07/12/2012 Agosto/2012 1

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2 Arranjo e Detalhamento de Tubulações Industriais 07/12/2012 2

3 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. 07/12/2012 3

4 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. 07/12/2012 4

5 Fluxograma de Processo Fabricação de Cerveja 07/12/2012 5

6 Fluxograma de Processo Processo de Extração de Amído de Milho 07/12/2012 6

7 Fluxograma de Processo Moagem e Peneiramento de Cobre 07/12/2012 7

8 Fluxograma de Processo Processo de Obtenção de Açucar 07/12/2012 8

9 Fluxograma de Processo Processo de Fabricação de Açúcar Branco 07/12/2012 9

10 Fluxograma de Processo Hidrodessulfurização do Petróleo 07/12/

11 07/12/ Planta de Tubulação de Processo

12 07/12/ Planta de Tubulação de Processo

13 07/12/ Planta de Tubulação de Processo

14 Isométrico 07/12/

15 Isométrico (com Detalhamento) 07/12/

16 Isométrico (com Detalhamento) 07/12/

17 Isométrico (Simples) 07/12/

18 Detalhamento de Tubulações em Elevação 07/12/

19 Detalhamento de Tubulações em Elevação e Corte 07/12/

20 Detalhamento Espacial (3D) 07/12/

21 Detalhamento Espacial (3D) 07/12/

22 Detalhamento Espacial (3D) 07/12/

23 Convenção de Fluxograma (1) Tubulações Industriais 07/12/

24 Convenção de Fluxograma (2) Tubulações Industriais 07/12/

25 Convenção de Planta 07/12/

26 Convenção de Planta 07/12/

27 Convenção de Isométrico Tubulações Industriais 07/12/

28 Identificação por Cores, das Tubulações nas Áreas 07/12/

29 Suportes de Tubulações Industriais 07/12/

30 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. 07/12/

31 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). 07/12/

32 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. 07/12/

33 SUPORTES DE TUBULAÇÕES IMÓVEIS: 07/12/

34 SUPORTES DE TUBULAÇÕES IMÓVEIS: 07/12/

35 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. 07/12/

36 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). 07/12/

37 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. 07/12/

38 CONTATO ENTRE TUBOS E SUPORTES 07/12/

39 SUPORTES DE TUBULAÇÕES MÓVEIS Tubulações Industriais 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 07/12/

40 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 Tubulações Industriais 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. 07/12/

41 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 Kg e deflexões até 20 cm -Carga constante: cargas até 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 Tubulações Industriais Carga sustentada pela estrutura é o dobro do peso da tubulação, tendência a vibrações, considerável espaço ocupado e atravancamento, principalmente em locais congestionados. 07/12/

42 DISPOSIÇÃO DE MOLAS 07/12/

43 SUPORTES E CONTRA-PESOS Tubulações Industriais 07/12/

44 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. 07/12/

45 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. 07/12/

46 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. 07/12/

47 Ancoragem 07/12/

48 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. 07/12/

49 Guias 07/12/

50 Guias 07/12/

51 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 07/12/

52 Vão entre suportes p/ grupos de tubos: será fixado, geralmente em função do diâmetro médio ou diâmetro correspondente ao maior número de tubos. 07/12/

53 07/12/

54 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) 07/12/

55 Fim!!! 07/12/