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Tubulações e Bombas da disciplina de Mecânica dos Fluidos I ministrada na Multivix 2014_1.
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1 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
ASSUNTOS
Tubos e Tubulações – Definições Tubos: Materiais, Processos de Fabricação e Normalização Dimensional Meios de Ligação de Tubos, Conexões de Tubulações e Juntas de Expansão Válvulas Purgadores de Vapor, Separadores e Filtros Aquecimento, Isolamento Térmico, Pintura e Proteção Disposição das Construções em uma Instalação Industrial Arranjo e Detalhamento de Tubulações Sistemas Especiais de Tubulação Suportes de Tubulação Montagem e Teste de Tubulações Desenhos de Tubulações Bombas Industriais
2 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
AULA 1 Tubos e Tubulações
Definições, Materiais, Processos de
Fabricação e Normalização Dimensional
3 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Definição: 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.
4 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
CUSTOS
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.
5 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
6 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE TUBOS
TUBOS SEM COSTURA
Laminação Extrusão Fundição
Dia. Grandes
Dia. Pequenos
TUBOS COM COSTURA Fabricação por solda
A QUALIDADE DO TUBO INDEPENDE DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO
7 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
FABRICAÇÃO POR LAMINAÇÃO
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
FABRICAÇÃO POR EXTRUSÃO
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
FABRICAÇÃO POR FUNDIÇÃO
Ferro Fundido
Aços especiais não forjáveis
Fabricação Por Fundição Concreto
Cimento - Amianto
Barro Vidrato
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
FABRICAÇÃO DE TUBOS COM COSTURA
11 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
MATERIAIS PARA TUBOS
É muito grande a variedade dos materiais atualmente utilizados para a fabricação de tubos. Só a ASTM especifica mais de 500 tipos diferentes.
Metálicos: FERROSOS Aços Carbono, Aços Liga, Aços Inoxidáveis, Ferro Fundido, Ferro Forjado, Ferros Ligados, Ferro Nodular
Metálicos: Não Ferrosos Cobre, Latões, Cobre-níquel, Níquel e ligas, Metal Monel, Chumbo Titânio, zircônio
Não metálicos: Plásticos Cloreto de polivinil (PVC), Polietileno, Acrílicos, Acetato de celulose, Epóxi Poliésteres, Fenólicos etc.
12 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Cimento-amianto, Concreto armado, Barro vidrado, Elastômeros (borrachas), Vidro,Cerâmica, porcelana etc.
Não metálicos: cerâmicos
Fatores de influência na seleção do material:
- Natureza do fluido conduzido
- Condições de serviço (temperatura, pressão, etc.)
- Nível de tensões do material
- Natureza dos esforços mecânicos
- Disponibilidade dos materiais
- Custo dos materiais
- Segurança
- Facilidade de fabricação e montagem
- Vida útil prevista
- Sistema de ligações
- Experiência prévia
MATERIAIS PARA TUBOS
13 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
ESPECIFICAÇÃO DE MATERIAL PARA TUBOS DE AÇO
NÃO CONFUNDIR ESPECIFICAÇÃO COM NORMA DIMENSIONAL
No caso de Tubo as especificações mais comuns são:
ASTM
Aço-carbono: A-53
A-106 (Tubo preto)
A-120 (Tubo galvanizado)
Aço-Inoxidável: A-312
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
DIÂMETROS COMERCIAIS DOS TUBOS DE AÇO
Norma ANSI. B.36.10 Aço Carbono e Aço Liga Norma ANSI. B.36.19 Aço Inoxidáveis
TODOS OS TUBOS SÃO DESIGNADOS POR UM NÚMERO CHAMADO “DIÂMETRO NOMINAL IPS” (Iron Pipe Size) ou “BITOLA NOMINAL”
Até 12” o Diâmetro Nominal não corresponde à nenhuma dimensão física do tubo; a partir de 14” o Diâmetro Nominal coincide com o diâmetro externo dos tubos. NORMA DIMENSIONAL ABNT A ABNT ADOTOU A ANSI B.36 DESPREZANDO A POLEGADA DO DIÂMETRO NOMINAL USANDO O NÚMERO COMO DESIGNAÇÃO.
15 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Para cada Diâmetro Nominal fabricam-se tubos com várias espessuras de parede, denominadas “séries” ou “schedule”.
DIÂMETROS COMERCIAIS DOS TUBOS DE AÇO
Série = 1000 P/S onde: P = A Pressão interna em trabalho em psig. S = Tensão Admissível do material em psig. PARA CADA DIÂMETRO NOMINAL O DIAMETRO EXTERNO É SEMPRE CONSTANTE, VARIANDO APENAS O DIÂMETRO INTERNO, QUE SERÁ TANTO MENOR QUANTO MAIOR FOR A ESPESSURA DE PAREDE DO TUBO.
SEÇÕES TRANSVERSAIS EM TUBOS DE 1” DE DIÂMETRO NOMINAL
16 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
TIPOS DE PONTAS DE TUBOS
17 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
DIMENSIONAMENTO DO DIÂMETRO DA TUBULAÇÃO
NA MAIORIA DOS CASOS É UM PROBLEMA HIDRÁULICO EM FUNÇÃO:
Da vazão necessária de fluido Das diferenças de cotas existentes Das pressões disponíveis Das velocidades e perdas de carga admissíveis Da natureza do fluido Do material e tipo da tubulação EXCEÇÕES: Diâmetro do bocal do equipamento (TUBOS CURTOS) Vão entre os suportes (VAZÕES PEQUENAS)
18 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
O CÁLCULO É FEITO POR APROXIMAÇÕES SUCESSIVAS CÁLCULO DO DIÂMETRO: Função das velocidades de escoamento ou das perdas de carga. É PRECISO EVITAR VELOCIDADES ALTAS PORQUE PODE CAUSAR VIBRAÇÕES NA TUBULAÇÃO GRANDEZAS CONHECIDAS (Cálculo da perda de carga) Vazão Cota e pressão dos pontos extremos Natureza do líquido (γ ,υ,Pv ) Comprimento equivalente
DIMENSIONAMENTO DO DIÂMETRO DA TUBULAÇÃO
19 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
1. QUANTO MAIOR A PERDA DE CARGA MAIOR A ENERGIA PERDIDA
2. PARA DIMINUIR A PERDA DE CARGA É PRECISO AUMENTAR O DIÂMETRO 3. RESULTA EM UM PROBLEMA ECONÔMICO
DIMENSIONAMENTO DO DIÂMETRO DA TUBULAÇÃO
CALCULADO O DIÂMETRO EM FUNÇÃO DO ESCOAMENTO É PRECISO ADEQUAR O VALOR ENCONTRADO COM AS DIMENSÕES NORMALIZADAS PARA FABRICAÇÃO DE TUBOS.
