Tubulações Industriais

Transcrição

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Conteúdo

Conceitos fundamentais;

Principais códigos e normas;

Tipos de tubos e emprego de tubulações industriais;

Materiais de construção;

Acessórios de tubulações industriais;

Traçado, detalhamento e desenho;

Fabricação e montagem;

Manutenção e Inspeção.
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Bibliografia Recomendada
 Tubulações Industriais: Materiais, Projeto e Montagem; Silva Telles, P.C.; Livros
Técnicos Científicos – LTC;
 Tubulações Industriais: Cálculo; Silva Telles, P.C.; Livros Técnicos Científicos – LTC;
 Tabelas e Gráficos para Projeto de Tubulações; Silva Teles, P.C., Paula Barros, D.G.;
Interciência;
 ASME B31.3, Process Piping; American Society for Mechanical Engineers.
 http://www.pipesystem.com.br/Artigos_Tecnicos/Tubos_Aco/Normas_Tubos/normas_t
ubos.html
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Conceitos e Definições
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CANO (pipe) =
condutores comumente
controlados/regidos pelo
diâmetro da linha neutra
(D.N.).
TUBO (tube) =
diâmetro externo (D.E.).
MANGUEIRAS (hose) =
diâmetro
6/12/2012 interno (D.I.).
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Tubos: são dutos fechados destinados ao transporte de fluidos, e
geralmente são de seção circular.
Tubulação: é o termo genérico, usado para denominar um conjunto de
tubos e seus acessórios, também chamado de sistema de escoamento.
 Primeiros tubos metálicos feitos de chumbo antes da era Cristã;
 A primeira produção de tubos de ferro fundido começou na Europa
Central no século XV;
 Produção em escala comercial em 1886 com a patente dos irmãos
Mannesmann.
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 Nas indústrias de processo as tubulações representam 15 a 20 %
do custo total da instalação;
 As válvulas representam 8% do custo total da instalação;
 A montagem das tubulações representa 45 a 50% do custo total da
montagem;
 O projeto das tubulações representa 20% do custo total do projeto.
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Aplicações:






