2. I
ÍNDICE ANALÍTICO
VOLUME 1
1. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS FERROSOS 1
1.1. AÇO CARBONO 1
1.2. AÇO LIGA 2
1.3. AÇO INOXIDÁVEL 2
1.4. FERRO FUNDIDO 2
2. EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA 4
2.1. INTRODUÇÃO 4
3. EFEITOS DA TEMPERATURA 5
3.1. FLUÊNCIA 5
3.2. MÓDULO DE ELASTICIDADE (MÓDULO DE YOUNG) 5
3.3. LIMITE DE RESISTÊNCIA 5
3.4. FRATURA FRÁGIL 5
4. CORROSÃO 7
4.1. CORROSÃO 7
4.2. CORROSÃO ELETROQUÍMICA 7
4.2.1. CAUSAS DA CORROSÃO 7
4.2.2. TIPOS DE CORROSÃO 8
4.3. PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO 10
4.3.1. FATORES QUE INFLUENCIAM A CORROSÃO 10
4.3.2. PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO 11
4.3.3. COMO EVITAR A CORROSÃO 11
5. NORMAS 14
5.1. INTRODUÇÃO 14
5.2. EXEMPLOS DE NORMAS NBR / ABNT 17
5.3. EXEMPLOS DE NORMAS ASME / ANSI 18
5.4. EXEMPLOS DE NORMAS MERCOSUL 18
5.5. EXEMPLOS DE NORMAS DIN 18
5.6. EXEMPLOS DE NORMAS ASTM 19
5.7. EXEMPLOS DE NORMAS API 19
6. MEIOS DE LIGAÇÃO 20
6.1. MEIOS DE LIGAÇÃO 20
6.2. LIGAÇÕES ROSCADAS 20
6.3. LIGAÇÕES SOLDADAS 20
6.4. LIGAÇÕES FLANGEADAS 21
6.4.1. TIPOS DE FLANGES 22
6.4.2. FACEAMENTO DOS FLANGES 22
6.4.3. ACABAMENTO DA FACE DOS FLANGES 23
3. II
6.4.4. CLASSES DE PRESSÃO 23
6.4.5. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 23
6.5. LIGAÇÕES DO TIPO PONTA E BOLSA 24
6.5.1. PONTA E BOLSA COM JUNTA ELÁSTICA 24
6.5.2. PONTA E BOLSA COM JUNTA MECÂNICA 24
6.5.3. PONTA E BOLSA COM JUNTA TRAVADA 25
6.6. OUTROS TIPOS DE LIGAÇÃO 25
6.6.1 LIGAÇÕES SANITÁRIAS 25
6.6.2. ENGATES 27
6.6.3. DERIVAÇÕES SOLDADAS TIPO “BOCA-DE-LOBO” 27
6.6.4. PEQUENAS DERIVAÇÕES COM USO DE MEIA-LUVA 27
6.6.5. DERIVAÇÕES COM USO DE COLARES E SELAS 28
6.6.6. SUGESTÃO PARA A ESCOLHA DO TIPO DE DERIVAÇÃO 28
7. TUBOS 30
7.1. INTRODUÇÃO 30
7.2. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À APLICAÇÃO 30
7.3. CLASSIFICAÇÃO QUANTO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 30
7.4. CÁLCULO DA ESPESSURA DA PAREDE DE TUBOS 31
7.4.1. REQUISITOS SEGUNDO A NORMA ASME / ANSI B31.3 31
7.4.2. SELEÇÃO DA ESPESSURA NORMALIZADA 31
7.4.3. RELAÇÃO ENTRE O DIÂMETRO NOMINAL E A ESPESSURA 32
7.4.4. LIMPEZA NAS TUBULAÇÕES 32
7.4.5. PRESSÃO DE TESTE 32
7.5. EMPREGO DE CORES PARA IDENTIFICAÇÃO DE TUBULAÇÕES – NBR 6493 33
8. ISOLAMENTO TÉRMICO 34
8.1. INTRODUÇÃO 34
8.2. ISOLAMENTO TÉRMICO A FRIO 34
8.3. NORMAS A CONSULTAR 34
8.4. MATERIAIS 34
8.5. ISOLAMENTO TÉRMICO A QUENTE 35
8.6. NORMAS DA ABNT A CONSULTAR 35
8.7. MATERIAIS 36
8.8. APLICAÇÃO DE ISOLANTES TÉRMICOS (FRIO OU QUENTE) 37
9. TABELAS TÉCNICAS 38
9.1. COMPARAÇÃO ENTRE DIVERSOS TIPOS DE AÇO INOX 38
9.2. FORMAS DE APRESENTAÇÃO DE DIVERSOS TIPOS DE AÇO 38
9.3. PROPRIEDADES DOS AÇOS-LIGA EM FUNÇÃO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA E SUAS APLICAÇÕES INDUSTRIAIS 39
9.4. TABELAS DE DIMENSÕES DE TUBOS CONFORME ABNT NBR 5580 40
9.5. TABELAS DE DIMENSÕES DE TUBOS CONFORME ABNT NBR 5590 41
9.6. NORMA ASME / ANSI B36.10 – AÇO CARBONO E AÇO LIGA 42
9.7. NORMA ASME / ANSI B36.19 – AÇO INOX 47
9.8. DIMENSÕES E PESOS PARA TUBOS DE AÇO INOX COM E SEM COSTURA – PADRÃO OD 49
9.9. COMPOSIÇÃO QUÍMICA PARA TUBOS DE AÇO INOX COM E SEM COSTURA 50
9.10. TENSÃO ADMISSÍVEL PARA AÇOS DE TUBOS DE AÇO CARBONO 51
9.11. TENSÃO ADMISSÍVEL PARA TUBOS DE AÇO INOX 52
9.12. TENSÃO ADMISSÍVEL EM FLANGES DE AÇO – CONFORME ASME / ANSI B16.5 54
9.13. TUBOS DE AÇO CARBONO – CARACTERÍSTICAS GERAIS 55
9.14. TUBOS DE AÇO INOX – CARACTERÍSTICAS GERAIS 56
9.15. MÓDULO DE ELÁSTICIDADE 57
9.16. LIMITES MÁXIMOS DE TEMPERATURA 57
9.17. PRINCIPAIS ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS PARA TUBOS 58
4. 1
1. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS FERROSOS
As ligas ferrosas são, em princípio, divididas em dois grupos:
• Aços, com teores de carbono (C) até 2,0%;
• Ferros fundidos, com teores de carbono (C) acima de 2,0% e raramente
superior a 4,0%.
1.1. AÇO CARBONO
Liga ferro-carbono contendo geralmente de 0,05% até cerca de 2,0% de
carbono (C), além de certos elementos residuais, como o manganês (Mn), o
silício (Si), o fósforo (P) e o enxofre (S) resultantes dos processos de
fabricação.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS
Cor Acinzentada
Peso Específico 7,8 Kgf/dm
3
Fusão 1350 A 1400°C
Maleabilidade Boa
Ductibilidade Boa
Tenacidade Boa
Usinagem Ótima
Soldabilidade Ótima
A tabela apresenta os usos gerais dos aços em função de seus teores de
carbono (C), bem como a maleabilidade e soldabilidade dos mesmos.
TEOR DE
CARBONO (C)
APLICAÇÕES
MALEABILIDADE E
SOLDABILIDADE
0,05 a 0,15%
Chapas, fios, parafusos, tubos, estirados,
produtos de caldeiraria.
Grande maleabilidade.
Fácil soldagem.
0,15 a 0,30%
Barras laminadas e perfiladas, tubos, peças
comuns de mecânica.
Maleável.
Soldável.
0,30 a 0,40%
Peças especiais de máquinas e motores.
Ferramentas para a agricultura.
Difícil soldagem.
0,40 a 0,60%
Peças de grande dureza, ferramentas de corte,
molas, trilhos.
Muito difícil soldagem
0,60 a 1,50%
Peças de grande dureza e resistência, molas,
cabos, cutelaria.
Não se solda.
5. 2
1.2. AÇO LIGA
São aços que recebem a adição de um ou mais elementos de liga no processo
de fabricação, conforme a finalidade a que se destinam. Os elementos de liga
mais usuais são: níquel (Ni), cromo (Cr), vanádio (V), cobalto (Co), silício (Si),
manganês (Mn), tungstênio (W), molibdênio (Mo) e alumínio (Al).
No capítulo 2 o assunto será abordado com mais detalhes.
TABELA DOS AÇOS LIGADOS
Baixa Liga Até 5% de elementos de liga
Média Liga de 5% a 10% de elementos de liga
Alta Liga acima de 10% de elementos de liga
1.3. AÇO INOXIDÁVEL
Caracterizam-se, fundamentalmente, por resistirem à corrosão atmosférica,
embora possam igualmente resistir à ação de outros meios gasosos ou
líquidos.
Os aços adquirem passividade quando ligados com alguns outros elementos
metálicos, entre os quais os mais importantes são o cromo (Cr) e o níquel (Ni)
e, em menor grau, o cobre (Cu), o silício (Si), o molibdênio (Mo) e o alumínio
(Al). O cromo (Cr) é, de fato, o elemento mais importante, pois é o mais
eficiente de todos, quando empregado em teores acima de 10%.
Os aços inoxidáveis são, portanto, aços de alta liga, contendo de 12% a 26%
de cromo (Cr), até 22% de níquel (Ni) e freqüentemente pequenas quantidades
de outros elementos de liga.
1.4. FERRO FUNDIDO
Os ferros fundidos são ligas de ferro (Fe) e carbono (C) com alto teor de
carbono. Em média, possuem de 3% a 4% de carbono em sua composição. A
temperatura de fusão dos ferros fundidos é de cerca de 1200ºC. Sua
resistência à tração é da ordem de 10 a 20 kgf/mm².
Na fabricação, as impurezas do minério de ferro e do carvão (coque), deixam
no ferro fundido pequenas porcentagens de silício (Si), manganês (Mn),
enxofre (S) e fósforo (P).
6. 3
O silício (Si) favorece a formação de Ferro Fundido Cinzento. Os ferros
fundidos classificam-se, segundo o estado do carbono no ferro fundido, nas
seguintes categorias:
Ferro fundido cinzento ou lamelar
Liga ferro-carbono-silício, com teor de carbono acima
de 2,0% e silício presente em teores de 1,20% a
3,00%; a quantidade de carbono é superior à que
pode ser retida em solução sólida na austenita; esse
teor de carbono e mais a quantidade elevada de
silício promovem a formação parcial de carbono livre,
na forma de lamelas ou “veios” de grafita. Nessas
condições, o ferro fundido cinzento apresenta fratura
com coloração escura, de onde provém a sua
denominação.