20 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
DEFINIÇÃO DE UM TUBO (Especificação para Compra) DIÂMETRO NOMINAL NÚMERO DE SÉRIE TIPO DE EXTREMIDADE : Ponta lisa Ponta chanfrada (especificada) Ponta rosqueada (especificada) PROCESSO DE FABRICAÇÃO (com ou sem costura) ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TIPO DE ACABAMENTO OU DE REVESTIMENTO QUANTIDADE: Normalmente indica-se a quantidade total em unidade de comprimento ou em peso. A indicação do comprimento da vara de tubo não é importante porque pode haver variação, em função do processo de fabricação
21 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
ROSCA PARA TUBOS ROSCA NPT
22 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
ROSCA PARA TUBOS ROSCA WITHWORTH
23 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
VELOCIDADES RECOMENDADAS PARA TUBULAÇÕES
24 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
VELOCIDADES RECOMENDADAS PARA TUBULAÇÕES
25 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
AULA 2 Meios de Ligação de Tubos,
Conexões de Tubulações e Juntas de Expansão Válvulas
26 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
MEIOS DE LIGAÇÃO DE TUBOS
PRINCIPAIS MEIOS • LIGAÇÕES ROSQUEADAS • LIGAÇÕES SOLDADAS • LIGAÇÕES FLANGEADAS • LIGAÇÕES DE PONTA E BOLSA
• OUTROS SISTEMAS
Ligações de compressão
Ligações patenteadas FATORES QUE INTERFEREM NA ESCOLHA DO MEIO DE LIGAÇÃO
- MATERIAL E DIÂMETRO DA TUBULAÇÃO - FINALIDADE E LOCALIZAÇÃO - CUSTO - GRAU DE SEGURANÇA EXIGIDO - PRESSÃO E TEMPERATURA DE TRABALHO - FLUIDO CONDUZIDO - NECESSIDADE OU NÃO DE DESMONTAGEM - EXISTÊNCIA OU NÃO DE REVESTIMENTO INTERNO NO TUBO
27 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
LIGAÇÕES ROSQUEADAS
SÃO LIGAÇÕES DE BAIXO CUSTO E DE FÁCIL EXECUÇÃO UTILIZADAS EM
PEQUENOS DIÂMETROS (Até 2”)
28 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
LIGAÇÕES SOLDADAS
Principais Vantagens - BOA RESISTÊNCIA MECÂNICA - ESTANQUEIDADE PERFEITA E PERMANENTE - BOA APARÊNCIA - FACILIDADE PARA APLICAÇÃO DE ISOLAMENTO TÉRMICO E DE PINTURA - NENHUMA NECESSIDADE DE MANUTENÇÃO
PRINCIPAIS DESVANTAGENS - DIFICULDADE DE DESMONTAGEM - EXIGE MÃO DE OBRA ESPECIALIZADA
SOLDA DE TOPO – PARA DIÂMETROS DE 2” OU MAIORES SOLDA DE ENCAIXE (soquete) – PARA DIÂMETROS DE ATÉ 11/2”
29 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
LIGAÇÕES SOLDADAS
A NORMA ANSI/ASME B 31.3 CONTÉM INUMERAS RECOMENDAÇÕES
SOBRE SOLDAGEM DOS TUBOS, ICLUINDO SEQÜÊNCIA DE SOLDAGEM,
TRATAMENTOS TÉRMICOS, QUALIFICAÇÃO DE SOLDADORES, TESTES DE
INSPEÇÃO E ACEITAÇÃO.
30 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Tipo de ligação de uso tipicamente industrial e seu
emprego visa principalmente à facilidade de montagem e
desmontagem dos componentes da tubulação. São
empregadas principalmente em tubos de DN > 50 (2”)
mas nada impede seu emprego em linhas de menores
diâmetros. Uma ligação flangeada é composta de um par
de flanges, uma junta de vedação e um jogo de parafusos.
FLANGES - DEFINIÇÃO
31 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
LIGAÇÕES FLANGEADAS
UTILIZAÇÃO 1. Ligação de tubos com válvulas e equipamentos e também nos pontos da tubulação
que for necessário desmontagem; 2. Ligações correntes em tubulações de aço que possuam revestimento interno
anticorrosivo.
DEVEM SER USADAS NO MENOR NÚMERO POSSÍVEL, PORQUE SÃO PONTOS PASSÍVEIS DE VAZAMENTO E TAMBÉM PORQUE SÃO PEÇAS CARAS, PESADAS E VOLUMOSAS.
32 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
NORMA
CLASSE DE PRESSÃO
DIAMETRO NOMINAL
TIPO DO FLANGE
COMO ESPECIFICAR UM FLANGE?
ANSI B16.5
150 LIBRAS
½’’
LISO
33 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
34 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
TIPOS DE FLANGES PARA TUBOS
35 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
TIPOS DE FLANGES PARA TUBOS
36 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
DIMENSIONAMENTO DOS FLANGES O DIÂMETRO NOMINAL DO TUDO ASSOCIADO À CLASSE DE PRESSÃO NOMINAL DEFINEM TODAS AS DIMENSÕES DOS DIVERSOS TIPOS DE FLANGES A norma dimensional de uso mais generalizado no Brasil é a ANSI B. 16.5 que abrange flanges de aço forjado de todos os tipos, nos diâmetros nominais de até 24”. Essa norma define 7 séries de flanges denominadas de “classe de pressão” e designadas pelos números adimensionais 150#, 300#, 400#, 600#, 900#, 1500# e 2500#. A partir da edição de 1981, a norma ANSI/ASME B.16.5 inclui também as tabelas de dimensões e pressões admissíveis em unidades SI, definindo as classes: PN20, PN50, PN68, PN100, PN150, PN250 e PN420. Para cada uma dessas classes de pressão tem-se uma curva de interdependência entre a pressão admissível e a temperatura de cada material
37 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
TABELA DE
DIMENSÕES DE
FLANGES
38 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
ESPECIFICAÇÃO DE FLANGES
PARA ENCOMENDA OU REQUISIÇÃO DE FLANGES SÃO NECESSÁRIAS AS SEGUINTE INFORMAÇÕES: • QUANTIDADE (Número de peças) • TIPODE FLANGE • DIÂMETRO NOMINAL ( do Tubo) • TIPO DE FACE • ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL DO FLANGE Obs.: Para os flanges de pescoço e flanges de encaixe é necessário especificar a espessura de parede do tubo a ser soldado. Para os flanges rosqueados é necessário especificar o tipo de rosca.
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
JUNTAS PARA FLANGE
JUNTAS NÃO METÁLICAS: • Borracha Natural – Usada para água, ar e condensado até 60 °C.
• Borracha Sintética – Usada para óleos até 80 °C. • Materiais Plásticos – Usados para fluidos corrosivos em baixas pressão e temperatura ambiente. • Papelão Hidráulico (juntas de amianto comprimido, grafitado e com aglutinante) Existem vários tiposnormalizados que podem trabalhar em temperaturas de até 500 °C e resistem a
ácidos, álcalis e hidrocarbonetos
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
PARAFUSOS E ESTOJOS PARA FLANGES
APERTO INICIAL – Tem a finalidade de adaptar as juntas às faces do flange, amoldando-a às imperfeições. Valores do Aperto Inicial: • Juntas de Borracha de 2,5 a 4 MPa • Juntas de Papelão Hidráulico de 8 a 12 MPa • Juntas Metálicas de 20 a 40 MPa APERTO RESIDUAL – Tem o objetivo de combater o efeitoda pressão interna (Pi)na tubulação tendendo a separar os flanges. Valor do Aperto Residual 1,5 a 2 vezes Pi APERTO FINAL – Para compensar os efeitos de dilatações devido a variações de temperatura
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
LIGAÇÕES DE PONTA E BOLSA
UTILIZADAS EM:
Tubulações de Ferro Fundido
Tubulações de Barro Vidrado e Cimento Amianto
Tubulações de Concreto
Tubulações de Materiais Plásticos
42 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
OUTROS MEIOS DE LIGAÇÕES DE
TUBOS
LIGAÇÕES PARA TUBO DE PLÁSTICO
REFORÇADO COM FIBRA DE VIDRO
44 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
LIGAÇÕES DE COMPRESSÃO
45 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
LIGAÇÕES PATENTEADAS DIVERSAS
SÃO LIGAÇÕES DE MONTAGEM E DESMONTAGEM FÁCIL E PERMITEM
MOVIMENTOS ANGULARES E PEQUENOS MOVIMENTOS AXIAIS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
LIGAÇÕES EM
TUBOS COM
REVESTIMENTOS
INTERNOS
ANTICORROSIVOS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
CONEXÕES DE TUBULAÇÃO
48 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
49 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
50 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
51 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
53 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
55 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
CURVA EM GOMOS
A PRESSÃO MÁXIMA ADMISSÍVEL EM UMA CURVA EM GOMOS É SEMPREMENOR QUE A PRESSÃO MÁXIMA ADMISSÍVEL EM TUBO DE MESMO DIÂMETRO, ESPESSURA E MATERIAL
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
57 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
58 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
59 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
60 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
JUNTAS DE EXPANSÃO
61 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
CASOS EM QUE SE JUSTIFICA O EMPREGO DE JUNTAS DE EXPANSÃO
1- Quando o espaço disponível for insuficiente para se ter um traçado da tubulação com flexibilidade. 2- Em serviços de baixa responsabilidade (CONDENSADO, VAPOR DE BAIXA PRESSÃO, ÁGUA QUENTE), quando a junta representar uma alternativa mais econômica, em relação ao traçado não retilíneo da tubulação. 3- Em tubulações de diâmetro grande (ACIMA DE 20”) ou de material caro, onde haja interesse econômico de se ter um trajeto mais curto 4- Em tubulações que por exigência de serviço precisam ter trajetos retilíneos. 5- Em tubulações sujeitas a vibrações de grande amplitude, ou ligadas a equipamentos que não possam sofrer esforços transmitidos pela tubulação.