Distribuição de vapor para potência 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
Transporte/distribuição de fluidos diversos.
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Classificação Quanto Ao Emprego:
Tubulações de Processo
Tubulações dentro de
Instalações Industriais
Tubulações de Utilidades
Tubulações de Instrumentação
Tubulações de Transmissão hidráulica
Tubulações de Drenagem
Adução
Tubulações de Transporte
Transporte
Drenagem
Tubulações fora de
Instalações Industriais
Distribuição
Tubulações de Distribuição
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Coleta
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Tubulações Instaladas dentro de Instalações Industriais:
Tubulações de Processo
Constituem a finalidade básica da indústria, cuja atividade principal é o
processamento, a armazenagem ou a distribuição de fluidos. Exemplos:
tubulações de óleo em refinarias, tubulações de produtos químicos em
indústrias químicas etc.
Tubulações de Utilidades
Tubulações de fluídos auxiliares nas indústrias e também as tubulações em
geral que se dedicam a outras atividades. Podem servir não só ao
funcionamento da indústria (sistema de refrigeração, aquecimento etc.) como
também a outras finalidades normais ou eventuais (manutenção,
limpeza,combate a incêndio etc.) Costumam ainda constituir redes de utilidades
aquelas aplicadas em água doce, água salgada, vapor e ar comprimido nas
industrias em geral
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Tubulações de Instrumentação
Tubulações para a transmissão de sinais de ar comprimido para as válvulas de
controle e instrumentos automáticos.
Tubulações de Transmissão Hidráulicas
Tubulações de transmissão hidráulica sob pressão para os comandos e
servomecanismos hidráulicos
Tubulações de Drenagem
Redes encarregadas de coletar e conduzir ao destino conveniente os diversos
efluentes fluídos de uma instalação industrial.
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Tubulações Instaladas fora de Instalações Industriais:
Tubulações de Transporte
Troncos empregados para o transporte de líquidos e de gases a longas
distâncias fora da instalação industrial.
Exemplos: adutoras de água, oleodutos e gasodutos.
Tubulações de Distribuição
Redes ramificadas fora das instalações industriais.
Exemplo: água, vapor etc.
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Consiste De Várias Seções Publicadas Individualmente:
B31.1 – Power Piping: Tubulações tipicamente encontradas em plantas de
geração de energia elétrica;
B31.2 – Fuel Gas Piping: Norma Extinta;
B31.3 – Process Piping: Tubulações tipicamente encontradas em plantas de
processamento de petróleo, de produtos químicos, farmacêuticos, têxteis,
celulose, etc;
B31.4 – Pipeline Transportation Systems for Liquid Hydrocarbons and Other
Liquids;
B31.5 – Refrigeration Piping;
B31.8 – Gas Transportation and Distribution Piping Systems;
B31.9 – Building Services Piping;
B31.11 – Slurry Transportation Piping Systems.
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ASME B31.3 - Process Piping
Esta seção inclui:
a) Referencias
para
materiais aceitáveis
especificações
de
b) Requisitos para projeto de componentes e
acessórios;
c) Requisitos e dados para avaliação de
limitações
de
tensões,
reações
e
movimentos;
d) Guia para seleção de materiais;
e) Requisitos de fabricação e montagem;
f) Requisitos para inspeção e testes.
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Organização do Código (Capítulos) ASME B31.3 - Process Piping:
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
VII.
VIII.
IX.
Scope and Definitions;
Design;
Materials;
Standard for Piping Components;
Fabrication, Assembling and Erection;
Inspection, Examination and Tests;
Nonmetallic Piping and Piping Lined With Nonmetals;
Piping for Categories of Fluid Service (M) & (MA)
High Pressure Piping (K)
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Identificação por Cores, das Tubulações nas Áreas
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Materiais de Construção para
Tubulações
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Critérios para Seleção de Materiais.
1. Resistência mecânica;
2. Resistência química;
3. Resistência térmica;
4. Trabalhabilidade;
5. Transporte;
6. Fabricação/disponibilidade;
7. Custo.
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Propriedades Mecânicas
(b)
(a) Corpo de prova padrão antes e
após tração, mostrando o comprimento
de medição original e final.
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(b) Máquina de tração típica.
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Propriedades Mecânicas
Diagrama Tensão X
Deformação
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Tração
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Tração
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TABLE 2.2 Mechanical Properties of Various Materials at Room Temperature
Metals (Wrought)
E (GPa)
Y (MPa)
UTS (MPa)
Elongation
in 50 mm
(%)
Aluminum and its alloys
Copper and its alloys
Lead and its alloys
Magnesium and its alloys
Molybdenum and its alloys
Nickel and its alloys
Steels
Titanium and its alloys
Tungsten and its alloys
69–79
105–150
14
41–45
330–360
180–214
190–200
80–130
350–400
35–550
76–1100
14
130–305
80–2070
105–1200
205–1725
344–1380
550–690
90–600
140–1310
20–55
240–380
90–2340
345–1450
415–1750
415–1450
620–760
45–4
65–3
50–9
21–5
40–30
60–5
65–2
25–7
0
Nonmetallic materials
Ceramics
70–1000
—
140–2600
0
Diamond
820–1050
—
—
—
Glass and porcelain
70-80
—
140
—
Rubbers
0.01–0.1
—
—
—
Thermoplastics
1.4–3.4
—
7–80
1000–5
Thermoplastics, reinforced
2–50
—
20–120
10–1
Thermosets
3.5–17
—
35–170
0
Boron fibers
380
—
3500
0
Carbon fibers
275–415
—
2000–3000
0
Glass fibers
73–85
—
3500–4600
0
Kevlar fibers
62–117
—
2800
0
Note: In the upper table the lowest values for E, Y, and UTS and the highest values for elongation are for pure metals.
Multiply gigapascals (GPa) by 145,000 to obtain pounds per square in. (psi), megapascals (MPa) by 145 to obtain psi.
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COMPOSICÃO
QUÍMICA
ESPECIFICAÇÃO
TÉCNICA
PROCESSO DE
FABRICAÇÃO
PROPRIEDADES
MECÂNICAS
CONTROLE DE
QUALIDADE
TENSÕES
ADMISSÍVEIS
EMPREGO
DO MATERIAL
ESPECIFICAÇÃO
DIMENSIONAL
Especificação de Materiais
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CRITÉRIOS
DE PROJETO
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Variação do Limite de Resistência à Temperatura
Pode-se estabelecer para cada material uma temperatura a partir da qual sua resistência
mecânica é tão baixa, que seu uso fica anti-econômico.
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Variação do Limite de Resistência à Temperatura
Variação do módulo de elasticidade
com a temperatura.
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Variação do alongamento com a
temperatura para o aço-carbono.
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Deformação por Fluência (“CREEP”)





