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Agosto/2012
Arranjo e Detalhamento
de Tubulações Industriais
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Tubulações Industriais
Tipos de Desenhos de Tubulação
Os principais tipos de desenhos que compõem um projeto de tubulação,
são:
1.
Fluxogramas (Flow-sheets);
2.
Plantas de Tubulação (Piping plans);
3.
Isométricos (Isometrics);
4.
Desenhos de detalhes e de fabricação, desenhos de suportes, folhas de
dados.
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Tubulações Industriais
Fluxogramas: são desenhos esquemáticos s/ escala, mostram toda a rede de
tubulações e os equipamentos aos quais está ligada. Podem ser: Processo e
Tubulação e Instrumentação (P&I);
Plantas de Tubulação: feitos em escala, contendo todas as tubulações de
uma determinada área, representadas em projeção horizontal, olhando-se de
cima p/ baixo.
Tubos de Ø maiores são representados por dois traços paralelos, figuram as
elevações de todos os tubos, as distâncias entre estes, as cotas de pontos de
mudanças de direção dos tubos.
As diversas folhas de plantas devem limitar-se entre si formando um mosaico
contínuo cobrindo toda a área;
Isométricos: são feitos em perspectiva isométrica, sem escala. Os tubos
horizontais são representados por traços inclinados c/ 30º ângulo p/ a esquerda
ou direita. É obrigatório que estejam presentes todos os acessórios, bem como
as localizações das emendas dos tubos.
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Tubulações Industriais
Fluxograma de Processo
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Fabricação de Cerveja
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Tubulações Industriais
Fluxograma de Processo
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Processo de Extração de Amído de Milho
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Tubulações Industriais
Fluxograma de Processo
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Moagem e Peneiramento de Cobre
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Tubulações Industriais
Fluxograma de Processo
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Processo de Obtenção de Açucar8
Tubulações Industriais
Fluxograma de Processo
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Processo de Fabricação de Açúcar Branco
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Tubulações Industriais
Fluxograma de Processo
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Hidrodessulfurização do Petróleo
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Planta
de Tubulação de Processo
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Planta
de Tubulação de Processo
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Planta
de Tubulação de Processo
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Tubulações Industriais
Isométrico
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Tubulações Industriais
Isométrico (com Detalhamento)
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Tubulações Industriais
Isométrico
(com Detalhamento)
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Tubulações Industriais
Isométrico (Simples)
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Tubulações Industriais
Detalhamento de Tubulações em Elevação
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Tubulações Industriais
Detalhamento de Tubulações em Elevação e Corte
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Tubulações Industriais
Detalhamento Espacial (3D)
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Tubulações Industriais
Detalhamento Espacial (3D)
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Tubulações Industriais
Detalhamento Espacial (3D)
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Tubulações Industriais
Convenção de Fluxograma (1)
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Tubulações Industriais
Convenção de Fluxograma (2)
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Tubulações Industriais
Convenção de Planta
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Tubulações Industriais
Convenção de Planta
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Tubulações Industriais
Convenção de Isométrico
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Tubulações Industriais
Identificação por Cores, das Tubulações nas Áreas
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Suportes de
Tubulações Industriais
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Localizações
Recomendável nas curvas situadas no plano horizontal, p/ evitar que o peso da curva
não suportada introduza esforços de torção no tubo.
Próximos às cargas concentradas, tais como válvulas, derivações etc.
Tubos verticais ao longo dos vasos devem estar presos ao próprio vaso p/ diminuir o
efeito de dilatações diferenciais entre o vaso e os tubos.
Projeto
A maioria dos dispositivos de suportes e de fixação é fabricada de aço estrutural por meio
de chapas, perfilados, vergalhões ou pedaços de tubos de aço.
Como via de regra geral recomenda-se que a solda de qualquer elemento na parede do
tubo (patins, reforços, berços, ancoragens etc) tenham um cordão contínuo de solda de
selagem em toda volta, p/ evitar penetração de umidade e a corrosão.
Tubulações quentes, deve ser lembrado o problema de dilatação diferencial entre tubo e
elemento soldado (mais frio) que pode dar origens a elevadas tensões. Recomenda-se
evitar peças soldadas na parede de tubos superior a 400ºC, preferíveis nestes casos os
patins, berços etc., presos por braçadeiras aparafusadas ou outros recursos que
dispensem a solda.
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Tubulações Industriais
São dispositivos destinados a suportar os pesos e os demais esforços
exercidos pelos tubos ou sobre os tubos, transmitindo esses esforços
diretamente ao solo, às estruturas vizinhas, a equipamentos ou, ainda a outros
tubos próximos.