62 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
63 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
64 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
65 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
66 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
67 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
68 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
DADOS PARA ENCOMENDA DAS JUNTAS DE EXPANSÃO 1- Natureza e propriedades do fluido conduzido 2- Pressão e temperatura de operação e de projeto 3- Variações possíveis da pressão e da temperatura, com indicação dos valores máximos e mínimos e da duração destas variações 4- Diâmetro nominal do tubo 5- Tipo de ligação da junta à tubulação 6- Material da tubulação 7- Condições especiais de corrosão, de abrasão ou de erosão 8- Valores dos movimentos axiais 9- Cargas que estejam agindo sobre a junta
69 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
TIPO AXIAL
TIPO SANFONADA
TIPO FLANGEADA
TIPO CARDAM
70 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
EXEMPLO DE UTILIZAÇÃO DE JUNTAS
DE EXPANSÃO
71 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
ACESSÓRIOS
PARA
TUBULAÇÕES
72 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
ACESSÓRIOS
PARA
TUBULAÇÕES
73 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
ACESSÓRIOS
PARA
TUBULAÇÕES
75 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
VÁLVULAS
DEFINIÇÃO: DISPOSITIVOS DESTINADOS A ESTABELECER, CONTROLAR E INTERROMPER O FLUXO EM UMA TUBULAÇÃO.
REPRESENTAM, APROXIMADAMENTE, 1/3 DO VALOR DA TUBULAÇÃO
CLASSIFICAÇÃO DAS VÁLVULAS
1 – Válvulas de Bloqueio Destinam-se apenas a estabelecer ou interromper o fluxo, ou seja só devem trabalhar completamente abertas ou completamente fechadas. • Válvulas de gaveta • Válvulas de macho • Válvulas de esfera • Válvulas de comporta • Válvulas de globo Podem trabalhar como válvulas de regulagem COSTUMAM SER SEMPRE DO MESMO DIÂMETRO NOMINAL DA TUBULAÇÃO
76 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
2 – Válvulas de Regulagem São destinadas especificamente para controlar o fluxo, podendo trabalhar em qualquer posição de fechamento parcial. • Válvulas de globo • Válvulas de agulha • Válvulas de controle • Válvulas de borboleta • Válvulas de diafragma
3 – Válvulas que Permitem o Fluxo em um só Sentido • Válvulas de retenção • Válvulas de retenção e fechamento • Válvulas de pé 4 – Válvulas que Controlam a Pressão de Montante • Válvulas de segurança e de alívio • Válvulas de contrapressão • Válvulas de excesso de vazão 5 – Válvulas que Controlam a Pressão de Jusante • Válvulas redutoras e reguladoras de pressão • Válvulas de quebra vácuo
77 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
78 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
CORPO E CASTELO Castelo rosqueado diretamente ao corpo Castelo preso ao corpo por uma porca de união Castelo parafusado MECANISMO INTERNO E GAXETAS Mecanismo móvel : Haste (ascendente e não ascendente) Peças de fechamento Sedes (orifício das válvulas) EXTREMIDADES Flangeadas Para solda ( de encaixe e de topo) Rosqueadas Bolsas Sem flange (tipo “wafer”)
CONSTRUÇÃO DAS VÁLVULAS
79 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
MEIOS DE OPERAÇÃO DAS VALVULAS
OPERAÇÃO MANUAL Por meio de volante Por meio de alavanca Por meio de engrenagens, parafusos sem-fim etc. OPERAÇÃO MOTORIZADA (Força motriz externa) Pneumática Hidráulica (Força motriz externa) Elétrica OPERAÇÃO AUTOMÁTICA (Dispensa ação externa) Pelo próprio fluido Por meio de molas e contra pesos
80 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
MEIOS
DE
OPERAÇÃO
DAS
VALVULAS
81 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
VÁLVULAS DE GAVETA UTILIZADA EM QUALQUER DIÂMETRO, EM TUBULAÇÕES DE ÁGUA, ÓLEO E LÍQUIDOS EM GERAL, DESDE QUE NÃO SEJAM MUITO CORROSIVOS NEM DEIXEM MUITOS SEDIMENTOS. VALORES MÉDIOS DOS COMPRIMENTOS EQUIVALENTE DE TUBOS PARAPERDA DE CARGA: Válvula totalmente aberta 12 diâmetros do tubo Válvula ¾ aberta 35 diâmetros do tubo Válvula ½ aberta 170 diâmetros do tubo Válvula ¼ aberta 900 diâmetros do tubo O FECHAMENTO LENTO EVITA GOLPES DE ARIETE, CONSEQUENTES DA PARALIZAÇÃO REPENTINA DO FLUXO DIFICILMENTE DÃO FECHAMENTO ESTANQUE E COMO TEM O FECHAMENTO DE METAL CONTRA METAL, SÃO CONSIDERADAS DE SEGURANÇA CONTRA INCENDIO
83 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
VARIANTES DA VÁLVULA DE GAVETA
1 – Válvulas de comporta ou de guilhotina NÃO DÃO FECHAMENTO ESTANQUE
SÃO USADAS EM: EM GRANDES DIÂMETROS: Ar, Gases e Água em baixa pressão EM QUALQUER DIÂMETRO: Para produtos espessos ou de alta viscosidade e para fluidos abrasivos
84 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
2 – Válvulas de fecho rápido
USADAS APENAS EM PEQUENOS DIÂMETROS EM SERVIÇOS QUE EXIJA O FECHAMENTO RÁPIDO (enchimento de carros, vasilhames etc.)
85 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
3 – Válvulas de passagem plena
86 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
VÁLVULAS DE MACHO
APLICAÇÕES:
• Serviços de bloqueio de gases (em quaisquer diâmetros, temperaturas e pressões • No bloqueio rápido de água, vapor e líquidos em geral (em pequenos diâmetros e baixa pressão) • Em serviços com líquidos que deixem sedimentos ou que tenham sólidos em suspensão
87 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
VÁLVULAS DE 3 OU 4 VIAS (O macho é furado em “T”, em “L” ou em cruz) UTILIZADAS SOMENTE EM PEQUENOS DIÂMETROS, ATÉ 4”
88 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
VARIANTE DA VÁLVULA DE MACHO
Válvula de Esfera MUITO EMPREGADA COMO SUBSTITUTA DA VÁLVULA DE GAVETA, DEVIDO AS SEGUINTES VANTAGENS: • Menor tamanho e peso • Melhor vedação • Maior facilidade de operação • Menor perda de carga PODEM TRABALHAR COM FLUIDOS QUE TENDEM A DEIXAR DEPOSITOS SÓLIDOS, POR ARRASTE, POLIMERIZAÇÃO, COAGULAÇÃO.