OA - DEFORMAÇÃO INICIAL AO SE APLICAR A CARGA (NÃO NECESSITA TEMPO, T = O). PODE SER PERMANENTE
OU NÃO, DEPENDENDO DA CARGA.
AB - 1ª FASE DE “CREEP”: A TAXA DE DEFORMAÇÃO É DECRESCENTE.
BC - 2ª FASE DE “CREEP”: A TAXA DE DEFORMAÇÃO É CONSTANTE COM O TEMPO.
CD - 3ª FASE DE “CREEP”: A TAXA DE DEFORMAÇÃO É CRESCENTE COM O TEMPO, ATINGINDO A RUPTURA.
EE' - CONTRAÇÃO.
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Curvas de fluência
Parâmetros
envolvidos:
tensão,
deformação, temperatura e tempo.
Curva tensão x tempo de ruptura.
O tempo de ruptura é função da tensão
atuante e da temperatura.
Pode-se estabelecer uma tensão limite
de trabalho para que o material dure
certo
tempo
a
determinada
temperatura.
Curvas tensão de ruptura x tempo para a ruptura
(o valor inicial LR, é o limite de resistência para cada
temperatura)
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Curvas de fluência do aço-carbono a 450º C.
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Curvas de fluência a tensão constante.
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 Composição química e tamanho de grão;
 Consideração da fluência no projeto.
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Fragilidade a Baixa-temperatura
 Materiais dúteis em temperatura ambiente, podem tornar-se frágeis quando
em baixa temperatura.
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Comportamento dúctil e frágil dos metais.
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Fragilidade a Baixa-temperatura
 O comportamento frágil pode ser verificado na curva energia de choque x
temperatura (temperatura transição).
 Pode-se
estabelecer limite mínimo de temperatura para cada material, a
partir do qual ele se fragiliza.
 Como
a fratura se inicia em pontos de concentração de tensões, certos
detalhes devem ser empregados no projeto e na construção para atender
este efeito.
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Fonte: Imagens da Internet.
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Corpos de Prova P/Testes de Impacto
Charpy
Izod
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Vaso Rompido por Fratura Frágil
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Fonte: Materiais para equipamentos de processo, P.C. Silva Telles, Ed Interciência.
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Descontinuidades Geométricas E Modos De Atenuá-las
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Fonte: Materiais para equipamentos de processo, P.C. Silva Telles, Ed Interciência. 40
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Fonte: Materiais para equipamentos de processo, P.C. Silva Telles, Ed Interciência.
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Significado Das Normas ASTM Para Identificação De Materiais
As normas ASTM (American Standarts of Testing and Materials) são as
nomas técnicas mais em relação aos materiais de construção
empregados na fabricação de tubos, e acessórios, assim como os
componentes e acessórios, embora as normas DIN/EN, e as normas
ABNT, também apresentem especificações a esse respeito.
Devemos então entender qual o sign ificado de cada elemento que
aparece na especificação de uma norma, analisando esses dois
esemplos:
ASTM A-161 GrA
ASTM B-247
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Significado Das Normas ASTM Para Identificação De Materiais
ASTM A-… ou B-…, são letras que aparecem nos exemplos, logo
depois das iniciais da entidade (ASTM), que indicam o tipo de
materiais.
São 4 (quatro) as letras possíveis, sendo cada uma para um materiais
diferentes, como especificado a seguir:
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Tubos De Aço Carbono - Propriedades
 Baixo custo, excelentes qualidades mecânicas, conformação e soldagem
fácil.
 Abrange 80% dos tubos na indústrias, sendo usado em muitos fluidos
poucos corrosivos, em temperatura desde –45ºC e qualquer pressão.
 Resistência mecânica sofre forte redução em temperaturas > 400ºC
 Fenômeno de fluência observado a partir de 370º C.
 Acima de 530ºC sofre intensa oxidação superficial (scaling), quando exposto
ao ar, formando grossas crostas de óxido – em outros meios pode ocorrer em
temperaturas mais baixas.
 Em exposições prolongadas a temperaturas de > 440ºC causa precipitação
do carbono (grafitização) tornando-o quebradiço.
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Tubos de Aço Carbono - Propriedades
 Não recomendado trabalho permanente a temperatura > 450ºC , admitindose picos de curta duração até 550ºC, sem grandes esforços mecânicos.
 Corrosão uniforme quando exposto a atmosfera, sendo mais intensa quanto
maior a umidade e poluição.
 C limitado até 0,35%, sendo 0,30% solda relativamente fácil e 0,25% podem
ser dobrados a frio.
 Acalmados: 0,1% Si para eliminar gases, estrutura cristalina fina e
uniforme, recomendado para trabalhos com temperatura < 0ºC ou onde possa
ocorrer > 400ºC (mesmo que por pouco tempo).
 Efervescentes: que não contém Si.
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 Maior C: maior dureza, limites de resistência e escoamento, porém menor
ductilidade e soldabilidade.
 Médio C: até 0,35%, limite de ruptura 37 a 54 Kg/mm², escoamento 22 a 28
Kg/mm².
 Baixo C: até 0,25%, limite de ruptura 31 a 37 Kg/mm², escoamento 15 a 22
Kg/mm².
 Quebradiço – fratura frágil – a temperaturas muito baixas, melhorando a
resistência baixando-se o teor C e normalizando para uma granulação fina
(aço acalmado), com exigência do ensaio Charpy, para verificar ductiliade. A
ANSI B31 permite o uso até –50ºC (raramente é empregado)
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 Em contato com o solo, apresenta corrosão alveolar, sendo mais severa em
solos úmidos ou ácidos.
 Ácidos minerais atacam violentamente, principalmente diluídos ou quentes.
 Pode ser utilizado em serviço com álcalis até 70ºC, devendo serem tratados
termicamente (alívio de tensões) p/ trabalhos > 40ºC. Temperaturas mais
elevadas causam corrosão sob tensão.
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ASTM- A-106: Sem costura, Ø 1/8” a 24”, alta qualidade, acalmado, uso em
temperaturas elevadas (quando ocorrer > 400ºC). Abrange 3 graus, o Grau C limitado à
uso até 200ºC. Para encurvamento à frio usar Grau A.
ASTM- A-53: Com ou sem costura, Ø 1/8” a 24”, média qualidade, não sempre
acalmado, embora ANSI B.31 permita, não usar em serviço permanente > 400ºC.
Abrange 2 graus, A e B. Mais baratos que o ASTM-A-106; com acabamento
(galvanizado) ou sem (preto).
ASTM- A-120: Com ou sem, baixa qualidade, Ø 18” a 16”, só permitido o uso para
fluidos não tóxicos, não inflamáveis até 10 Kg/cm2 e 180ºC.
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ASTM- A-333 (Gr 6): Sem costura, especiais para baixa temperatura. Taxa de C até
0,3% e Mn 0,4 a 1,0%; normalizado para refinamento do grão e ensaio Charpy a –46ºC.
API-5L: Com ou sem costura, qualidade média, Ø 1/8” a 64”, composição química e
propriedades mecânicas, semelhantes ao ASTM-A-53.
API-5LX: Com ou sem costura, alta resistência, especiais para oleodutos. Abrange 6
classes, com limites de ruptura de 42 a 58Kg/cm2. Não devem ser usados para >200ºC.
Com Costura
ASTM-A-134: Ø > 16”, espessura de parede até ¾” , solda longitudinal ou espiral.
ASTM-A-135: Ø até 30”, Graus A e B.
ASTM-A-671: uso p/ temperatura ambiente e mais baixas. Abrange 9 classes, Ø > 12”;
Exige TTAT, normalização Radiografia 100% e TP. Fabricados a partir de chapas ASTMA-515 ou A-516 (acalmado) e ASTM-A-285 Gr C (não-acalmado).
ASTM-A-672: para temperaturas moderadas, matéria prima e faixa de Ø os mesmos
para
o A-671
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Diagrama de Equilíbrio da Liga Fe-C
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Diagrama de Transformação Isotérmica
Fonte: Ciência e Engenharia de Materiais: uma introdução, W.D.Callister Jr, Ed LTC.
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Influência do Teor de Carbono Nas Propiedades Mecânicas
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Influência de Outros Elementos de Liga no Aço Carbono
 Adição de manganês (mn): aumento da resistência mecânica sem grande
prejuízo na soldabilidade.
 Adição de silício (si) e alumínio (al): produz aços acalmados (“killed
steels”) que apresentam menor incidência de defeitos internos e maior
uniformidade de composição química.
Utilizados na fabricação de aços de alta qualidade apropriados para
temperaturas elevadas (Si) e baixas (Al).
 Presença de fósforo (p) e enxofre (s): impurezas prejudiciais à qualidade
do aço e por isso sua presença é limitada a valores muito baixos.
 Adição de cobre (Cu): melhora a resistência à corrosão atmosférica.
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Efeito Da Temperatura Nos Aços Carbono





