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Tubulação Industrial

tubulacao-industrial-destaqueAs tubulações industriais são utilizadas em indústrias de processamento, químicas, petroquímicas, refinarias de petróleo, alimentícias e farmacêuticas para transportar fluídos de uma entrada (bomba), para uma saída (reservatório).

Tubulação é um conjunto de tubos e acessórios voltados ao processo industrial, principalmente para distribuição de gases, óleos, vapores, lubrificantes e demais líquidos industriais e, chegam a representar 70% do custo dos equipamentos, ou 25% do custo total da instalação.

As tubulações industriais podem ser divididas em 02 classes distintas: tubulações dentre de instalações industriais e tubulações fora de instalações industriais.

As tubulações dentre de instalações industriais abrangem tubulações de processo, utilizadas, instrumentação, transmissão hidráulica e de drenagem. As tubulações fora de instalações industriais abrangem tubulações de transporte (adução, transporte e drenagem) e tubulações de distribuição (distribuição e coleta).

Classificação

Abaixo a classificação das tubulações dentro e fora das instalações industriais.

classificacao-tubulacoes


Fabricação de Tubos Industriais    

A ASTM (American Society for Testing and Materials), órgão americano responsável pela normatização e padronização de materiais para diversas áreas da indústria especifica mais de 500 tipos de materiais utilizadas na fabricação de tubulações industriais. Dentre os diversos materiais catalogados pela ASTM, destacamos os mais utilizados na fabricação dos tubos: tubos metálicos (ferrosos e não ferrosos), tubos não-metálicos e tubos de aço com revestimento interno. Confira alguns exemplos de materiais:

1. Tubos Metálicos

1.a. Tubos Metálicos Ferrosos

  • Aço carbono
  • Aço-liga
  • Aço inoxidável
  • Ferro fundido
  • Ferro forjado
  • Ferro ligado
  • Ferro modular

1.b. Tubos Metálicos não ferrosos
De um modo geral os tubos metálicos não ferrosos são pouco utilizados devido ao alto custo.

  • Cobre
  • Latões
  • Cupro-níquel
  • Alumínio
  • Niquel e ligas
  • Metal Monel
  • Chumbo
  • Titânio
  • Zircônio

2. Tubos não metálicos

2.a. Materiais Plásticos
A utilização de tubos de plástico tem crescido muito nos últimos anos, principalmente em substituição aos aços inoxidáveis.

  • Cloreto de poli-vinil (PVC)
  • Polietileno
  • Acrílicos
  • Acetato de celulose
  • Epoxi
  • Poliéster
  • Fenólicos
  • 2.b. Outros não-metálicos
  • Cimento-amianto
  • Concreto armado
  • Barro vibrado
  • Borrachas
  • Vidro
  • Cerâmica
  • Porcelana

3. Revestimentos internos para tubos de aço

O revestimento interno é utilizado para proteção anticorrosiva, antiabrasiva, antierosiva, para isolamento térmico e acústico e no intuito de evitar a contaminação do fluído conduzido.

  • Zinco
  • Materiais plásticos
  • Elastômeros (borrachas)
  • Asfalto
  • Concreto
  • Vidro
  • Porcelana

Alguns fatores influenciam a escolha do material para fabricação dos tubos. Os principais fatores são:

  • Fluído conduzido – aspectos de resistência à corrosão, impurezas, agentes contaminadores, ph, toxidez, etc.
  • Condições de serviço – Temperatura e pressão. Deve se consideradas condições extremas, mesmo que sejam eventuais ou transitórias.
  • Resistência mecânica – O material deve ter resistência compatível com os esforços (sobrecargas externas, reações de dilatação térmica, vento, peso, etc.)
  • Disponibilidade dos materiais – Com exceção do aço carbono, os materiais utilizados na fabricação dos tubos têm limitações e disponibilidade.
  • Custo dos materiais – Consideram-se os custos diretos e os indiretos que são o tempo de vida e os custos de reposição e paralisação do sistema.
  • Grau de Segurança – O grau de segurança dependerá da resistência mecânica e do tempo de vida.
  • Resistência ao escoamento – Perdas de carga. Deve ser transmitida a maior potência possível com a menor perda.