PODEM SER DE PASSAGEM PLENA OU DE PASSAGEM REDUZIDA
89 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
A ESFERA PODE TER O FURO EM “V” QUE PERMITE O EMPREGO TANTO PARA BLOQUEIO COMO PARA REGULAGEM
90 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
VÁLVULAS DE GLOBO
UTILIZAÇÃO: • Serviço de regulagem em linhas de água, óleo e líquidos em geral, bem como para vapor, ar e outros gases. • Para bloqueio em linhas de vapor, para Ø de até 8” • Para fechamento estanque em linhas de gases
91 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
PARA VAPOR E OUTROS SERVIÇOS COM
TEMPERATURA ELEVADA, SE HOUVER
NECESSIDADE DE FECHAMENTO ESTANQUE,
DEVE SER MONTADA COM O SENTIDO DE
FLUXO INVERTIDO
VARIANTES DAS VÁLVULAS DE GLOBO
1 – Válvulas angulares : SÓ DEVEM SER
USADAS EM UMA EXTREMIDADE LIVRE
DA LINHA, PRINCIPALMENTE
TRATANDO-SE DE LINHAS QUENTES.
92 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
2 – Válvulas em “ Y ” (Passagem reta)
RECOMENDADAS PARA BLOQUEIO E REGULAGEM DE VAPOR E TAMBÉM PARA SERVIÇOS
CORROSIVOS E EROSIVOS
93 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Válvulas de Agulha
USADAS PARA REGULAGEM FINA DE LÍQUIDOS E GASES EM Ø DE ATÉ 2”
94 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
VÁLVULAS DE RETENÇÃO
SÃO DE OPERAÇÃO AUTOMÁTICA E PERMITEM A PASSAGEM DO FLUIDO EM SOMENTE UM SENTIDO.
PROVOCAM UMA ALTA PERDA DE CARGA, SÓ DEVEM SER USADAS QUANDO FOREM DE FATO
IMPRESSINDÍVEIS
CASOS TÍPICOS DE EMPREGO
• Linhas de recalque de bombas, imediatamente após a bomba, quando houver mais de uma bomba em
paralelo descarregando para o mesmo tronco.
• Linha de recalque de uma bomba para um reservatório elevado.
• Extremidade livre da linha de sucção de uma bomba não afogada.
DEVEM SER INSTALADAS DE TAL MODO QUE A AÇÃO DA GRAVIDADE AJUDE O FECHAMENTO DA VÁLVULA
95 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPOS MAIS COMUNS
1 – Válvula de retenção de portinhola
• Tipo mais usual para diâmetros de 2” ou maiores.
• Existem modelos diferentes para instalação horizontal e
vertical.
• São empregadas para serviços com líquidos
• Não devem ser usadas em tubulações sujeita a
freqüentes inversões do sentido de fluxo.
PORTINHOLA DUPLA BI-PARTIDA
O modelo mais usual é do tipo “wafer” utilizados
em diâmetros grandes.
A portinhola é bi-partida e atuada por mola, não
sendo assim necessário a ação da gravidade
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
VÁLVULA DE DIAFRAGMA
A peça de fechamento é uma Lingüeta flexível de um
material não metálico (borracha, plástico)
São empregadas em pequenos diâmetros (até 6”), para
serviços corrosivos, onde freqüentemente o corpo da
válvula tem revestimento interno.
2 – Válvulas de retenção de pistão
SÃO ADEQUADAS PARA TRABALHO COM GASES E
VAPORES
NÃO DEVEM SER USADAS PARA FUIDOS QUE DEIXEM
SEDIMENTOS OU DEPÓSITOS SÓLIDOS PODEM SER
EMPREGADAS EM TUBULAÇÕES COM FLUXO
PULSANTE OU SUJEITAS A VIBRAÇÕES
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
TIPOS DE VALVULAS
DE RETENÇÃO
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
3 – Válvula de retenção de esfera
SÃO UTILIZADAS PARA FLUIDOS DE ALTA VISCOSIDADE, EM DIÂMETROS DE ATÉ 2”.
VARIANTES DA VÁLVULAS DE RETENÇÃO
1 – Válvula de Pé
UTILIZADAS PARA MANTER ESCORVA EM LINHAS DE SUCÇÃO DE BOMBAS.
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
EMPREGADAS NAS LINHAS DE SAÍDA DE CALDEIRAS
2 – Válvula de retenção e fechamento
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
VÁLVULAS DE CONTRAPESO
Semelhante às válvulas de segurança, com a diferença de que se abrem de fora
para dentro.
SÃO EMPREGADAS PARA PROTEÇÃO DE TUBULAÇÕES DE GRANDE DIÂMETRO E
PEQUENA ESPESSURA DE PAREDE.
Não permite fluxo de dentro para fora da tubulação
102 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
103 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
VÁLVULAS DE QUEBRA DE VÁCUO
Semelhante às válvulas de segurança, com a diferença
de que se abrem de fora para dentro.
SÃO EMPREGADAS PARA PROTEÇÃO DE TUBULAÇÕES
DE GRANDE DIÂMETRO E PEQUENA ESPESSURA DE
PAREDE.
Não permite fluxo de dentro para fora da tubulação
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
VENTOSAS
DESTINAM-SE A: • Descarregar o ar quando a tubulação se enche de água • Descarregar continuamente o ar durante o funcionamento das bombas • Dar entrada de ar quando for descarregada a água
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
VÁLVULAS DE BORBOLETA
SÃO VÁLVULAS DE REGULAGEM MAS TAMBÉM PODEM TRABALHAR COMO VÁLVULAS DE BLOQUEIO
SÃO APROPRIADAS PARA A APLICAÇÃO DE REVESTIMENTOS INTERNOS ANTICORROSIVOS
SÃO VÁLVULAS LEVES, BARATAS E PODEM SER FACILMENTE ADAPTADAS A DIVERSOS TIPOS DE ATUADORES
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO
REGULAM, SEM INTERVENÇÃO DE QUALQUER AÇÃO EXTERNA, A PRESSÃO DE JUSANTE
DA VÁLVULA (São válvulas automáticas)
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
108 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
ACESSÓRIOS OPCIONAIS E/OU EXIGÊNCIAS ESPECIAIS (Tubo de
contorno com válvula [by-pass], indicador de posição de abertura, volante com
adaptação para corrente, alavanca com catraca de fixação, alavanca para
comando de válvula de retenção, válvula com camisa de aquecimento, válvula a
prova de fogo, exigência de fechamento estanque)
NORMA DIMENSIONAL
Dados adicionais para as válvulas de segurança
• pressão de abertura, norma de cálculo e tempo para abertura
• descarga livre ou valor da contra pressão de descarga
• vazão máxima, mínima e de regime
• letra indicativa da área do orifício de descarga
• necessidade ou não de fole de balanceamento
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
AULA 4 Purgadores de Vapor, Separadores
e Filtros
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
PURGADORES DE VAPOR, SEPARADORES E FILTROS
Em linhas de vapor, comumente ocorre condensação do vapor existente na tubulação.
Além disso, outras impurezas como ar e CO2 precisam ser eliminados.