Microestrutura do ferro fundido cinzento,
grafita em forma de lamelas.
Ferro fundido nodular ou ductil
Liga ferro-carbono-silício caracterizada por
apresentar grafita na forma esferoidal, resultante de
um tratamento realizado no material ainda em estado
líquido (“nodulização”).
Microestrutura do ferro fundido nodular,
grafita em forma esferoidal.
Ferro fundido maleável ou branco
Ferro fundido temperado
Ferro fundido especial
Apesar de apresentarem em geral propriedades mecânicas inferiores às dos
aços, elas podem ser consideravelmente modificadas pela adição de
elementos de liga e tratamentos térmicos adequados. Os ferros fundidos
podem substituir os aços e até serem mais adequados, em muitas aplicações.
Por exemplo: estruturas e elementos deslizantes de máquinas são construídos
quase sempre em ferro fundido, devido à maior capacidade de amortecer
vibrações, melhor estabilidade dimensional e menor resistência ao
deslizamento, em razão do poder lubrificante do carbono livre em forma de
grafita.
7. 4
2. EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA
2.1. INTRODUÇÃO:
Devido às necessidades industriais, a pesquisa e a experiência levaram à
descoberta de aços especiais, mediante a adição e a dosagem de certos
elementos ao aço carbono.
Conseguiram-se assim Aços-Liga com características tais como resistência à
tração e à corrosão, elasticidade, dureza, etc. bem melhores do que as do aço
carbono comum.
A seguir serão apresentados os elementos de liga comumente empregados
pela indústria e seus efeitos.
ELEMENTOS EFEITOS
Alumínio (Al)
Desoxida o aço. No processo de tratamento termo-químico chamado nitretação,
combina-se com o nitrogênio, favorecendo a formação de uma camada superficial
duríssima.
Carbono (C) A quantidade de carbono influi na dureza, no limite de resistência e na soldabilidade.
Cobalto (Co) Influi favoravelmente nas propriedades magnéticas dos aços. Além disso, o cobalto,
em associação com o tungstênio, aumenta a resistência dos aços ao calor.
Cromo (Cr) O cromo confere ao aço alta resistência, dureza, elevado limite de elasticidade e boa
resistência à corrosão em altas temperaturas.
Enxofre (S)
É um elemento prejudicial ao aço. Torna-o granuloso e áspero, devido aos gases que
produz na massa metálica. Enfraquece a resistência do aço. Considerado como uma
impureza.
Fósforo (P)
Em teores elevados torna o aço frágil e quebradiço, motivo pelo qual deve-se reduzir
ao mínimo possível sua quantidade, já que não se pode eliminá-lo integralmente.
Considerado como uma impureza.
Manganês (Mn) O manganês, quando adicionado em quantidade conveniente, aumenta a resistência
do aço ao desgaste e aos choques, mantendo-o dúctil.
Molibdênio (Mo)
Sua ação nos aços é semelhante à do tungstênio. Emprega-se, em geral, adicionado
com cromo, produzindo os aços cromo-molibdênio, de grande resistência,
principalmente a esforços repetidos.
Níquel (Ni)
Foi um dos primeiros metais utilizados com sucesso para dar determinadas
qualidades ao aço. O níquel aumenta a resistência e a tenacidade do mesmo, eleva o
limite de elasticidade, dá boa ductilidade e boa resistência à corrosão.
Silício (Si)
Torna o aço mais duro e tenaz. Previne a porosidade e concorre para a remoção dos
gases e dos óxidos. Influi para que não apareçam falhas ou vazios na massa do aço.
É um elemento purificador e tem o efeito de isolar ou suprimir o magnetismo. Os
aços-silício contêm de 1 a 2% de silício.
Tungstênio (W) É geralmente adicionado aos aços com outros elementos. O tungstênio aumenta a
resistência ao calor, a dureza, a resistência à ruptura e o limite de elasticidade.
Vanádio (V) Melhora, nos aços, a resistência à tração, sem perda de ductilidade, e eleva os
limites de elasticidade e de fadiga.
8. 5
3. EFEITOS DA TEMPERATURA
3.1. FLUÊNCIA
Defini-se como fluência (creep) ao fenômeno de deformação permanente, lenta
e progressiva, que se observa nos materiais metálicos, ao longo do tempo,
quando submetidos à tração sob alta temperatura.
Denomina-se “faixa de fluência” (creep range) à faixa de temperatura em que o
fenômeno passa a ser significativo.
3.2. MÓDULO DE ELASTICIDADE (Módulo de Young)
O módulo de elasticidade diminui com o aumento da temperatura. Essa
diminuição é pouco acentuada no intervalo 0-250°C e mais acentuada para
temperaturas superiores a 250°C.
3.3. LIMITE DE RESISTÊNCIA
O limite de resistência diminui com o aumento da temperatura de um modo
geral (para T > 200°C). O limite de resistência deverá ser tomado na curva
característica de cada material.
3.4. FRATURA FRÁGIL
Denomina-se fratura frágil à ruptura repentina do material a um nível de tensão
bem inferior ao limite de resistência (LR) ou mesmo ao limite de escoamento
(LE) do material.
Essas fraturas são caracterizadas pela propagação rápida, em várias direções
e a perda total da peça atingida.
Para acontecer a fratura frágil são necessárias as três condições abaixo,
simultaneamente:
• Elevada tensão de tração, da ordem da tensão de escoamento do material;
• Existência de entalhe;
• Temperatura na zona de comportamento frágil ou na zona de transição.
As fraturas frágeis são ainda influenciadas por:
• Forte tensão de tração, em geral, próxima do limite de escoamento;
• Espessura da peça: a resistência à fratura frágil é inversamente
proporcional à espessura da peça;
9. 6
• Distribuição de tensões na peça: quanto mais irregular forem as tensões
menor será a resistência da peça;
• Composição química: a presença de níquel (Ni) e manganês (Mn) é
benéfica e a presença de fósforo (P), enxofre (S), molibdênio (Mo),
nitrogênio (N) e cromo (Cr) é prejudicial, isto é, favorece o aparecimento da
fratura frágil.
• Tratamento térmico: a ausência do tratamento térmico de alívio de tensões
favorece o aparecimento de altas concentrações de tensão onde favorece o
aparecimento da fratura frágil.
• Outros fatores de menor importância tais como: forma, laminação,
fabricação, etc.
10. 7
4. CORROSÃO
4.1. CORROSÃO
Defini-se como corrosão a deterioração sofrida por um material em
conseqüência da ação química ou eletroquímica do meio, aliada ou não a
esforços mecânicos.
A corrosão mais comum é a corrosão eletroquímica, caracterizada pelo
transporte de cargas elétricas por meio de um eletrólito em um meio favorável,
geralmente aquoso.
A corrosão química é devida ao ataque de produtos químicos sobre os
materiais metálicos, provocando a sua oxidação.
4.2. CORROSÃO ELETROQUÍMICA
4.2.1. Causas da corrosão
Para que se inicie a corrosão, é necessário que o sistema seja constituído dos
quatro componentes a seguir: (cumpre lembrar que a falta de pelo menos um
dos componentes bloqueia o processo de corrosão)
• Anodo e catodo: duas peças metálicas de materiais diferentes ou do
mesmo material ou ainda duas regiões distintas da mesma peça metálica,
próximas ou distantes uma da outra.
• Eletrólito: qualquer condutor elétrico tal como umidade, soluções aquosas
ácidas ou alcalinas.
• Circuito metálico: é a continuidade metálica unindo o anodo ao catodo.
A diferença de potencial entre o anodo e o catodo pode se originar de inúmeras
causas, tais como: metais diferentes, ligas metálicas diferentes, diferenças
entre partes deformadas a frio, diferença entre estados de tensões, diferenças
de tratamento térmico, irregularidades microscópicas, etc.
A corrosão mais freqüente é aquela devido às irregularidades microscópicas,
que são as diferenças que existem entre os grãos que constituem o material.
Essas diferenças podem ser quanto a forma, natureza, tamanho, orientação,
etc. Assim a corrosão eletroquímica é muito acentuada porque este material é
11. 8
constituído basicamente de grãos de ferrita (ferro alfa) e cementita (carboneto
de ferro) que são grãos de diferentes naturezas.
Nos materiais puros ou ligas monofásicas (solução sólida) não existem grãos
de natureza diferente, razão pela qual são mais resistentes à corrosão
eletroquímica.
4.2.2. Tipos de corrosão
A corrosão eletroquímica pode se apresentar numa grande variedade de
formas.
Pode-se classificar a corrosão em uniforme e localizada.
A corrosão localizada pode ser classificada em localizada macroscópica e
microscópica.
• Corrosão uniforme
Também conhecida como corrosão generalizada, é aquela que se apresenta
em toda a peça de uma forma geral, causando uma perda constante da
espessura.
Pode ser facilmente controlada e prevista. As causas são as diferenças pelas
irregularidades microscópicas dos grãos.
• Corrosão localizada macroscópica
Alveolar (Pitting)
É a corrosão que se apresenta em forma de “alvéolos” ou “pites” que são pequenos pontos
onde a concentração da corrosão é muito intensa. A causa principal é a ocorrência de pontos
fortemente anódicos em relação à área adjacente.
Galvânica
É a corrosão que se origina do contato entre dois metais ou ligas metálicas diferentes em um
meio eletrolítico. A corrosão é tanto mais intensa quanto mais distanciados estiverem os dois
metais ou ligas metálicas na série galvânica é tanto maior de acordo com as proporções entre o
anodo e o catodo. A região corroída sempre será a região anódica. De um modo geral deve-se
evitar o contato entre metais com grande diferença de potencial. Na impossibilidade de se
evitar esse contato é necessário ter uma grande quantidade de material catódico para que a
corrosão não ataque uma pequena área.
Quando os dois metais tiverem uma pequena diferença de potencial, a corrosão galvânica é
praticamente insignificante. Pode-se controlar este tipo de corrosão com a colocação de
anodos de sacrifício, que consiste de elementos fortemente anódicos para serem corroídos.