QUEDA ACENTUADA NA RESISTÊNCIA: a partir de 400º C.
Oxidação superficial: a partir de 530º c.
Grafitização (precipitação do carbono livre) que torna o aço frágil: a partir de 440º c.
Deformações permanentes por fluência: a partir de 370º c.
Fragilidade à baixa temperatura: a partir de – 45º c.
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Efeito Do Meio Nos Aços Carbono
Corrosão externa
 Corrosão atmosférica (atmosfera industrial poluída): 0,30 mm/ano = Proteção
se dá a base de tintas e compósitos.
 Linhas enterradas = revestimento com tintas, com resinas ou com fitas
plásticas e proteção catódica.
Corrosão interna
 Taxa média aceitável = 0,1 mm/ano.
 Água salgada: não usar aço carbono.
 Utilizar gráficos de taxa de corrosão.
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Aspectos De Soldabilidade Dos Aços Carbono
 Atender às recomendações da ASME B 31.3 / ASME B&PV/ASME BPE.
 Preaquecimento a 80ºc e aquecimento entre os passes de solda em peças
com espessuras superiores a 25 mm.
 Tratamento térmico de alívio de tensões após a soldagem, a 600º c, durante
1 hora para cada 25 mm de espessura, quando a espessura é maior do que
19 mm.
 Utilizar eletrodos de baixo h2 para:
 T
> 25 mm
 % C > 0,22 %
 Le > 35 kg/mm2.
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Fonte: Materiais para equipamentos de processo, P.C. Silva Telles, Ed
Interciência.
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Tubos de Aço Liga - Propriedades
 Aços que possuem qualquer quantidade de elementos, além dos que entram na
composição dos aços-carbono.
 Baixa liga até 5% de elementos liga, liga intermediária entre 5 e 10%, e alta liga com
mais de 10%.
 Os inox são os que contém pelo menos 12% de Cr, que lhe confere a propriedade de
não oxidar mesmo em exposição prolongada a atmosfera normal.
 São mais caros, montagem e soldagem mais difícil, exigindo tratamentos térmicos.
Justificativa para o emprego