O condensado influencia negativamente na performance da linha da seguinte forma:
- Perda de energia do vapor;
- Provoca vibrações e golpes na linha pelo fato de estar sendo arrastado em alta velocidade pelo vapor;
- Provoca erosão na tubulação;
- Aumenta o efeito da corrosão pela formação de ácido carbônico (H2O + CO2 => CO3);
- Resfriamento do vapor;
- Diminui a secção útil de escoamento.
111 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Dessa forma, é necessária a instalação de dispositivos que atuam em determinados trechos da tubulação eliminando essas impurezas.
São eles:
- Purgadores de vapor;
- Separadores;
- Filtros;
PURGADORES DE VAPOR, SEPARADORES E FILTROS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
Purgadores de vapor
São dispositivos automáticos para eliminação de condensados em tubulações e retenção de vapor em equipamentos de aquecimento (refervedores, estufas, serpentinas de aquecimento, etc.)
A descarga de condensado pode ser livre (diretamente para a atmosfera)
Ou fechada (para uma linha de condensado)
PURGADORES DE VAPOR, SEPARADORES E FILTROS
113 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Purgadores de vapor
Pontos de instalação:
- Em todos os pontos baixos ou em aumento de elevação (escoamento do condensado por gravidade);
- Em cada 100 a 250 metros de tubulação, dependendo do valor da pressão do vapor;
- Imediatamente antes de todas as válvulas de bloqueio, retenção, controle e redutoras de pressão;
- Próximo à entrada de qualquer máquina de vapor.
PURGADORES DE VAPOR, SEPARADORES E FILTROS
114 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Purgadores de vapor
Pontos de instalação:
PURGADORES DE VAPOR, SEPARADORES E FILTROS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
Purgadores de vapor
Cuidados que devem ser tomados para as instalações:
- O condensado deve, se possível, escoar por gravidade;
- Tubulações de entrada e saída dos purgadores devem ter o menor comprimento possível;
- Onde não for possível o escoamento por gravidade, deve-se colocar uma válvula de retenção;
- Em descargas livres, deve-se zelar pela segurança de pessoas e equipamentos;
- O local de instalação deve ser de fácil acesso para manutenção.
PURGADORES DE VAPOR, SEPARADORES E FILTROS
116 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Purgadores de vapor
Tipos:
- Mecânicos (agem por diferença de densidade)
Purgadores de bóia Purgadores de panela (balde) invertida
PURGADORES DE VAPOR, SEPARADORES E FILTROS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
Purgadores de vapor
Tipos:
-Mecânicos
- Digitais
PURGADORES DE AR COMPRIMIDO
Utilizado para remover os condensados de todo o sistema de ar comprimido de forma absolutamente confiável, sem entupir ou emperrar, como os purgadores de bóia ou termodinâmicos. Sua válvula solenóide atua sob o comando de um temporizador regulável conforme as necessidades de drenagem.
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
Purgadores de vapor
Tipos:
PURGADORES DE VAPOR, SEPARADORES E FILTROS
- Termostáticos (atuam por diferença de temperatura)
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
Purgadores de vapor
Tipos:
PURGADORES DE VAPOR, SEPARADORES E FILTROS
- Especiais - termodinâmicos e de impulso)
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
Outros dispositivos separadores
PURGADORES DE VAPOR, SEPARADORES E FILTROS
Separadores de inércia
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
Filtros
PURGADORES DE VAPOR, SEPARADORES E FILTROS
Provisórios
Permanentes
Filtros de ar comprimido
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
AULA 5 Aquecimento, Isolamento Térmico,
Pintura e Proteção
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
AQUECIMENTO DE TUBULAÇÕES
Em algumas aplicações industriais faz-se necessário manter a tubulação
aquecida em determinada faixa de temperatura.
Entre os motivos para esse procedimento estão:
- Manter fluidos de alta viscosidade em condições de escoamento;
- Manter determinados líquidos, por exigência de serviço, dentro de
limites de temperatura;
- Pré-aquecer a tubulação no início do funcionamento para desfazer
depósitos sólidos.
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
AQUECIMENTO DE TUBULAÇÕES
Sistemas de aquecimento
Tubos de aquecimento externo paralelo
Este sistema possui baixo custo
inicial, facilidade de manutenção e
evita a contaminação do fluido
circulante. Porém o aquecimento é
irregular, de difícil controle e
inicialmente lento. Para melhorar a eficiência, pode-se preencher os espaços vazios entre o tubo de aquecimento e o tubo a aquecer com uma massa com alta condutividade térmica.
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
AQUECIMENTO DE TUBULAÇÕES
Sistemas de aquecimento
Tubo de aquecimento enrolado externamente
Possui maior eficiência mas é bem mais caro e mais difícil de ser construído
Tubo de aquecimento integral
Aplicado somente em tubos não ferrosos fabricados por extrusão (allumínio, latão, etc.)
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
AQUECIMENTO DE TUBULAÇÕES
Tubo de aquecimento interno
É utilizado em tubos de grandes diâmetros (> 20mm) e possui boa eficiência. No entanto, é mais caro e difícil de construir, apresenta problemas de diferencial de dilatação entre os tubos, dificuldade de reparo, risco de contaminação do fluido principal.
Sistemas de aquecimento
Camisa externa
Permite aquecimento rápido e controlado. Mas possui alto custo de implantação e manutenção.
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
AQUECIMENTO DE TUBULAÇÕES
Aquecimento elétrico
Sistemas de aquecimento
Neste sistema são instalados fios elétricos em espiral em torno da tubulação.
Dessa forma, a intensidade da corrente elétrica que passa pelos fios é que
determinará o nível de aquecimento requerido.
Este sistema é um dos que possuem maior vantagem pois, é de fácil
manutenção, o grau de aquecimento é facilmente controlado, possui partida
instantânea e aquecimento uniforme.
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
ISOLAMENTO TÉRMICO DE TUBULAÇÕES
Utiliza-se isolamento para conservar a temperatura de determinado fluido.
Evitando, assim, a perda de energia térmica para linhas quentes e absorção de
energia para linhas frias.
Finalidades para aplicação de isolamento em tubulações:
- Motivo econômico (onde normalmente a classe de trabalho do
fluido é t > 80ºC ou t < 0ºC);
- Motivo de serviço (aplicado em qualquer temperatura);
- Motivo de Proteção pessoal (Aplicado em t > 60°C e t < 0°C em
tubulações a menos de 2 m de altura ou a menos de 1 m de distância de
qualquer piso de operação);
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
PINTURA DAS TUBULAÇÕES
Finalidades de aplicação da pintura:
- proteger o material contra corrosão;
- melhorar a aparência da instalação;
- identificação do tipo de fluido existente na tubulação.
Para realização da pintura deve-se levar em consideração a temperatura
de trabalho da tubulação durante a escolha da tinta.
Por exemplo, tintas comuns não suportam temperaturas acima de 80º.
Nestas aplicações, são utilizadas tintas à base de silicone que podem
trabalhar até a 500ºC, dependendo do tipo da composição.
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
PINTURA DAS TUBULAÇÕES
Cores de identificação segundo norma NBR 54 da ABNT:
Água
Vapor
Ar comprimido
Gases
Ácidos
Álcalis
Combustíveis gasosos ou líquidos de baixa viscosidade
Combustíveis e inflamáveis de alta viscosidade
Sistemas de combate a incêndio
Vácuo
Outros fluidos não especificados
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
PROTEÇÃO DE TUBULAÇÕES ENTERRADAS E SUBMERSAS
Tem por função controlar a ação da corrosão provocada eletroliticamente por correntes elétricas geradas pela diferença de potencial entre a tubulação e o meio (solo, água do mar, etc.) onde está.