12. 9
Série galvânica para a água do mar:
Magnésio
Zinco
Alumínio
Ligas de alumínio
Aço carbono
Aço carbono com cobre
Ferro fundido
Aço liga Cr e Cr-Mo
Aço inox 12 Cr
Aço inox 17 Cr
Aço inox 27 Cr
Ativos
Aço liga Ni
Aço inox 18 Cr – 8 Ni
Aço inox 25 Cr – 20 Ni
Ativos
Chumbo
Níquel
Ligas de Níquel
Ativos
Latão
Cobre
Cobre níquel
Metal monel
Níquel
Ligas de níquel
Passivos
Aço inox 12 Cr
Aço inox 17 Cr
Aço inox 18 Cr – 8 Ni
Aço inox 27 Cr
Aço inox 25 Cr – 20 Ni
Passivos
Titânio
Prata
Ouro
Platina
ANODO
CATODO
Seletiva
É uma forma de corrosão onde á atacado apenas um elemento da liga metálica resultando uma
estrutura esponjosa sem resistência mecânica. Um exemplo de corrosão seletiva é a corrosão
grafítica que ocorre no ferro fundido cinzento em contato com meios ácidos ou água salgada,
onde o ferro á atacado resultando uma estrutura esponjosa composta de carbono livre e
carbonetos.
Outro exemplo é a desincificação que consiste na migração do zinco, ficando o latão reduzido a
uma estrutura esponjosa de cobre puro, sem resistência mecânica.
Corrosão sob contato
Também chamada de corrosão intersticial e corrosão em frestas, por ser uma corrosão que
acontece em locais onde pequena quantidade de um fluido permanece estagnado em
cavidades ou espaços confinados. Um exemplo é a folga entre a peça e a arruela ou a porca e
outro seria nas conexões do tipo encaixe/solda, o espaço entre o tubo e o encaixe.
Corrosão–erosão
É a corrosão que aparece com a velocidade relativa do fluido em relação à peça corroída.
Cumpre lembrar, que um fluido pode não corroer uma peça em velocidades baixas, mas ser
corrosivo em altas velocidades , com o efeito se tornando máximo quando o ângulo de
incidência está entre 20 e 30°C. Como exemplo é citado a corrosão em peças de movimento
rápido como pás, hélices, rotores e em curvas e conexões com redução.
13. 10
Biológica
É a corrosão devido à ação de micro-organismos que atacam os metais produzindo ácidos,
destruindo a camada apassivadora, destruindo revestimentos, despolarizando áreas catódicas.
Pode aparecer em águas paradas, principalmente em equipamentos que ficam por longo
período ao tempo, a espera de utilização.
• Corrosão localizada microscópica
Sob tensão (stress-corrosion)
É provocada pela tensão e um meio corrosivo. Se manifesta pelo aparecimento de trincas
perpendiculares ao sentido do esforço. Esse esforço pode ser de causas externas, tensão
residual, tensões devido ao trabalho frio, soldagem, etc. Muito perigosa pois pode inutilizar uma
peça em pouco tempo.
Intergranular
É a corrosão formada por trincas ao longo da periferia dos grãos do metal. Essas trincas após
atingirem determinada dimensão destacam partes do material por ação de pequenas tensões.
Incisiva
É a corrosão que se forma ao longo de soldas e recebe o nome de “fio de faca”. É uma variante
da corrosão intergranular.
4.3. PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO
4.3.1. Fatores que influenciam a corrosão
Antes de se falar em proteção dos materiais deve-se primeiramente estudar os
fatores aceleradores da corrosão para se decidir sobre o melhor antídoto. Entre
os fatores que influenciam a corrosão são citados:
Temperatura
Com o aumento da temperatura tem-se o aumento da atividade química o que acelera a
corrosão. Cumpre lembrar que um equipamento ou tubulação que trabalha permanentemente
quente e por algum motivo permanecer parado e frio por algum tempo sofrerá uma corrosão
mais intensa neste período inativo.
Velocidade
Como já foi visto as altas velocidades e o turbilhonamento pode ocasionar a corrosão-erosão.
Umidade
A umidade promove uma gama maior de tipos de corrosão como a corrosão sob tensão,
alveolar e sob-contato além de reagir com ácidos formando ácidos diluídos altamente
corrosivos e aumentar a condutividade elétrica.
Esforços cíclicos
Havendo a possibilidade do aparecimento da corrosão sob tensão os esforços cíclicos serão os
responsáveis pelo agravamento da corrosão e nestes pontos poderá haver a intensificação das
tensões de fadiga.
14. 11
Superfície do metal
Cumpre lembrar que quanto mais perfeita for a superfície do material melhor será a resistência
contra a corrosão alveolar.
Atmosfera
Quando tem-se uma atmosfera muito agressiva, como por exemplo a temperatura associada à
acidez, é possível ter um processo de corrosão muito intenso, sendo muitas vezes mais
significativo que a corrosão interna dos equipamentos e tubulações.
Interface molhado/seco
Nos equipamentos que trabalham parcialmente cheios a interface molhado/seco pode
favorecer a corrosão devido à dissolução de gases no líquido e consequentemente a variação
da concentração do fluido e também devido a diferença de potencial entre região molhada e
seca.
4.3.2. Proteção contra corrosão
Na tentativa de proteger tubulações e equipamentos contra a corrosão é
possível observar dois aspectos diferentes ou mesmo um enfoque
intermediário.
Em primeiro lugar pode-se atacar o problema logo no início do projeto pela
escolha do material, detalhes de projeto, revestimentos de proteção, proteção
catódica, tratamento térmico, etc. Todos esses métodos e princípios são meios
de controle da corrosão, isto é evitar o início do processo ou ter um controle
eficaz no caso da corrosão uniforme.
Em segundo lugar pode-se aceitar a corrosão como inevitável e adotar um
sistema de controle com o emprego da “sobre-espessura para corrosão”.
Cumpre lembrar, que esta sobre-espessura é destinada à corrosão e portanto
não deverá ser considerada para efeito de cálculos mecânicos como a
determinação da distância entre suportes, por exemplo.
4.3.3. Como evitar a corrosão
Tipo de corrosão Meio de proteção
Uniforme
Escolha do material adequado
Tratamento superficial
Detalhes de projeto
Alveolar
Escolha do material adequado
Tratamento superficial
Detalhes de projeto
Sob tensão
Escolha do material
Alívio de tensões
Detalhes de projeto
Martelamento
Seletiva Escolha do material
15. 12
Galvânica
Evitar contato de materiais diferentes
Anodos de sacrifício
Proteção galvânica
Sob contato
Escolha dos materiais
Detalhes de projeto
Incisiva Escolha dos materiais
Intergranular Escolha dos materiais
Corrosão-erosão
Escolha dos materiais
Sobre-espessura
Revestimento com materiais adequados
a. Tratamento superficial
Existem dois tipos de tratamento superficial: o tratamento com revestimentos
permanentes (galvanização, argamassa de cimento, plásticos, borrachas, etc.)
e o tratamento com revestimentos não permanentes (tintas). Ambos servem
para impedir o contato da tubulação ou do equipamento com o meio agressivo,
promovendo dessa forma sua proteção.
Revestimentos Aplicação Utilização Normas
Poliuretano Líquido sem
solvente
Adutoras
Revestimento interno
Revestimento externo
Instalação aérea,
enterrada e submersa
DIN 30671
ANO 1987
Poliuretano-Tar sem
solvente
Esgoto
Emissário
Revestimento interno
DIN 30671
ANO 1987
Epoxi-Tar sem solvente Esgoto Revestimento interno NBR 12309
Epoxi puro sem solvente Adutoras Revestimento interno NBR 12309
Argamassa de cimento Adutoras
Esgoto
Revestimento interno NBR 10515
Fitas de Polietileno
aplicadas a frio
Adutoras
Esgoto
Revestimento externo
Instalação enterrada
AWWA C209 / C214
Epoxi líquido Gás Revestimento interno API RP 5L2
Epoxi Mastic Alumínio Adutoras
Revestimento externo
Instalação aérea
Ambiente não
agressivo
PETROBRÁS N-2288
Revestimento
Coal Tar Enamel Tipo I
Coal Tar Enamel Tipo II
Gás
Óleo
Derivados de Petróleo
Mineroduto
Água
Revestimento externo
Instalação enterrada
AWWA C203
BSI – BS 4164
PETROBRÁS N-1207
PETROBRÁS N-650
NBR 12780
SABESP E - 45
Fusion Bonded Epoxi
Gás
Óleo
Derivados de Petróleo
Mineroduto
Água
Revestimento externo
Instalação enterrada
AWWA C213
Galvanização
Gás
Óleo
Água
Revestimento interno
Revestimento externo
ASTM A153
16. 13
b. Sobre-espessura
Quando não podemos evitar a corrosão por completo devemos adotar uma
sobre-espessura para corrosão. Note que esta sobre-espessura tem por
objetivo adicionar uma certa quantidade de material para o sacrifício da
corrosão. Portanto um valor que se acrescenta ao valor da espessura calculada
da tubulação.
A sobre-espessura para corrosão é destinada a controlar a corrosão uniforme e
outras formas tais como as que atacam a espessura mas de nada vale para
corrosão localizada microscópica.
Para tubulações em geral são adotados os seguintes valores para a sobre-
espessura para corrosão:
• Até 1,5mm para serviços de baixa corrosão
• Até 2,0mm para serviços de média corrosão
• Até 3,5mm para serviços de alta corrosão
17. 14
5. NORMAS
5.1. Introdução:
Normas técnicas são códigos elaborados por entidades, que têm por finalidade
a promoção da normalização entre as mais diversas atividades do
conhecimento humano no sentido de promover a facilidade da prestação de
serviços, da indústria, do comércio, da educação, da saúde, enfim de todas as
atividades de cunho intelectual, científico, tecnológico e econômico.
Existem muitos códigos e normas, regulando projetos, fabricação, montagem e
utilização de tubos e acessórios para as mais diversas finalidades, detalhando
materiais, condições de trabalho, procedimentos de cálculo, bem como
padronizando suas dimensões.
Os aços, em geral, são classificados em grau, tipo e classe. O grau
normalmente identifica a faixa de composição química do aço. O tipo identifica
o processo de desoxidação utilizado, enquanto que a classe é utilizada para
descrever outros atributos, como nível de resistência e acabamento superficial.
A designação do grau, tipo e classe utiliza uma letra, número, símbolo ou
nome.
Existem associações de normalização nacionais, regionais e internacionais.
Dentre as nacionais podemos citar a ABNT – Associação Brasileira de Normas
Técnicas – que tem a finalidade de normalização em nosso país.
A seguir é apresentada uma breve descrição dessas organizações:
Fundada em 1940, a ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas – é o
órgão responsável pela normalização técnica no Brasil, fornecendo a base
necessária ao desenvolvimento tecnológico nacional. É uma entidade privada,
sem fins lucrativos, reconhecida como Fórum Nacional de Normalização –
ÚNICO – através da Resolução n.º 07 do CONMETRO, de 24.08.1992. É
membro fundador da ISO (International Organization for Standardization), da
COPANT (Comissão Pan-americana de Normas Técnicas) e da AMN
(Associação Mercosul de Normalização).