Tubos com costura e tubos sem costura

Os tubos são divididos em dois grupos: tubos sem costura e tubos com costura. Os tubos sem costura são fabricados por três tipos de processos industriais: laminação (para tubos grandes diâmetros), extrusão (para tubos com pequenos diâmetros) e o processo de fundição. Já os tubos com costura são fabricados por solda.

Os processos industriais de maior importância na fabricação de tubulações são os de laminação e solda. Através desses processos são fabricados mais de 2/3 dos tubos usados em instalações industriais.

Laminação

O processo de fabricação de tubos por laminação emprega-se na fabricação de tubos de aço carbono, aço-liga e aço inox, de 8 até 65 centímetros de diâmetro. Existem vários processos de fabricação por laminação, mas o mais importante é o processo “Mannesmann”. Veremos a seguir as principais características deste processo.

A formação do tubo por esse processo dá-se a partir de uma barra circular maciça de aço, que é empurrada por dois cilindros oblíquos que o rotacionam e transladam contra um mandril fixo. Obtém-se um tubo bruto, que sofrerá conformação de acabamento através de laminadores perfiladores.

laminacao-mannesman

Extrusão

O processo de fabricação de tubos por extrusão é um processo onde a peça é “empurrada” contra a matriz conformadora, com redução da sua seção transversal. A parte ainda não extrudada fica contida num recipiente ou cilindro.

A extrusão pode ser feito a frio ou a quente dependendo da ductilidade do material. Cada tarugo é extrudado individualmente o que caracteriza a extrusão um processo semi-contínuo. A extrusão pode ser combinada com operações de forjamento, nesse caso denomina-se extrusão fria.

Os materiais comumente extrudados são:

  • Alumínio
  • Cobre
  • Aço
  • Magnésio
  • Chumbo

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Fundição

No processo de fundição o material do tubo é despejado em estado líquido, nos moldes especiais, onde se solidifica adquirindo a forma final.

É fabricado por esse processo tubos de ferro fundido, de alguns aços não-forjáveis, grande parte dos materiais não-metálicos tais como: barro, concreto, cimento-amianto, borrachas, entre outros.

Soldagem de tubos com costura

Existem duas formas de aplicar o processo de solda na fabricação de tubos industriais: longitudinal (ao longo de uma geratriz do tubo e a mais empregada na maioria dos casos) e espiral.

Na solda em espiral, a matéria-prima é sempre uma bobina (para a fabricação contínua), para todos os diâmetros, desde os pequenos tubos até as tubulações de grande porte.

Empregam-se também os dois tipos de solda: de topo e sobreposta.

Tipos de solda para tubos com costura

A solda de topo é usada em todos os tubos soldados por qualquer dos processos com adição de metal e, também, nos tubos de pequeno diâmetro soldados por resistência elétrica. A solda sobreposta é empregada nos tubos de grande diâmetro soldados por resistência elétrica.

Os processos industriais mais importantes na execução da solda são:

  • Solda elétrica por arco protegido (com adição de metal do eletrodo);
    - solda por arco submerso
    - solda com proteção de gás inerte
  • Solda por resistência elétrica (ERW) sem adição de metal.

Classificação das tubulações industriais X fluído conduzido

Em uma instalação industrial existem duas classes de tubulações industriais que são as tubulações internas e tubulações de interligação.

As tubulações internas ou de processamento de fluídos localizam-se no interior das áreas de trabalho, são tubulações industriais dentro das unidades de processo.

Já as tubulações de interligação são instaladas na área externa, ligando as áreas de processo entre si. Veja abaixo a classificação das tubulações industriaisversus o fluído conduzido:

Clique na imagem para ampliá-la.

Imagens:

SENAI Espírito Santo / Cia Siderúrgica Mannesmann e Divulgação.

 

     

    Preço
    R$ 230,85
    à vista

    ou em até 7x de R$ 32,98

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