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Química industrial I Tubulações industriais ULBRA CANOAS 30/05/2007 César/Claudio/Débora/Gerson

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Química industrial I

Tubulações industriais

ULBRA CANOAS30/05/2007

César/Claudio/Débora/Gerson

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Tubulações industriais

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Tubulações industriaisDefinição:Conjunto de tubos e seus acessórios.

Aplicações: Distribuição de vapor para força e/ou para aquecimento;Distribuição de água potável ou de processos industriais;Distribuição de óleos combustíveis ou lubrificantes;Distribuição de ar comprimido;Distribuição de gases e/ou líquidos industriais.

Custo: Em indústrias de processamento, indústrias químicas,

refinarias de petróleo, indústrias petroquímicas, boa parte das indústrias alimentícias e farmacêuticas, o custo das tubulações pode representar 70% do custo dos equipamentos ou 25% do custo total da instalação.

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Normas e CódigosRegulamProjetos de tubulações;Fabricação de tubulações;Montagem de tubulações;Utilização de tubulações.

DetalhamMateriais;Condições de trabalho;Procedimentos de cálculo.

PadronizamDimensões de tubos;Válvulas;Acessórios.

ABNT – Associação Brasileira de normas técnicasASTM – American Siciety For Testing And MaterialANSI - American National Standard instituteISO - Internacional standard Organization

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Classificação das tubulações

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Materiais para TubosNÃO METÁLICOS:

Materiais plásticosCloreto de polivinil (PVC);plásticos Polietileno;Acrílicos;Acetato de celulose;Epóxi;Poliésteres;Fenólicos etc.

Cimento-amianto;Concreto armado;Barro vidrado;Elastômeros (borrachas);Vidro;Cerâmica, porcelana etc.

METÁLICOS: Ferrosos:

Aços-carbono;Aços-liga;Aços inoxidáveis;Ferro fundido;Ferro forjado;Ferros ligados;Ferro nodular.

Não-ferrosos: Cobre;Latões;Cobre-níquel;Níquel e ligas;Metal Monel;Chumbo;Titânio, zircônio.

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Ligações entre tubosLigações roscadasVantagens

baixo custo;fácil execução.

Desvantagens Vazamentos; Ponto fraco com menor resistência que o próprio tubo;Enfraquece a parede do tubo nas uniões.

Materiaistubos galvanizados;Aço inox;

Materiais não ferroso

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Ligações RoscadasJoelho e união com conexão roscada

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Ligações soldadasVantagens

Resistência mecânica boa;Estanqueidade perfeita;Boa aparência;Facilidade na aplicação de isolamento e pintura;Sem necessidade de manutenção.

Desvantagens

Dificuldade de desmontagem;Mão de obra especializada.

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Ligações Soldadas tubulações

Ligações soldadas

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Ligações FlangeadasVantagens:facilidade de montagemSubstituição facilitada de partes danificadas.

Desvantagem:Pontos de possíveis vazamentos;Peças caras,pesadas, volumosas.

Juntas elemento de vedação:Sujeita a compressão;Pressão interna do fluído.

Uso entre tubos e:Válvulas;Equipamentos;Tubos de aço com revestimento interno.

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Ligações Flangeadasentre tubulações

Ligações Flangeadas

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TIPOS DE DESENHOSDE TUBULAÇÕES

1 – Fluxogramas;2 – Plantas de tubulações;3 – Desenhos isométricos;4 – Desenho de detalhes e de fabricação,desenhos de suportes, folhas de dados etc.

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TIPOS DE DESENHOSDE TUBULAÇÕES

2 – Plantas de tubulações1 – Fluxogramas

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TIPOS DE DESENHOSDE TUBULAÇÕES

3 – Desenhos isométricos 4 -Detalhes de fabricação

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Válvulas

Dispositivos que tem a função de estabelecer, interromper e controlar fluxo de um fluído em uma tubulação.

Finalidade da válvula

Bloqueio; Regulagem;Retenção.

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Critérios para escolha de válvulas

Natureza física do fluído (liquido ou gás);Condições de corrosão, depósito de sedimentos e presença de sólidos;Pressão, vazão e temperatura e velocidade( valores de regime e extremos);Custo;Espaço disponível e posição de instalação.Necessidade de:

Fechamento estanque; Fechamento rápido;Operação freqüente;Comando remoto;Comando automático;Resistência a fogo.

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Materiais utilizados

Ferrosos aço carbono;aços liga;aços inoxidáveis;ferro fundido.Não ferrososcobre;latões;alumínioNão metálicosplásticos; PVC;Teflon.Especiais

revestimento em vidro; materiais não metálicos.

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Válvulas quanto a operaçãoManual

Por meio de volante;Por meio de alavanca;Por meio de engrenagens.

MotorizadaHidráulica;Pneumática;elétrica.

AutomáticaPróprio fluido;Por meio de molas e contra pesos.

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Classificação das Válvulas

Válvulas de bloqueio;Válvulas de Regulagem;Válvulas de controle de pressão;Válvulas de retenção.

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Válvulas de bloqueioQuanto ao fluxo do fluído

Estabelecem;Interrompem.

Perda de carga Baixa.

EstanqueidadeParcial; Total.

De mesmo diâmetro da tubulação

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Válvulas de bloqueioTipos

Gaveta são utilizadas em diâmetro comerciais de ½” a 48” em tubulações de água, óleo e líquidos em geral. Fechamento lento evita golpes e danos á tubulações, comporta se como guilhotina, não dão fechamento estanque e pequena perda de carga.Macho de fecho rápido , utilizadas em pequenos diâmetros para líquido e qualquer diâmetro e em geral em gases .Esfera de alta capacidade de fluxo, menor perda de carga com melhor vedação e maior facilidade de operação. Utilizada para manipular produtos químicos agressivos, que tendem a deixar depósitos de sólidos com boa tolerância a variação de temperatura e pressão.Globo utilizadas principalmente para regulagem de fluxo de líquidos , vapores e gases e podem também ser utilizadas para fechamento estanque em vapores e linhas de gases com limitação de diâmetro e perda de carga elevada.

