenhos isométricos.
Outros acessórios
Vários outros acessórios também são representados de modo especial em desenhos isométricos,como mostramos a seguir. Observe cada um com atenção.
Fig. 24
flange de pescoço flange cego flange de orifício bocal de vaso ouequipamento
Fig. 25
bolsa de drenagem dreno respiro ejetor purgador devapor
filtro Y
união luva bujão
tê soldadode topo
boca de lobocom reforço
boca de lobocom sela
colarsoldado
tê 45o boca de lobo
tê rosqueado curva a 45ocurva a 90o luva
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SENAI/RJ - 97
Representação das válvulas em isométricos
Veja agora como é feita a representação de diferentes tipos de válvulas em desenhos isométricos.
Posição das hastes das válvulas
Em relação à posição das hastes das válvulas, vamos destacar aqui algumas situações e a respectivarepresentação em desenhos isométricos. Observe as figuras em cada caso.
• Tubos horizontais com as hastes na vertical
Fig. 26
Fig. 27
válvula degaveta
válvulaglobo
válvulamacho
válvula deesfera
válvula deretenção
válvula decontrole
válvula desegurança ou
de alívio
válvulamotorizada
válvula comvolante para
corrente
válvula deborboleta
flange depescoço
flangesobreposto
filtro “Y” purgadorde vapor
ejetor bocal de vaso ouequipamento
hastevertical
tubohorizontal
sentido do fluxo
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98 - SENAI/RJ
• Tubos horizontais com as hastes na horizontal
• Tubos verticais com as hastes horizontais e inclinadas
Ainda em relação às hastes das válvulas, vale observar que, quando elas são pequenas, como asválvulas de drenos ou ventes, por exemplo, as hastes não devem ser desenhadas, como mostram essesdois exemplos.
Fig. 28
Fig. 29
Fig. 30
tubo horizontal
hastehorizontal
tubo verticaltubo vertical
haste inclinada
hasteshorizontais
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
SENAI/RJ - 99
Nos desenhos isométricos também devem aparecer todas as válvulas e todos os acessórios detubulação, tais como flanges, reduções etc., bem como a localização de todas as emendas soldadas,rosqueadas ou flangeadas.
Veja isso no exemplo ilustrado a seguir, que mostra, primeiramente, um isométrico de uma linhacom válvulas em diversas posições. E depois uma planta correspondente a esse isométrico.
Fig. 31 – Isométrico
Fig. 32 – Planta
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
100 - SENAI/RJ
Indicação de fluxo em isométricos
Em todas as linhas de um desenho isométrico devem aparecer as setas indicativas de sentido dofluxo. Essas setas, de preferência, devem ser colocadas antes de toda mudança de direção, tomandoo cuidado para não colocá-las sobre uma conexão.
Observe este exemplo.
Fig. 33
planta
sentido do fluxo
isométrico
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
SENAI/RJ - 101
Exemplos de desenhos isométricosAgora que já analisamos a representação de diferentes componentes de tubulações em isométricos,
vamos ver alguns exemplos gerais de aplicação dessa representação.
• Exemplo de isométrico cotado e respectiva planta baixa
Fig. 34 –
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
102 - SENAI/RJ
• Exemplo de isométrico com nomenclatura dos componentes
• Exemplo de isométrico com observações para desenho
Fig. 35
Fig. 36
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
SENAI/RJ - 103
Identificação dos elementos datubulação em desenhos isométricos
Os tubos, vasos, bombas, compressores e demais equipamentos aparecem indicados nos isométricosapenas pela sua identificação, posição de linha de centro e pelos bocais de ligação com as tubulações.
As válvulas são usualmente designadas por siglas convencionais, como, por exemplo, 2" VGA 4"VGA. Essa identificação é a mesma empregada em plantas de tubulação.
Nos isométricos devem figurar, detalhadamente, inclusive os acessórios pequenos e secundáriosque existam nas tubulações, tais como: válvulas de dreno e de respiro, bocais para retirada de amostrasetc. Os conjuntos formados pelas válvulas de controle e respectivas tubulações de contornos e válvulasde bloqueio e regulagem são mostrados peça por peça.
Nos desenhos que aparecem a seguir podemos identificar algumas dessas informações. Observe.
• Exemplo 1
Fig. 37
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
104 - SENAI/RJ
• Exemplo 2
Fig. 38
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
SENAI/RJ - 105
Praticando1. Desenhe o isométrico correspondente às plantas apresentadas em cada caso a seguir. Represente
as conexões conforme as indicações.