Fundada em 1918, A ANSI – American National Standards Institute, é uma
organização privada sem fins lucrativos que administra e coordena a
normalização voluntária e o sistema de avaliação de conformidade norte-
americano. A Missão da ANSI é aumentar a competitividade dos negócios e a
qualidade de vida norte-americana promovendo a elaboração de normas
consensuais voluntárias e os sistemas de avaliação de conformidade.
18. 15
A American Welding Society (AWS) foi fundada em 1919 como uma entidade
sem fins lucrativos, tendo como objetivo o desenvolvimento de normas
voltadas para a aplicação de soldas e matérias correlatas. Do chão de fábrica
ao mais alto edifício, de armamento militar a produtos de casa, a AWS
continua dando suporte a educação e tecnologia da solda, para assegurar o
fortalecimento e competitividade na vida de todos os americanos.
DIN - Deutsches Institut für Normung (Instituto alemão para Normalização), é
uma associação registrada, fundada em 1917. Sua matriz está em Berlim.
Desde 1975 é reconhecido pelo governo alemão como entidade nacional de
normalização, sendo o representante dos interesses alemães a nível
internacional e europeu. A DIN oferece um foro no qual os representantes das
indústrias, organizações de consumidores, comércio, prestadores de serviço,
ciência, laboratórios técnicos, governo, em resumo qualquer um com um
interesse na normalização, pode se encontrar de forma ordenada para discutir
e definir as exigências de padrões específicos e registrar os resultados como
Normas Alemãs.
A BSI - British Standards Institution, se tornou o primeiro Instituto nacional de
normas do mundo depois que foi fundado em 1901 como Comitê de Normas
para Engenharia. Este Instituto estabeleceu um legado de serviço à
comunidade empresarial que tem sido mantido por mais que um século.
O grupo AFNOR é composto por uma associação e duas subsidiárias voltadas
para a área comercial. A AFNOR – Association Française de Normalisation, foi
criada em 1926; É reconhecida como órgão de utilidade pública e está sob a
tutela do ministério da indústria. A AFNOR trabalha em colaboração com
organizações profissionais e muitos sócios nacionais e regionais. A AFNOR
atua num sistema central de normalização combinado diversos comitês
setoriais de normalização dos poderes públicos e mais de 20.000 peritos. A
AFNOR é o representante francês do CEN e da ISO e representa esses
organismos na França.
A Internacional Organization for Standardization (ISO) é uma federação
mundial, composta por aproximadamente 140 países através de suas
Entidades Nacionais de Normalização, sendo uma de cada país. A ISO é uma
organização não-governamental fundada em 1947. Sua missão é promover o
desenvolvimento da normalização e atividades relacionadas no mundo, com a
finalidade de facilitar o comércio internacional de bens e serviços, e para
desenvolver a cooperação nas esferas intelectual, atividade científica,
tecnológica e econômica. O trabalho de ISO resulta em acordos internacionais
que são publicados como Normas Internacionais.
Fundada em 1880 como American Society of Mechanical Engineers, hoje
ASME International é uma organização educacional e técnica sem fins
lucrativos que atende a mais de 125.000 associados em todo o mundo O
trabalho da sociedade é executado por sua diretoria eleita e por seus cinco
conselhos, 44 seções e centenas de comitês em 13 regiões ao redor do
mundo.
Fundada em 1898, a ASTM International é uma das maiores organizações de
desenvolvimento de normas voluntárias do mundo. A ASTM International é
uma organização sem fins lucrativos, foro para o desenvolvimento e
publicação de normas consensuais voluntárias para materiais, produtos,
sistemas, e serviços. Possui mais de 20.000 sócios representantes de
produtores, usuários, consumidores finais e representantes de governo
desenvolvendo documentos que servem como uma base para fabricação,
procedimentos e atividades regulamentadas.
19. 16
O Comitê Mercosul de Normalização (CMN) é uma associação civil, sem
fins lucrativos, não governamental, reconhecido pelo Grupo Mercado
Comum – GMC, através da Resolução n° 2/92, de 01.11.1991. A partir de
04.04.2000 através de um convênio firmado com o Grupo Mercado
Comum, o comitê passou a se chamar Asociación Mercosur de
Normalización e passou a ser o único organismo responsável pela gestão
da normalização voluntária no âmbito do Mercosul. A Asociación é formada
pelos organismos nacionais de normalização dos países membros, que
são: Argentina: IRAM Instituto Argentino de Normalización – Brasil: ABNT
Associação Brasileira de Normas Técnicas – Paraguai: INTN Instituto
Nacional de Tecnologia y Normalización – Uruguai: UNIT Instituto
Uruguayo de Normas Técnicas.
A missão do CEN - Comitê Europeu de Normalização, é promover
harmonização técnica voluntária na Europa juntamente com seus membros
mundiais e seus associados na Europa. Harmonização diminui barreiras de
comércio, promove segurança, facilita a troca de produtos, sistemas e
serviços, e promovendo compreensão técnica comum. Na Europa o CEN
trabalha em sociedade com CENELEC - o Comitê europeu para Normalização
Electrotécnica e ETSI - o Instituto Europeu de Normalização das
Telecomunicações.
A Comissão Pan-americana de Normas Técnicas, conhecida como COPANT,
é uma associação civil, sem fins lucrativos. Tem autonomia operacional
completa e é de duração ilimitada. Os objetivos básicos da COPANT são
promover o desenvolvimento da normalização técnica e atividades
relacionadas em seus países membros com o objetivo de promover o
desenvolvimento industrial, científico e tecnológico, beneficiando a troca de
bens e serviços, bem como facilitando a cooperação nos campos intelectual,
científico e social.
Fundada em 1906, a Internacional Electrotechnical Commission (IEC) é a
organização mundial que elabora e publica normas internacionais para as
áreas da eletricidade, eletrônica e tecnologias relacionadas. A IEC foi fundada
como resultado de uma resolução do Congresso Elétrico Internacional
realizado em St. A Louis (USA) em 1904. A associação reúne mais de 60
países, incluindo as maiores e mais desenvolvidas nações do mundo e um
número crescente de países em desenvolvimento.
O IEEE (I - 3E) - Institute of Electrical and Eletronics Engineers, é uma
associação profissional técnica, sem fins lucrativos, com mais de 375.000
sócios individuais em 150 países. O nome completo é o Instituto de Elétrico e
Eletrônica Cria, Inc., embora a organização seja popularmente conhecida
simplesmente como I-E-E-E. Através de seus membros, o IEEE é a principal
autoridade nas áreas técnicas que variam de engenharia da computação,
tecnologia biomédica e telecomunicações, até energia elétrica, aeroespacial e
eletrônica popular, entre outros.
A American Water Works Association é uma
sociedade educacional e científica internacional,
sem fins lucrativos, dedicada ao estudo da
qualidade da água. Fundada em 1881, a AWWA
possui mais de 55.500 membros que trabalham
em diversos setores que envolvem a água. A
AWWA possui centenas de normas e
procedimentos. Tópicos que inclui recursos
hídricos, tratamento de água, tubulação e
acessórios, desinfecção, entre outros.
A seguir é apresentado algumas das normas mais usadas em tubulações
industriais, hidráulica, saneamento e de interesse geral.
20. 17
5.2. Exemplos de normas da ABNT:
NORMAS NBR / ABNT
NBR 5029
TUBO DE COBRE E SUAS LIGAS, SEM COSTURA, PARA CONDENSADORES, EVAPORADORES
E TROCADORES DE CALOR
NBR 5443 TUBO DE AÇO DE PAREDE DUPLA PARA CONDUÇÃO DE FLUIDOS
NBR 5580
TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA, NAS SÉRIES LEVE, MÉDIA E
PESADA. PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM
ROSCA NBR NM ISO 7-1 (ANTIGA NBR 6414) (BSP) (COM OU SEM LUVA).
NBR 5581
TUBOS DE AÇO DE BAIXO CARBONO E CARBONO-MOLIBDENIO-SILÍCIO PARA AQUECIMENTO
EM REFINARIAS
NBR 5582
TUBOS DE AÇO CROMO-MOLIBDÊNIO E CROMO-MOLIBDÊNIO-SILÍCIO PARA AQUECIMENO
EM REFINARIAS
NBR 5583
TUBOS DE BAIXO CARBONO, DEFORMADOS A FRIO, PARA CONDENSADORES E
TROCADORES DE CALOR
NBR 5584
TUBOS DE AÇO CROMO-MOLIBDÊNIO-SILÍCIO PARA CONDENSADORES E TROCADORES DE
CALOR
NBR 5885
TUBOS DE AÇO CARBONO, COM ROSCA ANSI, PARA CONDUÇÃO DE FLUIDOS EM
INSTALAÇÕES COMUNS
NBR 5590
TUBOS DE CONDUÇÃO NOS GRAUS A E B, COM COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES
MECÂNICAS DEFINIDAS. SENDO O DE GRAU A APTO A SER DOBRADO, FLANGEADO E
SERPENTINADO; E O GRAU B PODENDO SOFRER DOBRAMENTO E FLANGEAMENTO
LIMITADOS.
SÃO FORNECIDOS NORMALMENTE NAS SÉRIE 40 E SÉRIE 80. PODE SER FORNECIDO COM
EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA NBR 12912 (NPT) (COM OU SEM
LUVA).