Sistemas mais usuais
- Revestimento com esmalte de alcatrão de hulha
- Revestimento com asfalto
- Revestimento com fitas plásticas
- Revestimento com polietileno ou polipropileno extrudado
- Revestimento misto a base de epóxi ou polietileno extrudado
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
PROTEÇÃO DE TUBULAÇÕES ENTERRADAS E SUBMERSAS
Sistemas de proteção catódica
Pode ser implementado de 2 formas:
- A mais simples é ligar a tubulação a anodos de sacrifício compostos de Magnésio, Zinco ou Alumínio enterrados (ou submersos) no meio.
- A outra, empregada em ambientes com alta resistividade, é chamada sistema de proteção por “corrente impressa”. Neste caso, uma fonte de energia externa aplica uma corrente entre a tubulação e os anodos que são compostos por grafita ou ligas especiais (Fe-Si, Fe-Cr-Si)
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
AULA 6 Arranjo e Detalhamento de
Tubulações
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
DISPOSIÇÃO DAS CONSTRUÇÕES EM UMA INSTALAÇÃO INDUSTRIAL
O lay-out de equipamentos, instalações e construções civis em uma área industrial está diretamente relacionado com a disposição das tubulações.
Como o custo com tubulações representa cerca de 25% do custo total de uma instalação industrial, o estudo da disposição das construções em função das tubulações é um fator muito importante na fase de projeto.
Passos para o estudo de lay-out:
- Listar os principais processos atuantes na indústria em questão: unidades de processo, áreas de armazenagem, utilidades (subestações elétricas, tratamento de água, efluentes, etc.), oficinas, áreas de recebimento, prédios administrativos;
- Determinar o tamanho das áreas de cada processo;
- Construir um diagrama de bloco de circulação de materiais;
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
Passos para o estudo de lay-out:
- Traçar as direções ortogonais básicas (ruas e avenidas, limites das áreas de armazenagem, diques e valas de drenage, tubulações horizontais, etc.)
- Distribuição das áreas do terreno de acordo com o diagrama de blocos buscando os trechos mais curtos de passagem de tubulações, respeitando-se as direções ortogonais traçadas previamente. As tubulações onde deve-se procurar os trechos mais curtos são aquelas com fluidos a altas temperaturas, altas pressões ou cujo material é mais caro.
- Traçar as ruas para subdivisão de áreas
- Faixa de passagem de tubulações (se em trincheiras ou elevadas). Lembrando que devem ser paralelas e adjacentes às ruas
DISPOSIÇÃO DAS CONSTRUÇÕES EM UMA INSTALAÇÃO INDUSTRIAL
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
Passos para o estudo de lay-out:
- Fixação dos níveis de projeto. Verificar se haverá necessidade de terraplanagem, drenagem de águas pluviais e necessidade de linhas de sucção de bombas.
DISPOSIÇÃO DAS CONSTRUÇÕES EM UMA INSTALAÇÃO INDUSTRIAL
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
140 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
142 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
AULA 7 Sistemas Especiais de Tubulação,
Suportes de Tubulação, Montagem e Teste de Tubulações
144 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
145 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
- Fixos
- Semi-móveis e móveis (molas e contrapesos)
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
São classificados de acordo com suas aplicações:
Destinados a limitar o movimento dos tubos
SUPORTES DE TUBULAÇÕES
- Ancoragem e abraçadeiras - Guias
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
São classificados de acordo com suas aplicações:
Destinados a limitar o movimento dos tubos
SUPORTES DE TUBULAÇÕES
- Batentes - Contravento
Serve para impedir movimentos laterais.Normalmente utiliza-se um vergalhão preso a braçadeiras
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
São classificados de acordo com suas aplicações:
Destinados a absorver vibrações
SUPORTES DE TUBULAÇÕES
- Amortecedores
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
SISTEMAS ESPECIAIS DE TUBULAÇÕES
Tubulações para um grupo de bombas
Deve existir espaços livres para operação e manutenção das bombas
Deve existir um sistema de drenagem e limpeza das bombas e tubulações adjacentes quando houver risco de contaminação entre duas bombas que trabalhem com dois tipo de fluidos
Bombas que trabalham a temperaturas superiores a 200ºC devem ter um sistema de aquecimento enquanto estiverem desligadas caso esse tempo seja muito grande
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
SISTEMAS ESPECIAIS DE TUBULAÇÕES
Tubulações para tanques vasos e outros reservatórios
Devem existir válvulas de bloqueios em todas as tubulações ligadas a esses tipos de equipamentos ou que estejam abaixo do nível de líquido do reservatório
Deve haver válvula de bloqueio também nas tubulações de serviço (vapor d’água, por exemplo)
Não pode haver válvula na saída de gases no topo do equipamento, nas tubulações de refluxos circulantes e nas ligadas a válvulas de segurança
As tubulações verticais são sustentadas pelo próprio equipamento
Em reservatórios muito grandes deve existir uma folga de 30cm entre a parede e a tubulação
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
SISTEMAS ESPECIAIS DE TUBULAÇÕES
Tubulações em áreas de armazenagem de líquidos combustíveis ou inflamáveis
Os tanques são circundados por diques formando bacias de contenção
Não deve haver nenhum equipamento que exija manutenção localizado no dique. Com exceção das válvulas localizadas nos bocais do tanque.
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
SISTEMAS ESPECIAIS DE TUBULAÇÕES
Tubulações para compressores
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
SISTEMAS ESPECIAIS DE TUBULAÇÕES
Tubulações para turbinas Estação de redução de pressão de vapor
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
SISTEMAS ESPECIAIS DE TUBULAÇÕES
Tubulações de distribuição (anel ou malha)
É utilizada em sistemas de vapor, água, ar comprimido ou incêndio
Visa equilibrar as pressões ao longo da linha e dar flexibilidade operacional
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
MONTAGEM DE TUBULAÇÕES
A montagem é feita de acordo com os desenhos (isométricos e plantas)
É seguida uma lista de especificações que deve conter as exigências de recebimento, preparação, montagem, soldagem e armazenagem do material que compõe a tubulação
Os furos dos flanges devem estar simetricamente distribuídos com relação aos eixos vertical e horizontal
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
MONTAGEM DE TUBULAÇÕES
Com relação às soldas, deve-se tomar os seguintes cuidados:
- Todos os soldadores devem ser qualificados
- Não se deve fazer solda debaixo de chuva, vento forte ou neblina
- Após concluídas, todas as soldas devem ser submetidas a testes não destrutivos
Todos os equipamentos interligados pela tubulação tais como vasos, tanques, bombas e trocadores de calor devem ser instalados antecipadamente.
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
TESTES DE PRESSÃO EM TUBULAÇÕES
Qualquer que seja o teste de pressão, deve ser realizado somente 48 horas após a última soldagem, depois de todos os tratamentos térmicos e antes da aplicação da pintura ou de qualquer revestimento.
Abaixo está a preparação para os testes:
1º-Subdividir o sistema em seções utilizando raquetes ou tampões
2º-Quaisquer restrições de fluxo devem ser retiradas
3º-Certifique-se de que todas as válvulas estão abertas e assim permanecerão durante os testes
4º-Válvulas de bloqueio devem ser fechadas e válvulas de segurança removidas
5º-Instrumentos e equipamentos que não possam ser submetidos a esse tipo de testes devem ser retirados
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
6º-Juntas de expansão de fole devem ser escoradas para evitar deformação do fole
TESTES DE PRESSÃO EM TUBULAÇÕES
7º-Todas as soldas e roscas e quaisquer outros tipos de ligação devem ser deixadas expostas
8º-Emendas em tubos enterrados também devem ser deixadas expostas
Para testes de pressão com ar comprimido, algumas recomendações adicionais:
1º-Fazer um teste preliminar com uma pressão máxima de 0,18 MPa
2º-Aumentar devagar a pressão até 50% do valor final
3º-Repetir novamente o procedimento para 75% e 100% da pressão final
4º-Toda a área em torno da tubulação deve ser interditada e os testes devem ser acompanhados de longe
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
AULA 8 Desenhos de Tubulações
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
DESENHOS DE TUBULAÇÕES
IDENTIFICAÇÃO DAS TUBULAÇÕES, VASOS, EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS
EM TODAS AS INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS DEVE EXISTIR UM SISTEMA DE IDENTIFICAÇÃO PARA TODAS AS TUBULAÇÕES, VASOS, EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS.