• Caso 1
• Caso 2
Fig. 39
Fig. 40
planta(solda de encaixe)
N
N
planta(rosqueada)
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
106 - SENAI/RJ
• Caso 3
2. Observe o desenho e depois escreva as denominações e o tipo de ligação dos acessórios neleindicados.
Fig. 41
Fig. 42
planta
N
1. _______________________2. _______________________3. _______________________4. _______________________5. _______________________6. _______________________7. _______________________8. _______________________9. _______________________10. ______________________11. ______________________12. ______________________
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
SENAI/RJ - 107
Fig. 43
Fig. 44
3. Desenhe os isométricos correspondentes às plantas básicas a seguir, e cote.
• Planta 1
• Planta 2
NP
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
108 - SENAI/RJ
• Planta 3
4. Represente em planta, num só desenho, o isométrico apresentado para as tubulações do VASO 310.
Fig. 45
Fig. 46
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
SENAI/RJ - 109
5. Execute as plantas das linhas 3" 0 306 B e 3" 0334-B do isométrico apresentado.
6. Desenhe o isométrico correspondente às linhas G3" 1003Ca e G3 1004Ca da planta e da elevaçãoapresentadas a seguir.
Fig. 47
Fig. 48
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
110 - SENAI/RJ
7. Assinale com um X a representação gráfica que julgar correta.
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
SENAI/RJ - 111
Assinale com um X a representação gráfica que julgar correta.
Tubulações Industriais – Desenho Isométrico de Tubulações
112 - SENAI/RJ
Fig. 50
Anexos
3
Tubulações Industriais – Anexos
SENAI/RJ - 115
Toda folha de isométrico tem uma numeração que deve ser combinada com a numeração dasplantas, de maneira que seja fácil identificar em qual planta está representada uma linha queaparece em determinado isométrico e vice-versa. Por exemplo, a planta n°42 corresponde àsérie de isométricos começada pelo n° 4.202. Já a planta n°52 corresponde à série começadapelo n° 5.201, e assim por diante.
Fig. 50
Tubulações Industriais – Anexos
116 - SENAI/RJ
Tubulações Industriais – Anexos
SENAI/RJ - 117
Tubulações Industriais – Anexos
118 - SENAI/RJ
Emprego das convenções de plantas
Tubulações Industriais – Anexos
SENAI/RJ - 119
Corte transversal em uma unidade de processo
Tubulações Industriais – Anexos
120 - SENAI/RJ
Unidade 3 – Planta das tubulações – Área 32
Tubulações Industriais – Anexos
SENAI/RJ - 121
Unidade 3 – Elevação olhando para o norte
Tubulações Industriais – Anexos
122 - SENAI/RJ
Unidade 3 – Elevação olhando para Leste
Tubulações Industriais – Anexos
SENAI/RJ - 123
Unidade 3 – Planta das tubulações – Área 33
Tubulações Industriais – Anexos
124 - SENAI/RJ
Unidade 3 – Planta das tubulações – Área 34
Tubulações Industriais – Anexos
SENAI/RJ - 125
Tubulações Industriais – Anexos
126 - SENAI/RJ
Convenções para fluxograma
Tubulações Industriais – Anexos
SENAI/RJ - 127
Convenções para plantas
Tubulações Industriais – Anexos
SENAI/RJ - 129
Referências bibliográficas
• ABNT. Norma NBR11185 - NB126 12: Projeto de tubulações de ferro fundido dúctil centrifugado,para condução de água sob pressão. Rio de Janeiro: ABNT, 1994.
• ABNT. Norma NBR8190 - SB124 10: Simbologia de instrumentação. Rio de Janeiro: ABNT,1983.
• ABNT. Norma NBR9964 - SB88 08: Linhas e símbolos em desenhos de estruturas navais. Rio deJaneiro: ABNT, 1987.
• ABNT. Norma NBR14611 - 10: Desenho técnico - representação simplificada em estruturasmetálicas. Rio de Janeiro: ABNT, 2000.
• PETROBRAS. Norma N-0058: Subsídios gráficos para fluxogramas de processo e de engenharia.Rio de Janeiro: Petrobras, 1999.
• _____________. Norma N-0381: Execução de desenhos e outros documentos técnicos emgeral. Rio de Janeiro: Petrobras, 1997.
• _____________. Norma N-1521: Identificação de equipamentos industriais. Rio de Janeiro:Petrobras, 1998.
• _____________. Norma N-1522: Identificação de tubulações industriais. Rio de Janeiro:Petrobras, 1998.
• _____________. Norma N-1745: Folha para isométrico de tubulação. Rio de Janeiro: Petrobras,1999.
• SENAI/Departamento Nacional. Módulos industriais - Desenho de tubulações industriais. Rio deJaneiro: SENAI/DN, 1980.
• TELES, Pedro C. Silva. Tubulações industriais. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 1970.
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