NBR 5592 TUBOS DE AÇO MÉDIO CARBONO, PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES
NBR 5593 TUBOS DE AÇO CARBONO-MOLIBDÊNIO PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES
NBR 5594 TUBOS DE AÇO CARBONO PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES DE ALTA PRESSÃO
NBR 5595 TUBO DE AÇO-CARBONO SOLDADO POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA PARA CALDEIRAS
NBR 5597 ELETRODUTOS RÍGIDOS DE AÇO CARBONO, TIPO PESADO, COM ROSCA
NBR 5598
ELETRODUTOS RÍGIDOS DE AÇO CARBONO, COM REVESTIMENTO PROTETOR, TIPO MÉDIO
E PESADO, COM ROSCA
NBR 5599 TUBOS DE AÇO DE PRECISÃO, COM COSTURA
NBR 5602
TUBOS DE AÇO, COM E SEM COSTURA, PARA CONDUÇÃO, UTILIZADOS EM BAIXA
TEMPERATURA
NBR 5603
TUBOS DE AÇO FERRÍTICO, SEM COSTURA, PARA CONDUÇÃO, UTILIZADOS EM ALTAS
TEMPERATURAS
NBR 5622
TUBO DE AÇO-CARBONO COM COSTURA HELICOIDAL PARA USO EM ÁGUA, AR E VAPOR DE
BAIXA PRESSÃO EM INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS
NBR 5645 TUBO CERÂMICO PARA CANALIZAÇÕES
NBR 5647 TUBOS DE PVC RÍGIDO PARA ADUTORAS E REDES DE ÁGUA
NBR 5648 TUBO DE PVC RÍGIDO PARA INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
NBR 5688 TUBO E CONEXÃO DE PVC RÍGIDO PARA ESGOTO PREDIAL E VENTILAÇÃO
NBR 5922 TUBOS DE AÇO CARBONO PARA INJEÇÃO DE COMBUSTÍVEL EM MOTORES DIESEL
NBR 6321 TUBOS DE AÇO CARBONO PARA SERVIÇOS EM ALTAS TEMPERATURAS
NBR 6358 TUBOS DE AÇO-CARBONO E AÇO LIGA SEM COSTURA PARA TROCA TÉRMICA
NBR 6591
TUBOS DE AÇO CARBONO, PERFIS REDONDOS, QUADRADOS E RETANGULARES PARA FINS
INDUSTRIAIS
NBR 7362 TUBO DE PVC RÍGIDO COM JUNTA ELÁSTICA, COLETOR DE ESGOTO
NBR 7543 TUBOS SEM E COM COSTURA DE AÇO INOXIDÁVEL AUSTENÍTICO, PARA CONDUÇÃO
NBR 7560
TUBOS DE FERRO FUNDIDO DÚCTIL CENTRIFUGADO COM FLANGES ROSCADOS OU
SOLDADOS
NBR 7661
TUBO DE FERRO FUNDIDO CENTRIFUGADO, DE PONTA E BOLSA, PARA LÍQUIDOS SOB
PRESSÃO, COM JUNTA NÃO ELÁSTICA
NBR 7662
TUBO DE FERRO FUNDIDO CENTRIFUGADO PARA LÍQUIDOS SOB PRESSÃO COM JUNTA
ELÁSTICA
NBR 7663 TUBO DE FERRO FUNDIDO DÚCTIL CENTRIFUGADO, PARA CANALIZAÇÕES SOB PRESSÃO
NBR 7665 TUBO DE PVC RÍGIDO DEFOFO COM JUNTA ELÁSTICA PARA ADUTORAS E REDES DE ÁGUA
NBR 8161 TUBOS E CONEXÕES DE FERRO FUNDIDO PARA ESGOTO E VENTILAÇÃO
NBR 8261 TUBOS DE AÇO CARBONO, PARA FINS ESTRUTURAIS
NBR 8417 TUBO DE POLIETILENO PARA LIGAÇÃO PREDIAL DE ÁGUA
NBR 8890 TUBO DE CONCRETO ARMADO DE SEÇÃO CIRCULAR PARA ESGOTO SANITÁRIO
NBR 8910 TUBO DE ALUMÍNIO PARA IRRIGAÇÃO
NBR 9793 TUBO DE CONCRETO SIMPLES DE SEÇÃO CIRCULAR PARA ÁGUAS PLUVIAIS
NBR 9794 TUBO DE CONCRETO ARMADO DE SEÇÃO CIRCULAR PARA ÁGUAS PLUVIAIS
NBR 9809 TUBOS DE ALUMÍNIO PN 80 COM ENGATE RÁPIDO PARA IRRIGAÇÃO
21. 18
NBR 9915
ANEL DE VEDAÇÃO DE BORRACHA PARA JUNTA ELÁSTICA DE TUBOS E CONEXÕES DE AÇO
PONTA E BOLSA
NBR 10252
TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICOS E AUSTENÍTICOS SEM COSTURA, PARA CALDEIRAS,
SUPERAQUECEDORES E PERMUTADORES
NBR 10564 TUBO DE POLIETILENO PARA IRRIGAÇÃO
NBR 10570
TUBOS E CONEXÕES DE PVC RÍGIDO COM JUNTA ELÁSTICA PARA COLETOR PREDIAL E
SISTEMA CONDOMINIAL DE ESGOTO SANITÁRIO
NBR 10843 TUBOS DE PVC RÍGIDO PARA INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUAS PLUVIAIS
NBR 12016 TUBOS DE AÇO ZINCADO PN 150 COM JUNTA DE ENGATE RÁPIDO PARA IRRIGAÇÃO
NBR 13206
TUBO DE COBRE LEVE, MÉDIO E PESADO, SEM COSTURA, PARA CONDUÇÃO DE ÁGUA E
OUTROS FLUÍDOS
NBR 14228 TUBOS EXTRUDADOS DE ALUMÍNIO PARA IRRIGAÇÃO
NBR 14312
TUBOS DE PVC RÍGIDO COM JUNTA SOLDÁVEL OU ELÁSTICA PN 40 E PN 80 PARA SISTEMAS
PERMANENTES DE IRRIGAÇÃO
5.3. Exemplos de normas da ANSI/ASME:
NORMAS ASME / ANSI
ASME / ANSI B16.1 CAST IRON PIPE FLANGES AND FLANGED FITTINGS
ASME / ANSI B16.3 MALLEABLE IRON THREADED FITTINGS
ASME / ANSI B16.4 CAST IRON THREADED FITTINGS
ASME / ANSI B16.5 PIPE FLANGES AND FLANGED FITTINGS
ASME / ANSI B16.9 FACTORY-MADE WROUGHT STEEL BUTTWELDING FITTINGS
ASME / ANSI B16.10 FACE-TO-FACE AND END-TO-END DIMENSIONS OF VALVES
ASME / ANSI B16.11 FORGED STEEL FITTINGS, SOCKET-WELDING AND THREADED
ASME / ANSI B16.12 CAST IRON THREADED DRAINAGE FITTINGS
ASME / ANSI B16.14 FERROUS PIPE PLUGS, BUSHINGS AND LOCKNUTS WITH PIPE THREADS
ASME / ANSI B16.15 CAST BRONZE THREADED FITTINGS
ASME / ANSI B16.18 CAST COPPER ALLOY SOLDER JOINT PRESSURE FITTINGS
ASME / ANSI B16.20
METALLIC GASKETS FOR PIPE FLANGES-RING-JOING, SPIRAL-WOULD,
ANDJACKETED
ASME / ANSI B16.21 NONMETALLIC FLAT GASKETS FOR PIPE FLANGES
ASME / ANSI B16.24 CAST COPPER ALLOY PIPE FLANGES AND FLANGED FITTINGS
ASME / ANSI B16.25 BUTTWELDING ENDS
ASME / ANSI B16.28 WROUGHT STEEL BUTTWELDING SHORT RADIUS ELBOWS AND RETURNS
ASME / ANSI B16.34 VALVES - FLANGED, THREADED, AND WELDING END
ASME / ANSI B16.36 ORIFICE FLANGES
ASME / ANSI B16.38 LARGE METALLIC VALVES FOR GAS DISTRIBUTION
ASME / ANSI B16.39 MALLEABLE IRON THREADED PIPE UNIONS
ASME / ANSI B16.42 DUCTILE IRON PIPE FLANGES AND FLANGED FITTINGS, CLASSES 150 AND 300
ASME / ANSI B16.45 CAST IRON FITTINGS FOR SOLVENT DRAINAGE SYSTEMS
ASME / ANSI B16.47 LARGE DIAMETER STEEL FLANGES: NPS 26 THROUGH NPS 60
ASME / ANSI B36.10 WELDED AND SEAMLESS WROUGHT STEEL PIPE
ASME / ANSI B36.19 STAINLESS STEEL PIPE
5.4. Exemplos de normas Mercosul:
NORMAS MERCOSUL
NM 60
TUBOS DE AÇO CARBONO, SOLDADOS POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA, PARA TROCADORES
DE CALOR E CONDENSADORES
NM 61
TUBOS DE AÇO CARBONO, SOLDADOS POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA PARA USO NA
CONDUÇÃO
NM121
TUBOS DE AÇO CARBONO SOLDADOS POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA PARA CALDEIRAS E
SUPERAQUECEDORES PARA SERVIÇOS DE ALTA PRESSÃO
NM119
TUBOS DE AÇO DE BAIXO CARBONO SEM COSTURA, ACABADOS A FRIO, PARA
TROCADORES DE CALOR E CONDENSADORES
5.5. Exemplos de normas da DIN:
NORMAS DIN
DIN 1615 TUBOS NÃO SUJEITOS A REQUISITOS ESPECIAIS
DIN 1626 TUBOS SUJEITOS A REQUISITOS ESPECIAIS QUANTO A PRESSÃO E TEMPERATURA
DIN 1628 TUBOS DE ALTA PERFORMANCE QUANTO A PRESSÃO E TEMPERATURA
22. 19
DIN 2440
TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA, PARA PRESSÕES DE NO
MÁXIMO 25 KGF/CM2 PARA LÍQUIDOS E 10 KGF/CM2 PARA AR E GAZES NÃO PERIGOSOS.
PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA BSP
(COM OU SEM LUVA). ESTA NORMA É PRATICAMENTE IGUAL A NORMA BRASILEIRA NBR 5580
CLASSE M.
DIN 2441
TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA, PARA PRESSÕES DE NO
MÁXIMO 25 KGF/CM2 PARA LÍQUIDOS E 10 KGF/CM2 PARA AR E GAZES NÃO PERIGOSOS.
PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA BSP
(COM OU SEM LUVA). ESTA NORMA É PRATICAMENTE IGUAL A NORMA BRASILEIRA NBR 5580
CLASSE P.
DIN 2442 TUBOS DE AÇO COM ROSCA E LUVAS, COM EXIGÊNCIAS ESPECIAIS
DIN 2448 TUBOS DE AÇO PARA CALDEIRAS, APARELHOS E OUTROS FINS
DIN 17175 TUBOS DE AÇO RESISTENTES AO CALOR
5.6. Exemplos de normas da ASTM:
NORMAS ASTM
ASTM A53
TUBOS DE CONDUÇÃO NOS GRAUS A E B, COM COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES
MECÂNICAS DEFINIDAS. SENDO O DE GRAU A APTO A SER DOBRADO, FLANGEADO E
SERPENTINADO; E O GRAU B PODENDO SOFRER DOBRAMENTO E FLANGEAMENTO
LIMITADOS. PODE SER FORNECIDO COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM
ROSCA (COM OU SEM LUVA). ESTA NORMA É PRATICAMENTE IGUAL A NORMA BRASILEIRA
NBR 5590.