 P/ sustentar pesos: Imóveis(apoiados e pendurados), Semi-móveis (piperangers), Móveis (mola e contrapeso)
 P/ limitar movimentos:
ancoragens (fixação total), guias (permite
movimento em apenas uma direção, batentes (impedem o movimento em um
sentido, contraventos (impedem movimentos laterais).
 Absorve vibrações: amortecedores.
 Cargas que atuam sobre os suportes: Peso, forças de atrito, dilatações
térmicas, ações dinâmicas diversas (golpes de aríete, acelerações do fluido,
vibrações, ação do vento etc).
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SUPORTES DE TUBULAÇÕES IMÓVEIS
São suportes fixos, quais não se deslocam verticalmente, não permitem movimentos
verticais aos tubos.
Podem ser apoiados ou pendurados, conforme transmitam os pesos p/ baixo ou p/ cima.
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SUPORTES DE TUBULAÇÕES IMÓVEIS:
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SUPORTES DE TUBULAÇÕES IMÓVEIS:
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SUPORTES SEMIMÓVEIS E P/ TUBOS VERTICAIS
Evitar contato direto, para permitir pintura das duas superfícies. Utiliza-se um
vergalhão de aço (ø ¾”) transversalmente aos tubos p/ evitar esse contato.
Para tubos pesados ou c/ paredes muito finas, adota-se chapas de reforço ou
berços construídos de chapas, para evitar danos na tubulação. Em trechos
longos de tubulação pesada as vezes empregam-se dispositivos especiais p/
reduzir o atrito do tubo nos suportes, facilitando os movimentos de dilatação.
Para tubos isolados são empregados os suportes tipo “Patins” (pipe-shoes) a
fim de evitar danos no isolamento.
Para tubos de aços-liga ou aços inoxidáveis, é comum o uso de patins e berços
c/ braçadeiras aparafusadas, p/ evitar execução de soldas de campo na
tubulação.
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SUPORTES PENDURAIS
São suportes que transmitem os pesos p/ cima. Dão grande liberdade de movimentos
aos tubos; empregados p/ tubos sujeitos a vibrações, choques dinâmicos, golpes de
aríete etc.
Costumam ser feitos de vergalhões de aço dobrado, presos ao tubo por meio de orelhas
soldadas ou de braçadeiras, e pendurados em vigas de aço, concreto ou em outros
tubos. Devem ter num sistema p/ ajuste do comprimento na montagem (esticador).
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SUPORTES PARA TUBOS VERTICAIS
Orelhas soldadas às paredes dos tubos, descansando em vigas horizontais, ou
presas por parafusos.
Utiliza-se braçadeiras p/ tubos leves e saias e reforços soldados abraçando
todo o tubo quando estes são pesados. Outros suportes são distribuídos ao
longo do tubo p/ evitar vibrações e deflexões laterais nestes.
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CONTATO ENTRE TUBOS E SUPORTES
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SUPORTES DE TUBULAÇÕES MÓVEIS
São dispositivos capazes de se deslocar verticalmente, dando cetra liberdade
de movimento vertical às tubulações, ao mesmo tempo que sustentam o seu
peso. Empregado p/ tubulações sujeitas a movimentos verticais e de certa
amplitude.
Existem 3 (três) tipos: Mola carga variável, Mola carga constante e
Contrapeso
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1. Mola Carga Variável: Consiste de uma mola helicoidal de aço, dentro de uma caixa
de aço de maneira que o peso dos tubos seja suportado diretamente pela mola,
tendendo a comprimi-la. São chamados variável porque a força necessária p/ comprimir
a mola aumenta à medida que a deflexão aumenta. A variação da carga será tanto maior
quanto menor for o comprimento da mola e vice-versa.
2. Mola Carga Constante: São aparelhos c/ molas de aço, nos quais o peso dos tubos
age através de um jogo de alavancas e articulações colocadas de tal maneira que o
braço de alavanca que atua sobre a mola aumenta à medida que a deflexão aumenta,
exigindo maior esforço p/ comprimir a mola.
A capacidade de suporte do aparelho fica praticamente constante ao longo do curso de
deflexão da mola.
Empregados quando
Os deslocamentos verticais forem muito grandes ( >15 cm)
A carga suportada for muito grande
A tubulação estiver ligada a algum equipamento sensível, de modo que não possa
permitir transmissão de esforços da tubulação p/ o equipamento.
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Todos os suportes de mola costuma ter um índice, por fora da caixa, dando indicação
visual imediata da deflexão da mola. Quando instalados, com a tubulação fria não
dilatada, a mola deve ficar comprimida entre o zero e um quarto do curso total.