Altas temperaturas: acima do limite do aço carbono
Baixas temperaturas: inferiores a –45ºC ao do aço carbono
Alta corrosão
Necessidade de não contaminação: produtos alimentares, farmacêuticos
Segurança: fluidos muito quentes, inflamáveis, tóxicos, explosivos etc.
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Tubos de Aço Liga - Propriedades
 Duas classes : Aços-liga Molibidênio e Cromo-Molibidênio e aços-liga de Níquel.
 Os aços-liga Mo e Cr-Mo contêm até 1% de Mo e até 9% de Cr, são ferríticos, e
utilizados para temperaturas elevadas.
 O Cr melhora resistência a oxidação em altas temperatura e resistência a corrosão em
geral, principalmente em meios oxidantes.
 Mo melhora resistência a fluência do aço e aumenta a resistência a corrosão alveolar
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Tubos de Aço Liga - Especificações
 Até 2,5% de Cr ligeiro aumento na resistência à fluência, percentuais maiores
reduzem essa resistência (exceto no inox austenítico - Ni).
 Até 2,5% de Cr alta temperatura, grandes eforços meânicos e baixa corrosão –
resistência a fluência.
 Maior % de Cr alta temperatura, reduzidos eforços meânicos e alta corrosão –
resistência à oxidação ou a corrosão, hidrocarbonetos quentes e serviços com
hidrogênio.
 Sofrem fratura frágil repentina se utilizados em temperatura abaixo de 0ºC
Os aços-liga contendo Ni são especiais p/ baixas temperaturas; quanto maior o % de Ni
mais baixa é a temperatura de utilização.
Principais especificações ASTM