ASTM A106 TUBOS DE AÇO CARBONO, PARA EMPREGO A ALTAS TEMPERATURAS
ASTM A120
TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA. PODEM SER FORNECIDOS
COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA (COM OU SEM LUVA).
ASTM A135
TUBOS DE CONDUÇÃO NOS GRAUS A E B, COM COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES
MECÂNICAS DEFINIDAS. SENDO O DE GRAU A APTO A SER DOBRADO A FRIO. COM
DIÂMETRO NOMINAL VARIANDO DE 2” A 30”. PODE SER FORNECIDO COM EXTREMIDADES
LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA (COM OU SEM LUVA).
ASTM A161 TUBOS DE AÇO BAIXO CARBONO-MOLIBDÊNIO, PARA EMPREGO EM REFINARIAS
ASTM A178 TUBOS PARA CALDEIRAS, SUPERAQUECEDORES E VASOS DE PRESSÃO
ASTM A179
TUBOS DE AÇO BAIXO CARBONO, DEFORMADOS A FRIO, PARA TROCADORES DE CALOR E
CONDENDADORES
ASTM A192 TUBOS DE AÇO CARBONO, PARA CALDEIRAS DE ALTA PRESSÃO
ASTM A199
TUBOS DE AÇO-LIGA, DEFORMADOS A FRIO, PARA TROCADORES DE CALOR E
CONDENSADORES
ASTM A200 TUBOS DE AÇO-LIGA, PARA EMPREGO EM REFINARIAS
ASTM A209 TUBOS DE AÇO-LIGA CARBONO-MOLIBDÊNIO, PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES
ASTM A210 TUBOS DE AÇO CARBONO, PARA CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES
ASTM A213
TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICO E AUSTENÍTICO, PARA CALDEIRAS, SUPERAQUECEDORES
E TROCADORES DE CALOR
ASTM A333 TUBOS DE AÇO PARA SERVIÇOS A BAIXA TEMPERATURA
ASTM A334 TUBOS DE AÇO CARBONO E AÇO-LIGA PARA EMPREGO A BAIXA TEMPERATURA
ASTM A335 TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICO, PARA EMPREGO A ALTA TEMPERATURA
ASTM A406
TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICO, COM TRATAMENTO TÉRMICO ESPECIAL, PARA EMPREGO A
ALTA TEMPERATURA
ASTM A423 TUBOS DE AÇO DE BAIXA LIGA
ASTM A500 TUBOS PARA USO ESTRUTURAL EM GERAL
ASTM A513 TUBOS PARA USO MECÂNICO EM GERAL
ASTM A556 TUBOS DE AÇO CARBONO, DEFORMADOS A FRIO, PARA AQUECEDORES DE ÁGUA
ASTM A700 PADRÕES PARA EMPACOTAMENTO E CARREGAMENTO DE PRODUTOS TUBULARES
5.7. Exemplo de normas da API:
NORMAS API
API 5A TUBOS DE PERFURAÇÃO, REVESTIMENTO E BOMBEAMENTO PARA POÇOS PETROLÍFEROS
API 5AC
TUBOS DE REVESTIMENTO E BOMBEAMENTO PARA POÇOS PETROLÍFEROS COM
PROPRIEDADES RESTRITAS
API 5AX
TUBOS DE PERFURAÇÃO, REVESTIMENTO E BOMBEAMENTO PARA POÇOS PETROLÍFEROS
COM EXIGÊNCIAS ESPECIAIS
API 5B
ESPECIFICAÇÃO DE ROSCAS, CALIBRES E INSPEÇÃO DE ROSCAS PARA CASING, TUBING E
LINE-PIPE
API 5L TUBOS PARA CONDUÇÃO DE PRODUTOS PETROLÍFEROS
API 5LX TUBOS PARA CONDUÇAÕ DE PRODUTOS PETROLÍFEROS COM EXIGÊNCIAS ESPECIAIS
23. 20
6. MEIOS DE LIGAÇÃO
6.1. MEIOS DE LIGAÇÃO
Existem diversos meios de ligação utilizados para fazer a união de tubos,
conexões, válvulas e acessórios.
Os mais utilizados são as ligações roscadas, soldadas, flangeadas e as do tipo
ponta e bolsa.
6.2. LIGAÇÕES ROSCADAS
São as ligações de baixo custo, de relativa facilidade de execução porém seu
emprego está limitado ao diâmetro DN=150 (6”), mas raramente empregado
além de DN=50 (2”).
Rosca BSP - NBR NM ISO 7-1 (ANTIGA NBR 6414) ou DIN 2999 ou ISO 7/1)
É o tipo de rosca utilizado em instalações domiciliares, instalações
prediais e em instalações industriais de baixa responsabilidade. A
rosca macho apresenta uma inclinação de 1:16 e a rosca fêmea se
apresenta paralela. Usada principalmente em tubulações da classe
10 ou classe 150# e os tubos usados devem ter as dimensões
conforme a norma NBR 5580 classes L, M ou P ou ainda conforme
as normas DIN. A vedação se dá pelo aperto dos filetes e pela
adição de um vedante, atualmente o vedante mais usado é a fita
de PTFE.
Rosca NPT - NBR 12912 ou ASME/ANSI B1.20.1
É o tipo de rosca utilizado primordialmente em instalações
industriais. A rosca macho e a fêmea apresentam uma inclinação
de 1:16. Usada em tubulações de baixa pressão, classe 150#, de
média pressão, classe 300# e nas tubulações de alta pressão das
classes 2000#, 3000# e 6000# e os tubos usados devem ter as
dimensões conforme a norma NBR 5590 classes N, R ou DR ou
ainda com dimensões conforme as normas ASME/ANSI B36.10 e
ASME/ANSI B36.19, não sendo permitido a utilização de roscas
em tubos das séries SCH 5S e 10S. A vedação se dá pelo aperto
dos filetes e pela adição de um vedante, atualmente o vedante
mais usado é a fita de PTFE.
6.3. LIGAÇÕES SOLDADAS
São as principais ligações para tubos de aço carbono, aço liga e aço inox. São
também usadas para tubos metálicos não ferrosos.
As ligações soldadas têm sempre uma resistência mecânica equivalente à
resistência do tubo, estanqueidade perfeita, boa aparência, sem necessidade
de manutenção e grande facilidade para a aplicação de pinturas e isolantes
térmicos.
24. 21
As mais utilizadas são as ligações com solda de topo, encaixe e solda e a
brasagem.
Solda de topo (Butt welding)
ASME/ANSI B16.25
É o tipo de ligação comumente empregado para tubulação de
todos os diâmetros, porém mais empregado para DN≥50 (2”). Para
solda de topo em tubos com dimensões conforme
ASME/ANSI B36.10 e ASME/ANSI B36.19 as pontas dos tubos
devem ser chanfradas conforme a norma ASME/ANSI B16.25 e os
tubos com dimensões conforme as normas DIN devem ser
chanfradas conforme a norma DIN 2559.
Encaixe e solda ou soquetadas (Socket welding)
Muito usada em instalações industriais de todas as faixas de
pressão e temperatura. Este tipo de ligação está definido na norma
ASME/ANSI B16.11 para DN≤100 (4”) mas normalmente utilizado
para DN≤50 (2”) para tubos de aço carbono, aço ligado e aço inox
para serviços de todos os tipo mas é recomendável que se evite o
uso deste tipo de ligação com fluidos de alta corrosão.
Brasagem (Brazing)
Usada principalmente para tubulações metálicas não ferrosas, tubos de cobre e conexões de
latão ou bronze. São soldas executadas com material diferente do material do tubo ou da
conexão com baixo ponto de fusão (geralmente o estanho).
6.4. LIGAÇÕES FLANGEADAS
Flanges são peças especiais que se destinam a fazer a ligação entre tubos,
conexões, válvulas, acessórios e equipamentos e entre tubos, onde se deseja
uma montagem/desmontagem rápida ou freqüente.
Cada ligação flangeada necessita de um jogo de parafusos e uma junta de
vedação.
São ligações empregadas em todos os diâmetros para tubos de ferro fundido,
aço carbono, aço liga, aço inox, plásticos e também em válvulas e acessórios
de materiais não ferrosos.
A norma DIN e a norma ASME / ANSI padronizam diversos tipos de flanges,
para aço carbono, para aço inox, ferro fundido e materiais metálicos não
ferrosos.
Os flanges mais comuns são o flange sobreposto, o flange de pescoço, o
flange roscado, o flange de encaixe, o flange solto e o flange cego.
25. 22
6.4.1. Tipos de flanges
Flange sobreposto (SO – Slip-on)
É o tipo mais comum e o de instalação mais fácil, pois não
necessita de exatidão no corte e a ligação é feita com duas soldas,
uma interna e a outra externa.
Seu uso deve ser limitado a 400°C e a 20 bar (~20,0kgf/cm2).
Flange de pescoço (WN – Welding-neck)
Pode ser usado para qualquer combinação de pressão e
temperatura.
Ligado ao tubo por uma única solda, de topo, dá origem a menores
tensões residuais que o tipo sobreposto. Sua montagem exige que
o tubo seja cortado na medida exata e biselado para solda de topo.
Flange roscado (SCR – Screwed)
Especialmente indicado para tubos não soldáveis tais como ferro
fundido, aço galvanizado e materiais plásticos.
Flange de encaixe (SW – Socket-weld)
Muito parecido com o tipo sobreposto porém mais resistente pois
tem um encaixe completo para a ponta do tubo e necessita apenas
de uma soda externa e por isso desenvolve menor tensão residual
que o sobreposto.
Não é recomendado para serviços de alta corrosão.
Flange solto (LJ – Lap-joint)
Este tipo de flange não é fixo à tubulação, podendo deslizar
livremente no tubo, só se detendo na extremidade do tubo onde é
soldado uma peça denominada de pestana (stub-end). São
utilizados em tubulações de materiais nobres, de custo elevado,
pois os flanges soltos não entram em contato com o fluido e
portanto pode ser de material menos nobre.
Flange cego (Blind)
São utilizados em finais de linhas e fechamento de bocais
proporcionando um tamponamento de fácil remoção.
Flange de redução
São indicados onde se deseja uma redução diretamente no flange,
sem uso de conexões de redução na tubulação. É um tipo de flange
pouco usual.
6.4.2. Faceamento dos flanges
Face plana
Este tipo de faceamento é usado para materiais frágeis e
quebradiços ou para materiais sujeitos ao amassamento onde
devemos ter um contato pleno para propiciar o aperto final.