A IDENTIFICAÇÃO É UTILIZADA NA FASE DE PROJETO E MONTAGEM E TAMBÉM POSTERIORMENTE PARA CONTROLE DA OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
DESENHOS DE TUBULAÇÕES
A IDENTIFICAÇÃO DE VASOS E EQUIPAMENTOS NORMALMENTE É FEITA ADOTANDO-SE PARA CADA TIPO E PARA CADA ÁREA UMA SÉRIE NUMÉRICA DIFERENTE PRECEDIDA DE LETRAS INDICATIVAS.
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
A PADRONIZAÇÃO É FEITA POR NORMAS INTERNAS DA PRÓPRIA EMPRESA.
168 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
FLUXOGRAMAS
SÃO DESENHOS ESQUEMÁTICOS, SEM ESCALA, QUE MOSTRAM O FUNCIONAMENTO DE UM SISTEMA.
1 – Fluxogramas de processos Elaborados pela equipe de processo, na fase inicial do projeto, e devem conter: • Todos os vasos, torres, reatores, tanques etc., com a indicação de suas características básicas. • Todos os equipamentos importantes (bombas, compressores, permutadores de calor) com seus dados principais: tipo, vazão, temperatura, pressão etc. • As principais tubulações com a indicação do fluido conduzido e do sentido do fluxo • Os principais instrumentos
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
Fluxogramas de processos
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
Fluxogramas de processos
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
OS FLUXOGRAMAS MECÂNICOS SÃO PREPARADOS PELA EQUIPE DE PROCESSO COM A COLABORAÇÃO DA EQUIPE DE PROJETO MECÂNICO. OS FLUXOGRAMAS MECÂNICOS CONSTITUEM A BASE PARA A DESENVOLVIMENTO DE TODO O PROJETO DE TUBULAÇÕES. ÁLEM DAS INFORMAÇÕES CONTIDAS NOS FLUXOGRAMAS DE PROCESSOS, OS FLUXOGRAMAS MECÂNICOS DEVERÃO CONTER: • Todos os equipamentos, inclusive os de reserva. • Todas as tubulações, principais, secundárias e auxiliares, com indicação de diâmetros, sentido de fluxo, caimentos, exigência de serviço etc. • Todas as válvulas com indicação do tipo, tamanho etc. • Todos os instrumentos, com indicação do tipo, tamanho, linhas de comando e respectivas ligações.
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
PLANTAS DE TUBULAÇÕES
AS PLANTAS SÃO DESENHADAS EM ESCALA E MOSTRAM O ARRANJO FÍSICO DOS EQUIPAMENTOS COM TODAS AS TUBULAÇÕES.
AS PLANTAS DE TUBULAÇÕES DEVEM CONTER AS ELEVAÇÕES DE TODOS OS TUBOS (exceto quando indicado ao contrário, sempre é indicada a elevação de fundo)
AS DISTÂNCIAS ENTRE OS TUBOS PARALELOS E TODAS AS COTAS DE MUDANÇA DE DIREÇÃO DOS TUBOS.
EM ÁREAS CONGESTIONADAS, SEMPRE QUE HOUVER NECESSIDADE, EXECUTAR-SE-ÃO VARIAS PLANTAS EM NÍVEIS DIFERENTES.
173 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Além das tubulações as plantas devem conter: • Limites de áreas, limites do desenho, linhas de centro das ruas. • Todas as construções existentes na área representada (diques, taludes, valas de drenagem, bases de equipamentos, estruturas etc.). • Todos os suportes de tubulação. • Todos os vasos e equipamentos e máquinas ligados às tubulações. • Plataformas, passarelas, escadas de acesso etc.. • Todos os instrumentos, com identificação, indicação convencional e posiçãoaproximada
174 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
175 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
PLANTAS DE TUBULAÇÃO FORA DAS ÁREAS DE PROCESSO
NORMALMENTE SÃO TUBULAÇÕES LONGAS DISTRIBUÍDAS EM UMA GRANDE ÁREA DO TERRENO E RELATIVAMENTE COM POUCOS ACIDENTES.
OS DESENHOS SÃO FEITOS EM ESCALA BEM REDUZIDA E NAS ONDE HOUVER ACIDENTES (grupo de derivações, curvas de expansão, grupos de válvulas etc.) SÃO FEITOS DETALHES EM ESCALAS MAIORES.
176 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
177 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
OS DESENHOS ISOMÉTRICOS SÃO UTILIZADOS PARA FAZER O LEVANTAMENTO DE TODAS AS PEÇAS COMPONENTES DAS TUBULAÇÕESE DE SUAS LOCALIZAÇÕES (trechos de tubos, válvulas, flanges, tês, joelhos, reduções, luvas, uniões, niples etc.) TAMBÉM DEVE ESTAR INDICADO AS LOCALIZAÇÕES DE TODAS AS EMENDAS (soldadas, rosqueadas etc.) TODOS OS ISOMETRICOS DEVEM CONTER A INDICAÇÃO DO NORTE DO PROJETO (Os desenhos isométricos deverão ser numerados em combinação com a numeração das plantas.)
178 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
NÃO SE UTILIZA
DESENHOS
ISOMÉTRICOS PARA
TUBULAÇÕES
SUBTERÂNEAS E
PARA LIGAÇÕES
LONGAS, FORA DA
ÁREA DE PROCESSO
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
EXEMPLOS DE DESENHOS DE
SUPORTES (padronizados)
180 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
METAS A SEREM ATINGIDAS EM UM PROJETO DE TUBULAÇÕES
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
182 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
183 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
184 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
185 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
186 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
AULA 9 Bombas Industriais
187 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
BOMBAS HIDRÁULICAS
são máquinas motrizes que recebem energia potencial de um motor ou de uma turbina e transformam parte dessa potência em: • Energia cinética (movimento) e • Energia de pressão (força), cedendo estas duas energias ao fluído bombeado, de forma a recirculá-lo ou transportá-lo de um ponto a outro.
188 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
•É a pressão exercida pelo peso da atmosfera.
•A pressão atmosférica normalmente é medida por
um instrumento chamado barômetro, daí o nome
pressão barométrica.
PRESSÃO ATMOSFÉRICA (Patm)
189 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
A Pressão Atmosférica varia:
• Altitude; • Condições meteorológicas; • Padronizada ao nível do mar em 1,033kgf/cm2.
Na prática, estabeleceu-se a Atmosfera Técnica, cuja pressão corresponde a 10m de coluna de líquido (mca), o que corresponde a 1kgf/cm2.
190 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
•É a pressão medida, adotando-se como referência
a pressão atmosférica.
•A pressão manométrica normalmente é medida por
um instrumento chamado manômetro, daí o nome
pressão manométrica.
PRESSÃO MANOMÉTRICA (Pman)
191 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
A perda de carga no escoamento em uma tubulação.É uma perda de energia ou de pressão entre dois pontos de uma tubulação.