Tubos s/ costura: A-335 (aços-liga Mo e Cr-Mo) A-333 (aços-liga Ni)

Tubos c/ costura: A-671 (aços-liga 2 ½ Ni e 3 ½ Ni ) A-672 (aço-liga ½ Mo ) e A-691
(aços-liga Cr-Mo).
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Tubos de Aços Inoxidáveis - Propriedades
 Austeníticos: não magnéticos, 16 a 26% Cr e 6 a 22% Ni
 Extraordinária resistência a fluência e a oxidação, exceto os de baixo C (304L e 316L –
limite de 400ºC, menor resistência mecânica), mantém-se dúctil mesmo em temperaturas
extremamente baixas.
 O 304 e 316 e outros não estabilizados estão sujeitos a precipitação de carbonetos de
Cr (sensitização) entre 450 e 850ºC, diminuindo a resistência a corrosão e sujeito a
corrosão intergranular em meios ácidos. Pode ser controlado pela adição de Ti , Ta e Nb
(aços estabilizados 321, 347 e 348) ou diminuindo o C (série L).
 Presença de íons de Cl em geral pode causar severa corrosão alveolar e sob-tensão
 Utilizado em serviços para temperaturas elevadas, temperaturas muito baixas
(criogênicos), meios corrosivos oxidantes, produtos alimentícios e farmaceutícos,
hidrogênio em pressões e temperaturas elevadas
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 Ferríticos e Martensíticos: menor resistência fluência e a corrosão, menor temperatura
de início de oxidação, temperaturas limites de uso mais baixas.
 Mais baratos, menos sujeitos a corrosão alveolar e sob-tensão, difíceis de soldar e não
adequado p/ baixas temperatura.
 Principal especificação ASTM: A-312, tubos com e sem costura.
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Principais elementos de liga ------ Cr, Ni, Mo.
 Baixa liga ------- el. Liga 5 %
 Média liga ------- 5%
el. Liga 10 %
 Alta liga
-------- el. Liga 10 %
Inoxidável
adição de no mínimo 12 % Cr
Austeníticos
Ferríticos
Martensíticos
Duplex;
EPP
 Usados quando a temperatura ou condições específicas (corrosão,
contaminação) impedem o uso do aço carbono.
 Dificuldades
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Disponibilidade
Preço (4 vezes o aço carbono)
Soldabilidade
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Tubos de Aço Inoxidáveis – Fatores de influência dos elementos
• Aumenta resist. À oxidação em temperatura elevada
Cromo
• Aumenta resistência à corrosão
• Até 2 ½ % aumenta resistência à fluência
Molibdênio: aumenta resistência à fluência e ao escoamento;
• Confere maior resistência mecânica a baixa e alta
Níquel:
temperatura;
• Aumenta a resistência a corrosão.
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Oxidação Ao Ar – Influencia Do Cr.
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Interciência.
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Resistência Á Fluência: Influência Do Mo.
Tensão para ruptura por fluência
em 1.000 horas.
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Fonte: Materiais para equipamentos de processo,
P.C. Silva Telles, Ed Interciência.
70
Tenacidade: Influência do Ni.
Resistência ao impacto do açoliga 3 ½ % Ni e do Níquel.
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Interciência.
71
Interciência.
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Interciência.
73
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Interciência.
74
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Interciência.
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Tubos De Ferros Fundido - Propriedades
 Ligas de FeC > 6% C;
 Ferro fundido nodular adição de Si, Cr ou Ni Aumenta a resistência
mecânica;
 Ferro fundido branco não utilizado;
 Excesso de grafita, torna frágil, e com péssima soldabilidade;
 Baixa resistência mecânica (tração, compressão e choques);
 Boa resistência à corrosão;
 Boa resistência ao desgaste e abasão;
 Uso em h2o, h2o salgada, esgoto (baixa pressão);
 Especificação: ASTM A-74; ASTM A-37; EB-43 e P-EB-137 DA
ABNT.
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Tubos De Materiais Não-ferrosos - Propriedades
 Melhor resistência à corrosão que o aço carbono;
 Menor resistência mecânica ;
 Melhor condutibilidade térmica;
 Menor peso especifico;
 Melhor comportamento em baixas temperaturas;
 Maior custo.
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Tubos De Materiais Não-ferrosos - Propriedades
Cobre e suas Ligas: excelente resistência ao ataque atmosférico, álcalis,
ácidos diluídos. Sujeitas a CST em contato com a amônia, aminas e
compostos nitrados. Faixa de trabalho –180º a 200ºC. Principais
especificações: B-88 (cobre), B-111 (latão) e B-466 (cupro-níquel).
Alumínio e suas Ligas: leves (1/3 do peso dos aços) boa resistência a
atmosfera, água e compostos orgânicos inclusive ácidos orgânicos. Baixa
resistência mecânica, sendo melhorada com a adição de Fe, Si, Mg.
Excelentes para serviços criogênicos (-270ºC). Principal especificação: B241.
Níquel e suas Ligas: Ni comercial, metal Monel (67% Ni, 30% Cu), Inconel
(80%Ni e 13% Cr). Excelente resistência a corrosão, boa qualidade
mecânica, resistência a temperatura elevada e baixa. Monel: água salgada,
H2SO4 diluído, HCl diluído. Temp de 550ºC. Níquel: 1050ºC e 1100ºC
Incoloy.
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Tubos de Cobre e Suas Ligas - Propriedades