Face com ressalto
Este tipo de faceamento é o mais comum e é usado para as mais
variadas combinações de pressão e temperatura.
26. 23
Face com junta de anel
Este tipo de faceamento é usado para serviços severos em altas
pressões ou temperaturas com fluidos inflamáveis ou corrosivos
onde se deseja absoluta segurança contra vazamentos.
Face do tipo macho-fêmea
Este tipo de faceamento do tipo lingüeta e ranhura é de uso mais
raro e é usado em serviços mais severos sujeitos a pressões
elevadas.
6.4.3. Acabamento da face dos flanges
O acabamento da face dos flanges pode ser com ranhuras ou liso. Quando se
empregam flanges com faces com acabamento ranhurado deve-se usar juntas
de amassamento para a vedação e quando se utilizam flanges com face lisa
deve-se usar juntas do tipo reação.
1
Ranhura
Standard
Espiral contínua
Passo de 0,7 a 1,0 mm
Raio de 1,6 a 2,4 mm
Profundidade resultante de 0,026 mm a
0,080 mm
2
Ranhura
Espiral
Espiral contínua em “V” de 90°
Passo de 0,6 a 1,0 mm
Raio de 0,00 a 0,4 mm
3
Ranhura
Tipo 125rms
Espiral contínua
Passo de 0,3 a 0,4 mm
Raio de 0,3 a 0,4 mm
4
Ranhura
Concêntrica
Ranhura concêntrica em “V” de 90°
Passo de 0,6 a 1,0 mm
Raio de 0,00 a 0,4 mm
Profundidade de 0,13 a 0,4 mm
6.4.4. Classes de pressão
NORMA MATERIAL CLASSE DE PRESSÃO
ASME/ANSI B16.1 Ferro Fundido 125# – 250#
ASME/ANSI B16.5 Aço
150# – 300# – 400# – 600# – 900# – 1500# –
2500#
ASME/ANSI B16.24 Bronze e Latão 150# – 300#.
DIN (DIVERSAS) Diversos
PN 2,5 – PN 6 – PN 10 – PN 16 – PN 25 – PN 40
– PN 64 PN 100 – PN 160 – PN 250 – PN320
6.4.5. Processos de fabricação
Pode-se classificar em três tipos principais de fabricação de flanges: os
forjados, os usinados e os fundidos.
27. 24
Flanges forjados
A norma ASME/ANSI B16.5 estabelece as dimensões dos flanges forjados de aço carbono, aço
ligado e de aço inoxidável e as normas da ASTM estabelecem a composição química e as
propriedades físicas dos aços empregados na forja.
Flanges usinados
São flanges que não podem ser usados em condições severas, tendo seu uso limitado às
baixas pressões e temperaturas ambientes. Para seu uso em condições mais severas deverá
ser objeto de cálculo de sua resistência mecânica.
Flanges fundidos
A norma ASME/ANSI B16.1 estabelece as dimensões dos flanges de ferro fundido e a norma
ASME/ANSI B16.24 estabelece as dimensões dos flanges de bronze e de latão fundido e
diversas normas da ASTM estabelecem a composição química e as propriedades físicas dos
materiais fundidos.
6.5. LIGAÇÕES DO TIPO PONTA E BOLSA
São ligações usadas principalmente em tubos de ferro fundido e de plásticos
mas também existente em aço carbono porém de uso menos freqüente. Uma
das principais características desse tipo de ligação é a relativa facilidade e a
rapidez da montagem em comparação com mesma ligação executada por
solda de topo.
6.5.1. Ponta e bolsa com junta elástica
Este tipo de junta é utilizado tanto para tubos e conexões de ferro
fundido e de plásticos como o pvc, polipropileno ou pvc reforçado
com fibra de vidro. Constitui de uma junta de borracha, de
montagem deslizante, constituída pelo conjunto formado pela ponta
do tubo, bolsa contígua de outro tubo ou conexão e pelo anel de
borracha.
6.5.2. Ponta e bolsa com junta mecânica
Atualmente apenas utilizado em luvas, para facilidade de
manutenção ou quando se executam reparos em tubulações
existentes.
28. 25
6.5.3. Ponta e bolsa com junta travada
TRAVADA INTERNA
TRAVADA EXTERNA
Este tipo de junta é utilizado para tubos e conexões de ferro fundido
onde não serão executados os blocos de ancoragem para absorção
do empuxo devido à pressão interna para garantir o equilíbrio de
toda a tubulação.
No mercado, pode-se encontrar dois tipos de junta travada, a
interna e a externa.
6.6. OUTROS TIPOS DE LIGAÇÃO
6.6.1 Ligações sanitárias
São ligações especiais usadas em serviços sanitários em indústrias
alimentícias em geral, indústrias de bebidas, farmacêuticas, cosméticos e
outras.
Essas ligações são empregadas em tubos, conexões, válvulas e acessórios
com a finalidade de conexão e desconexão com muita rapidez e segurança
para limpeza e desinfecções periódicas.
As conexões, válvulas e acessórios fabricados com este tipo de ligação têm as
dimensões apropriadas para emprego em tubos com diâmetro externo tipo
“OD” conforme norma ASTM A270 e impróprios para tubos com as dimensões
conforme a norma ASME/ANSI B36.19.
As conexões são fabricadas de aço inox com polimento sanitário e a vedação é
feita por meio de um anel de vedação de elastômero que pode ser de buna-N,
viton, ptfe (teflon®), epdm ou silicone.
Existem no mercado nacional quatro tipos de ligação sanitária, a saber:
29. 26
• Ligação conforme a norma alemã DIN 11851 – Conhecida como DIN.
• Ligação conforme a norma inglesa BS 1864 – Conhecida como RJT.
• Ligação conforme a norma sueca SMS 1145 – Conhecida como SMS.
• Ligação conforme a norma ISO 2852 – Conhecida como Clamp ou TC.
Ligação DIN Ligação RJT
Ligação SMS
Ligação CLAMP ou TC
Entre os tipos DIN, RJT e SMS não existem diferenças visuais significativas,
além do meio de vedação e do tipo de rosca utilizado pois os seus
componentes são do tipo união com um anel de vedação.
Já o tipo Clamp ou TC é composto por dois niples, um anel de vedação entre
eles e o aperto é proporcionado por meio de uma braçadeira.
30. 27
6.6.2. Engates
São acessórios destinados a fazer a interligação entre a tubulação rígida,
máquinas ou equipamentos à outros pontos onde se necessita o emprego de
condutos flexíveis ou semi-flexíveis. São denominados engates rápidos
aqueles que têm a finalidade de conexão e desconexão com muita facilidade e
rapidez.
6.6.3. Derivações soldadas tipo “boca-de-lobo”
Outro tipo de ligação de uso muito comum na indústria é a ligação feita
diretamente de um tubo com o outro tubo para formar uma derivação,
substituindo um “TE” ou um “TE de redução”.
Essas derivações recebem o nome de “boca de lobo”, quando é executada
sem a utilização de qualquer outra peça intermediária. A norma
ASME/ANSI B31 aceita esse tipo de derivação para ramais de DN≥50 (2”)
desde que o tubo tronco tenha diâmetro igual ou superior ao diâmetro do ramal
e ainda indica, com detalhes, os casos onde são necessários reforços. Na
própria norma está descrito o método de cálculo para esses esforços.
As principais vantagens para o uso de bocas-de-lobo são o baixo custo e a
facilidade de execução e as principais desvantagens consiste na fraca
resistência, concentração de tensões, elevada perda de carga e o difícil
controle da qualidade. Certos projetistas limitam seu uso a 250°C ou a 20,0
kgf/cm2
.
6.6.4. Pequenas derivações com uso de meia-luva
Para pequenos ramais, de diâmetros inferiores a DN 50 (2”) é muito comum o
emprego de uma meia-luva, soldada diretamente na linha tronco. A norma
ASME/ANSI B31 aceita esse tipo de ligação para qualquer combinação de
temperatura e pressão desde que a linha tronco tenha DN≥100 (4”) e a
meia-luva tenha resistência suficiente.
As principais vantagens para uso de meias-luvas consiste no baixo custo e na
facilidade de execução e a única desvantagem é a elevada perda de carga
localizada.
31. 28
6.6.5. Derivações com uso de colares e selas
Os colares e as selas são peças especiais forjadas que são soldadas
diretamente sobre a linha-tronco e servem de reforço para a derivação. São
usados para qualquer tipo de derivação com diâmetros superiores a DN 25 (1”),
inclusive para ramais com o mesmo diâmetro da linha-tronco, para qualquer
combinação de pressão e temperatura.
As principais vantagens para o uso de colares consiste na sua excelente
resistência mecânica, facilidade de execução e pequena concentração de
tensões e as desvantagens consistem em um custo um pouco mais elevado,
pois se necessita de um tipo de peça para cada combinação de diâmetros,
dificultando a compra, a estocagem e a montagem.
Para o emprego de selas, as vantagens são inúmeras, excelente resistência
mecânica, pequena perda de carga, uma boa distribuição de tensões e não há
limites de pressão e temperatura para o seu uso, mas em contrapartida as
desvantagens também são muitas, elevado custo, pois se trata de peças
importadas e de difícil montagem.
6.6.6. Sugestão para a escolha do tipo de derivação
14”12”10”8”6”
BOCA-DE-LOBO
4”
PRESSÃO x TEMPERATURA
3”
MODERADOS
2”
DIÂMETRODORAMAL
ATÉ
1½”
TES
TES OU
COLARES MEIA-LUVA
PRESSÃO x TEMPERATURA MODERADOS
ATÉ 1 ½” 2” 3” 4” 6” 8” 10” 12” 14” ATÉ 24”
32. 29
DIÂMETRO DA LINHA-TRONCO
14”12”10”8”6”
COLAR OU TE
PRESSÃO x
TEMPERATURAS
ELEVADOS
4”
COLAR
3”
PRESSÃO x TEMPERATURA
2”
ELEVADOS
DIÂMETRODORAMAL
ATÉ
1½”
TES
TES OU
COLARES COLAR
PRESSÃO x TEMPERATURA ELEVADOS
ATÉ 1 ½” 2” 3” 4” 6” 8” 10” 12” 14” ATÉ 24”
DIÂMETRO DA LINHA-TRONCO
33. 30
7. TUBOS
7.1. INTRODUÇÃO
Tubo é um conduto fechado, oco, geralmente circular destinado ao transporte
de fluidos.
Tubulação é um conjunto de tubos, conexões, válvulas e acessórios formando
uma linha para a condução de fluidos.
7.2. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À APLICAÇÃO
Tubos para condução
Preto ou galvanizado Tubos para condução de fluidos não corrosivos (água, gás, vapor
e ar comprimido).