Podem possuir um dispositivo que permite uma regulagem local dentro de certos limites,
para compensar possíveis erros no cálculo dos pesos ou na posição exata do aparelho.
Fabricação
-Carga variável: cargas até 15.000 Kg e deflexões até 20 cm
-Carga constante: cargas até 30.000 Kg e deflexões até 40cm
3. Suportes de contra-peso: Constitui-se de um contrapeso associado a um conjunto de
roldanas e cabo de aço ou uma alavanca. Usados principalmente quando se tem grandes
cargas simultaneamente com grandes deslocamentos verticais. Devem ter dispositivos
de segurança contra quedas e também limitadores de curso.
Desvantagens
Carga sustentada pela estrutura é o dobro do peso da tubulação, tendência a vibrações,
considerável espaço ocupado e atravancamento, principalmente em locais
congestionados.
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DISPOSIÇÃO DE MOLAS
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SUPORTES E CONTRA-PESOS
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São quatro os tipos mais importantes:
 Ancoragens: são os pontos de fixação total, restringindo completamente todos os
movimentos dos tubos. Por meio de barras chatas, perfis ou estruturas é feito a
soldagem firme dos tubos na chapa ou viga de apoio.
 Guias: as mais empregadas permitem apenas deslocamentos axiais dos tubos.
Existem guias que permitem movimentos transversais dos tubos e as guias de pino que
permitem somente movimento angular horizontal. As guias horizontais consistem de
barras chatas ou perfis soldados na viga ou chapa de apoio c/ uma pequena folga em
cada lado do tubo (1,5 a 3 mm).
 Batentes: impedem apenas os deslocamentos axiais em um ou em ambos os sentidos.
 Contraventos: não suportam pesos exercidos pelos tubos, apenas limitam os
movimentos laterais do mesmo, quando suportados por pendurais ou SM. Vergalhões de
aço engatados em braçadeiras.
Obs: Quanto mais pesada for a tubulação mais robusto tem de ser os dispositivos.
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Finalidades e Aplicações
Limitar e dirigir os movimentos causados pelas dilatações térmicas.
Proteger os equipamentos ligados à tubulação.
Subdividir sistemas complexos
Aumentar a capacidade de auto-suporte da linha
Isolar as vibrações ou aumentar a frequencia natural das mesmas
Fazer c/ que as dilatações se deem como previsto e não de forma aleatória.
Evitar interferências
Evitar flechas exageradas
Evitar deformações exageradas em ramais finos ligados ao tubo
Evitar movimentos laterais, angulares e de torção em juntas de expansão que não
admitam estes movimentos.
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Ancoragem
Subdivisão de linhas longas, evitando dilatações totais de grande amplitude
(A1)
Tubulações c/ juntas de expansão; uma junta entre duas ancoragens (A-2)
Limites de áreas, evitar transmissão de esforços (A3)
Subdivisão de tubulações complexas (A4)
Estações de válvula de controle (A-5)
Tubulações de ponta e bolsa
 Isolar vibrações
Válvulas de segurança
Nunca usar próximas a bocais de vasos ou de equipamentos , a dilatação
pode criar tensões perigosas no bocal.
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Ancoragem
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Guias
Trechos retos longos (G1)
Proteção de equipamentos e orientação de dilatações (G2)
Tubulação c/ juntas de expansão (G4)
Tubulações verticais (G5)
Estações de válvulas de controle (G6)
A guias não devem em princípio serem colocadas próximo de qualquer ponto de
mudança de direção dos tubos.
Batentes
Proteção de equipamentos e orientação de dilatações (B1)
Suportes p/ tubos sujeitos a vibração
Tubos sujeitos a vibrações fortes devem ter suportes e fixações independentes, para
que suas vibrações não se transmitam às estruturas e aos outros tubos.
Para vibrações e grande amplitude, são necessários dispositivos especiais como
amortecedores, suportes de mola ou juntas de expansão.
Vibrações de alta frequência e pequena amplitude a solução é, geralmente,a fixação
rígida dos tubos por meio de ancoragens em vários pontos.
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Guias
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Guias
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Apoios para Curvas de Expansão: Em tubulações longas colocar curvas de
expansão (liras), cada trecho contendo uma curva de expansão deve ficar entre
duas ancoragens
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Tubulações Industriais
Vão entre suportes p/ grupos de tubos: será fixado, geralmente em
função do diâmetro médio ou diâmetro correspondente ao maior
número de tubos.
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Tubulações Industriais
Tubovias: áreas destinadas a passagem de tubulações, sempre que
houver cruzamentos de ruas, avenidas ou outras pistas de veículos.
Consiste em colocar o grupo paralelo abaixo do nível do solo, dentro de
uma trincheira (pipe-way)
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Fim !!!
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