Cobre puro = ASTM B-88; ASTM B-75; ASTM B-111.
Latão = Cobre + Zinco = ASTM B-111.
Bronze = Cobre + Silicio = ASTM B-315.
Cupro-Níquel = ASTM B-466.
 Devido ao alto coeficiente de transmissão de calor são usualmente
empregados em serpentinas, como tubos de aquecimento ou
refrigeração;
 Não devem ser empregados para produtos alimentares ou
farmacêuticos pelo fato de deixarem resíduos tóxicos pela corrosão
 Alta condutibilidade elétrica ;
 Custo elevado.
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Tubos De Alumínio E Suas Ligas - Propriedades
 Alumínio = ASTM B88 (tempera L ou K).
 A resistência mecânica é muito baixa;
 Baixo peso especifico;
 Ótimo desempenho em baixas temperaturas;
 A adição de Si, Mg ou Fe melhora a resistência mecânica;
 Devido ao alto coeficiente de transmissão de calor são empregados
em serpentinas, como tubos de aquecimento ou refrigeração.
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Tubos De Níquel E Suas Ligas - Propriedades




MONEL (67 % Ni, 30 % Cu) = ASTM B164
INCONEL (72 % Ni, 15 % Cr; 8 % Fe) = ASTM B168
INCOLOY (42 % Ni, 22 % Cr; 20 % Fe, 3 % Mo; 2 % Cu) = ASTM B564
HASTELlOY (60 % Ni, 28 % Mo, 5 % Fe, 2.5 % Co) = ASTM B622
 Alta resistência a corrosão;
 Boa resistência a altas e baixas temperaturas;
 Alto custo.
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Tubos De Materiais Não-metálicos - Propriedades
A utilização de tubos de plástico tem crescido nos últimos anos, principalmente
como substitutos para os aços inoxidáveis .









Cerâmica;
Fibro-cimento;
EPDM;
PTFE;
PEAD/PEBD;
PVC;
PCVC;
PVA;
PP.
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Tubos De Materiais Não-metálicos - Propriedades
Desvantagens:
Vantagens:
 Baixa resistência ao calor
 Baixa resistência mecânica
 Pouca estabilidade dimensional
 Insegurança nas informações
técnicas
 Alto coeficiente de dilatação
 Alguns plásticos podem ser
combustíveis
 Baixo peso específico;
Alta resistência à corrosão
Coeficiente de atrito muito baixo
Facilidade
de
fabricação
e
manuseio
Baixa condutividade térmica e
elétrica
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Fim !!!
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Tubulações Industriais

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