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Válvula Gaveta

1. Volante

2. preme- gaxeta

3. gaxeta

4. Haste5. Castelo

6. Obturador tipo cunha

7. Cede

8. Corpo da válvula

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Válvulas de RegulagemQuanto ao fluxo do fluído

Controlam o Fluxo, trabalham em qualquer posição.

Estanqueidade Total

Admitem fluxo em um só sentido;Perda de carga mais elevada que outros tipos;Indicadas para operações (acionamentos) freqüentes;

Com menor diâmetro que a tubulação.

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Tipos Válvulas de RegulagemGloboSua principal utilização é regular fluxo; abertura mais rápida, admitem fluxo em um só sentido e apresentam perda de carga maior que as válvulas gavetas, podem trabalhar em posição intermediarias.

Agulha Proporciona ajuste fino de vazão devido seu obturador ser em forma de agulha e haste com passo pequeno para conseguir maior precisão na regulagem do fluxo para pequenos diâmetros.

BorboletaUtilizada para controle de grandes fluxo com pequena perda de carga.

Diafragmasão válvulas com corpo revestido e atuação por diafragma, geralmente utilizada para produtos agressivos.

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Válvula GloboVolanteHastePreme gaxetacasteloObturadorCorpo

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Válvula agulhaVolanteHastePreme gaxetagaxetasObturadorCorpo

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Válvula borboletaUtilizada para regulagem de fluxo de grandes diâmetro, baixas pressões e temperaturas moderadas, tanto para líquido como para gases. Boa estanqueidade.

Corpo da válvula

Redutor de força

Disco de fechamento

Volante

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Válvulas de controleÉ um nome genérico dado para designar uma grande variedade de válvulas utilizadas para controlar a distância de um determinado fluxo de fluído, que atuam para controlar uma variável que pode ser pressão, temperatura, nível e Ph com base em uma malha de controle formada por um sensor, um controlador, um atuador e a própria válvula.

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Válvulas de Segurança de Alívio

Uma pressão pré-determinada éajustada através de uma mola calibrada que é comprimida por um parafuso, transmitindo sua força sobre um êmbolo e mantendo-o contra uma sede. Ocorrendo um aumento de pressão no sistema o êmbolo é deslocado de sua sede, comprimido a mola e permitindo contato da parte pressurizada com atmosfera através de uma série de orifícios por onde é expulsa a pressão excedente.

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Redutora de pressão

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Válvulas de retençãoVálvulas de fluxo em um só sentido em uma determinada linha evita de retorno de fluído.

PistãoPortinhola

Sentido de fluxo

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EJETORESSão equipamentos que operam a custa de um fluído motriz, com o objetivo de succionar com um outro fluído;

Constam de um tubo aspirador e um bocal convergente por onde sai o fluído motor que alimenta um bocal convergente-divergente (venturi ou difusor).

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EJETORES

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COMPONENTES DE UM EJETOR

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TIPOS DE EJETORES

Ejetores para líquidos (edutores): utiliza-se como fluído motriz água ou outro líquido na aspiração de líquidos, lama ou líquidos com sólidos em suspensão.

Ejetores de ar ou vapor (Indutor): é utilizado como fluído motriz vapor de água na aspiração de gases ou vapores.

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APLICAÇÕESOs ejetores têm diversas aplicações em

processos na indústria como:Química;

Petroquímica;

Alimentos;

Siderúrgica;

Farmacêutica;

Papel/Celulose;

Fertilizantes;

Termelétricas.

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PURGADORES

Um purgador é uma válvula automática que permite eliminar o condensado, ar e outros gases não condensáveis das tubulações principais de vapor e de equipamentos que trabalham com vapor, impedindo ao mesmo tempo a perda de vapor no sistema de distribuição e no equipamento.

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A remoção do condensado, do ar e outros gases existentes nas linhas de vapor deve

ser feita pelas seguintes razões:

Conservar a energia do vapor. A entrada ou a permanência do condensado nos aparelhos de aquecimento diminui muito a eficiência desses aparelhos;

Evitar vibrações e golpes de aríete nas tubulações, causados pelo condensado quando empurrado pelo vapor em alta velocidade. Esses golpes ocorrem principalmente nas mudanças de direção, válvulas, etc., pois as velocidades usuais para vapor são muito maiores (20 a 100 vezes) do que as usadas p/ água;

Diminuir os efeitos de corrosão. O condensado combina-se com o CO2 existente no vapor formando o ácido carbônico, de alta ação corrosiva;

Evitar o resfriamento do vapor em conseqüência da mistura com o ar e outros gases.

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Classes de PurgadoresMecânicos - sua operação é baseada na diferença de densidade da água para o vapor

BoiaBalde invertido

Termostático - sua operação é baseada na diferença de temperatura entre vapor e condensado

Pressão balanceadaExpansão líquidaBi metálicos

Termodinâmico - trabalham baseado no princípio de variação de pressão estática e dinâmica de beroulli em função da velocidade.

SimplesFluxo distribuídoSimples com filtro incorporadoFluxo distribuído com filtro incorporado

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PURGADORES TIPO MECÂNICO DE BALDE INVERTIDO

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Purgadores Termodinâmicos

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Purgadores Termostáticos

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FOTOS

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FOTOS