Fundamentos de Perda de Carga
192 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Cavitação
Se a pressão absoluta baixar até atingir a pressão de vapor do líquido na temperatura em que este se encontra, inicia-se um processo de vaporização do mesmo. Inicialmente, nas regiões mais rarefeitas, formam-se pequenas bolhas, no interior das quais o líquido se vaporiza provocando o fenômeno da cavitação nas regiões de elevada pressão.
193 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
•A fim de caracterizar as condições para que ocorra boa "aspiração", foi introduzida na terminologia de instalações de bombeamento a noção de NPSH.
•Esta grandeza representa a disponibilidade de energia com que o líquido penetra na boca de entrada da bomba. •Para efeito de estudo e definição, o NPSH pode ser dividido em NPSH requerido e NPSH disponível.
NPSH (NET POSITIVE SUCTION HEAD)
194 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
NPSH (NET POSITIVE SUCTION HEAD)
NPSHd = característica da instalação
NPSHr = característica própria da bomba
(curva característica)
Hs Patm NPSHd = + - Hp - - Pv (m)
NPSHd > NPSHr
195 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Centrífugas
Turbo Bombas e Bombas Cinéticas
Volumétricas
Alternativas Rotativas
Magnética
Classificação das Bombas
Carneiro hidráulico
BOMBAS
HIDRÁULICAS
Injetora
Deslocamento Positivo
Especiais
Deslocamento não Positivo
196 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Centrífugas
• Vertical
• Horizontal • Submersível
• Fluxo Radial
90º
• Fluxo Misto
• Fluxo Axial
180º
Tipos de Bombas
197 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Tipos de Rotores
Fechado Semi-aberto Aberto
198 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
• Semi-aberto ou semi-fechado Tipos de Rotores
199 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
• Fechado Tipos de Rotores
200 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
• Aberto
Tipos de Rotores
201 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Corpo espiral ou voluta
- contenção do fluido bombeado;
- conversão da energia cinética contida no fluido
em energia de pressão.
Difusor
- direcionar o fluxo da saída de um rotor para
entrada do próximo.
202 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
eixo de uma bomba com rotor em balanço
eixo de uma bomba com rotor entre mancais
Eixo
A função do eixo é de transmitir o torque do acionador ao rotor
203 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
LUVA PROTETORA DO EIXO
•Proteger o eixo contra corrosão, erosão e desgaste causado pelo líquido bombeado.
•Proteger o eixo na região do engaxetamento, contra o desgaste causado pelas gaxetas.
204 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
ANÉIS DE DESGASTE
•São peças de pequeno custo e que evitam o desgaste e a necessidade de substituição de peças mais caras como, por exemplo, o rotor e a carcaça.
205 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Caixa de selagem A caixa de selagem tem como principal objetivo proteger a bomba contra vazamentos nos pontos onde o eixo passa através da carcaça.Os principais sistemas de selagem utilizados em bombas centrífugas são:
Gaxetas
Selo mecânico
VEDAÇÃO DAS BOMBAS
206 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
FUROS DE ALÍVIO NO ROTOR / ANÉIS DE DESGASTE
•Equalização das pressões em ambos os lados do rotor.
207 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Principais Componentes
Anel de selagem
Entrada do líquido de selagem
Sobreposta
Parafuso trava
Arruela Plug
Cartucho
Plug
Gaxeta
208 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Manutenção Corretiva
A saída do tanque deverá ser em forma de funil. Saída reta e paralela causará estrangulamento do fluxo.
209 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Manutenção Corretiva
•Na figura “A” temos o risco de ar na sucção. Poderão ser minimizados com o uso de uma grade ou uma tela.
•Na figura “B” podemos ver rasgos na extremidade do tubo que proporcionam um fluxo mais estável.
•A figura “C” não deve ser usada por provocar ar na bomba.
210 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
As reduções na sucção devem ser excêntricas para evitar o bolsão de ar.
Manutenção Corretiva
211 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Quando o tanque de sucção for abaixo do nível da bomba, a tubulação deve ser levemente inclinada em
direção ao tanque.
Manutenção Corretiva
212 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Quando o tanque de sucção for acima do nível da bomba, a tubulação deve ser levemente inclinada em direção a bomba.
213 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Configuração da conecção de bombas à mesma linha de sucção.
Manutenção Corretiva
214 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Não conecte curvas diretamente à sucção da bomba.
5 a 10 x D
Manutenção Corretiva
215 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
As válvulas colocadas na sucção da bomba devem ser do tipo livre, o fluxo na sucção não deve sofrer qualquer tipo de estrangulamento.
Manutenção Corretiva
216 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
217 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Quando da montagem dos rolamentos de contato angular, estes são posicionados de forma que a face mais larga do anel externo estejam colocadas contra o anel espaçador.
218 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
BOMBA ROTATIVA (ENGRENAGEM)
219 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
BOMBA CENTRÍFUGA
220 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
BOMBA CENTRÍFUGA
A - Sucção B - Centro do rotor C - Aletas do rotor D - Voluta E - Descarga
221 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Classificação das Bombas
222 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Eixo
Adaptador
Carcaça
Selagem
Tampa
Parafuso Rotor Rotor
Rolamento LOA Rolamento LA
223 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
224 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Camisa do motor
Eixo com Rotor
Selo Mecânico
Sensor de temperatura do estator
Sensor de temperatura da câmara de óleo
Rotor
225 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Anel de desgaste SiC
Rotor PTFE
Mancal SiC Eixo estacionário SiC
Carcaça revestida PTFE
Suporte do eixo
“O” ring Copo de separação
Flange de fechamento da parte molhada
Imã externo
Suporte da bomba
Motor
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
BOMBAS INDUSTRIAIS - CLASSIFICAÇÃO
227 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
BOMBAS CENTRÍFUGAS - COMPONENTES
1 – Sucção 2 - Rotor 3 – Descarga 4 – CX. Selagem 5 – Eixo 6 – Selo Mecânico 7 – Sobreposta 8 – Mancais
228 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
BOMBA CENTRÍFUGA COMPONENTES
229 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
230 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
1A – Carcaça Metade Inferior 1B – Carcaça Metade Superior 2 – Impelidor 6 – Eixo 7 – Anel de Desgaste – Carcaça
8 – Anel de Desgaste – Impelidor 16 – Mancal interno 18 – Mancal Externo 65 – Selo Mecânico – Elemento Estático 80 – Selo Mecânico – Elemento Rotativo
231 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
BOMBAS CENTRÍFUGAS
COMPONENTES ROTORES
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MECÂNICA DOS FLUIDOS
Shaft
Fluido de processo
Vazamento
Meio Ambiente Vessel Wall
SELO MECÂNICO Selagem de Bombas Centrífugas
233 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
GAXETA VS. SELOS MECÂNICOS Requer vazamento como
lubrificante.
Danifica luvas e eixos.
Consumo de potência devido a
fricção.
Perda de Produto.
Grande desperdício de água .
Requer manutenção e tempo para
instalação e ajuste das gaxetas.
Causa danos e destruição do
equipamento em função do
vazamento.
Selo tem vazamentos invisíveis.
Existem selo em operação por mais
de 8 anos sem falhas.
Redução de custo através da
eliminação das perdas de produto,
água e economia de energia.
Requer pouca manutenção após a
instalação inicial.
Selo é mais seguro na selagem de
fluidos perigosos e corrosivos.
Selagem de Bombas Centrífugas
234 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Selagem de Bombas Centrífugas - Gaxeta
235 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
236 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Selagem de Bombas - Gaxeta
237 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Selagem de Bombas Centrífugas
Selo Mecânico
238 2014 Prof. Wandercleiton da Silva Cardoso [email protected]
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Selagem de Bombas Centrífugas – Selo Mecânico