Aço ligado Tubos para condução de fluidos corrosivos.
Aço inox Tubos para condução de fluidos corrosivos ou sanitários.
Eletrodutos
Tubos para proteção de fios e cabos elétricos.
Tubos industriais
Tubos de aço carbono para estruturas, andaimes, postes, cercas e escoras.
Tubos mecânicos
Tubos de seção circular, para aplicações industriais, tais como: fabricação de auto peças,
equipamentos, móveis, etc., onde exatidão dimensional, qualidade de superfície e
propriedades mecânicas são importantes. Tubos mecânicos de precisão, laminados ou
trefilados para indústrias automobilísticas.
Tubos para troca térmica
Tubos para caldeiras, trocadores de calor e condensados, tubos de aço carbono com e sem
requisitos especiais e tubos de aço carbono para alta performance.
No presente trabalho, trataremos em especial dos tubos de condução, que são
os tubos mais utilizados em projetos hidráulicos e de tubulação industrial.
7.3. CLASSIFICAÇÃO QUANTO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO
Tubos sem costura
São tubos que não apresentam emendas em sua seção transversal, são obtidos de tarugos por
meio de laminação.
Tubos com costura
São tubos que apresentam emendas (solda/costura) em sua seção transversal. Essa emenda
pode ser longitudinal para tubos obtidos através de chapas ou helicoidal para tubos obtidos
através de bobinas.
34. 31
7.4. CÁLCULO DA ESPESSURA DA PAREDE DE TUBOS
Este procedimento se aplica para cálculos de espessuras de paredes de tubos
sujeitos a uma pressão interna e em instalações aéreas, conforme norma
ASME/ANSI B31.3.
7.4.1. Requisitos segundo a norma ASME/ANSI B31.3
( )
(cm)espessuras-sobredasSomatória-C
nal)(adimensiomaterialdofunçãoemeCoeficient-
)(kgf/cmadmissívelTensão-
(cm)externoDiâmetro-
)(kgf/cmprojetodePressão-
(cm)calculadaEspessura-
(cm)admissívelmínimaEspessura-
:Onde
.+2
.
=
+=
2
2
Y
D
p
t
t
Ypσ
Dp
t
Ctt
calc
mín
calc
calcmín
σ
Valores do coeficiente Y
TEMPERATURA (°C)
MATERIAL
≤485 510 540 560 595 ≥620
AÇO FERRÍTICO 0,4 0,5 0,7 0,7 0,7 0,7
AÇO AUSTENÍTICO 0,4 0,4 0,4 0,4 0,5 0,7
FERRO FUNDIDO 0,4 - - - - -
MATERIAIS DUCTEIS 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
7.4.2. Seleção da espessura normalizada
Condições para atender o primeiro item deste procedimento.
(12,5%).fabricaçãodenegativatolerânciaàdevido
tubodoparededaespessuradaincrementooexpressaquefatoroÉ-143.1
B36.19.ouB36.10ASME/ANSInormaspelasanormalizadEspessura-
:Onde
.14.1=ou
875.0
=
N
mínN
mín
N
t
tt
t
t
35. 32
7.4.3. Relação entre o diâmetro nominal e a espessura
A espessura adotada deve satisfazer a condição: DN / (t-C) < 150
Onde:
DN Diâmetro nominal do tubo (mm)
t Espessura comercial adotada (mm)
C Somatória das sobre-espessuras (mm)
7.4.4. Limpeza nas tubulações
Após a montagem e antes de entrar em operação toda a tubulação deverá ser
limpa.
Essa limpeza é geralmente realizada com água e todas as bombas, válvulas
com anéis de vedação resilientes, medidores e outros equipamentos sujeitos a
danos com materiais sólidos deverão ser protegidos por meio de filtros
provisórios.
As válvulas de retenção, as de controle, as de segurança e alívio e as placas
de orifício deverão ser retiradas para se realizar a limpeza.
As tubulações destinadas a condução de água potável devem, além da
limpeza, serem desinfetadas com uma solução de água e cloro.
7.4.5. Pressão de teste
O teste de pressão é chamado de “teste hidrostático” porque é normalmente
realizado com água.
O teste com ar comprimido só deverá ser realizado em tubulações de grandes
diâmetros para a condução de gases onde o peso da água poderia causar
danos na tubulação e na suportação.
A pressão de teste com ar comprimido deverá ser de apenas 10% acima da
pressão de projeto e deverá ser realizada em etapas, a primeira com 25% da
pressão de trabalho, a segunda com 50%, a terceira com 75% e por fim com
100% da pressão de teste. Em cada uma das etapas deverá ser verificada a
existência de vazamentos nas juntas por meio de espuma.
Entre as etapas a pressão deve subir até vagarosamente até a pressão da
etapa seguinte.
36. 33
Toda a área envolvida deverá ser evacuada e os testes deverão ser
acompanhados de longe e orientado por pessoas experientes.
projetodeatemperaturnamaterialdoadmissívelTensão-
C340amaterialdoadmissívelTensão-
projetodePressão-
0kgf/cm(cohidrostátitesteoparamínimaPressão-
:Onde
C340asuperiorprojetodeatemperaturParab)
C340ainferiorprojetodeatemperaturParaa)
testedePressão
2
p
tt
p
t
t
σ
σ
P
PP
PP
PP
°
≥
⋅⋅=
°
⋅=
°
340
340
).1
5.1
5.1
σ
σ
Qualquer que seja o tipo de teste de pressão ele só poderá ser realizado:
• Pelo menos 48 horas depois de efetuada a última soldagem.
• Depois de todos os tratamentos térmicos.
• Antes da pintura ou da aplicação de qualquer revestimento
7.5. EMPREGO DE CORES PARA IDENTIFICAÇÃO DE TUBULAÇÕES –
NBR 6493
COR FLUIDO OU SERVIÇO
verde água
branco vapor
azul ar comprimido
amarelo gases em geral
laranja ácidos
lilás álcali
alumínio combustíveis gasosos ou líquidos de baixa viscosidade
preto combustíveis e inflamáveis de alta viscosidade
vermelho sistemas de combate ao incêndio
cinza claro vácuo
castanho outros fluidos não especificados
Observações:
As cores apresentadas acima são cores básicas de acordo com a norma NBR 6493 da ABNT. Para se
fazer a diferenciação entre dois ou mais fluidos iguais porém sob condições diferentes pode-se fazer uso
de faixas coloridas na tubulação, por exemplo, para se diferenciar a tubulação de água potável, água de
refrigeração e de água bruta pode-se colocar uma faixa branca na tubulação de água de refrigeração e
duas faixas na tubulação de água bruta.
37. 34
8. ISOLAMENTO TÉRMICO
8.1. INTRODUÇÃO
O isolamento térmico tem por principal finalidade a conservação da energia em
tubulações e equipamentos que trabalham em baixas ou altas temperaturas.
O isolamento térmico também tem por finalidade a proteção pessoal e a
prevenção de superfícies sujeitas à condensação ou o congelamento do vapor
d’água do ar.
8.2. ISOLAMENTO TÉRMICO A FRIO
O objetivo principal do isolamento térmico de linhas frias é a conservação da
energia evitando a troca de energia com o meio ambiente e ainda preservar
superfícies da condensação.
8.3. NORMAS A CONSULTAR
ASTM C552 - Cellular Glass Block and Pipe Thermal Insulation
ASTM C591 - Rigid Preformed Cellular Urethane Thermal Insulation
8.4. MATERIAIS
Os materiais comumente utilizados para o isolamento térmico a frio são o
poliuretano expandido e o isopor. O uso da lã de rocha deve ficar restrita aos
pontos onde é impossível o uso do isopor ou do poliuretano.
POLIURETANO EXPANDIDO – CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm)
TEMPERATURA (°C)
DN
POL mm
+15
a
+1
0
a
-19
-20
a
-39
-40
a
-59
-60
a
-79
-80
a
-99
-100
a
-119
-120
a
-139
-140
a
-160
1/2 15 20 25 40 50 50 65 65 75 75
3/4 20 20 25 50 50 65 65 75 75 75
1 25 20 25 50 50 65 65 75 75 75
1.1/4 32 20 25 50 65 65 65 75 75 90
1.1/2 40 20 25 50 65 65 65 75 75 90
2 50 20 40 50 65 65 65 75 90 90
2.1/2 65 20 40 50 65 75 75 90 90 100
3 80 20 40 50 65 75 90 90 90 100
4 100 20 40 50 65 75 90 90 90 100
5 125 20 40 65 75 90 90 100 100 100
6 150 20 40 65 75 90 90 100 100 100
8 200 25 40 65 75 90 90 100 125 125
10 250 25 40 65 75 90 90 100 125 125
12 300 25 40 65 75 90 100 125 125 125
14 350 25 40 65 75 90 100 125 125 125
16 400 25 40 65 75 90 100 125 125 140
38. 35
POLIURETANO EXPANDIDO – CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm)
TEMPERATURA (°C)
DN
POL mm
+15
a
+1
0
a
-19
-20
a
-39
-40
a
-59
-60
a
-79
-80
a
-99
-100
a
-119
-120
a
-139
-140
a
-160
18 450 25 40 65 75 90 125 125 125 140
20 500 25 40 75 90 90 125 125 140 140
22 550 25 40 75 90 90 125 125 140 140
24 600 25 40 75 90 90 125 125 140 140
POLIURETANO EXPANDIDO – PROTEÇÃO PESSOAL
ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm)
TEMPERATURA (°C)
DN
POL mm
+15
a
+1
0
a
-19
-20
a
-39
-40
a
-59
-60
a
-79
-80
a
-99
-100
a
-119
-120
a
-139
-140
a
-160
1/2 15 12 12 20 25 25 40 40 40 40
3/4 20 12 12 20 25 40 40 40 40 40
1 25 12 12 20 25 40 40 40 40 50
1.1/4 32 12 12 20 25 40 40 40 50 50
1.1/2 40 12 12 20 25 40 40 40 50 50
2 50 12 12 20 25 40 40 40 50 50
2.1/2 65 12 12 20 40 40 40 50 50 50
3 80 12 12 20 40 40 40 50 50 50
4 100 12 12 25 40 40 40 50 50 50
5 125 12 12 25 40 40 50 50 50 50
6 150 12 12 25 40 40 50 50 50 65
8 200 20 20 25 40 40 50 50 65 65
10 250 20 20 25 40 40 50 50 65 65
12 300 20 20 25 40 40 50 50 65 65
14 350 20 20 25 40 40 50 50 65 65
16 400 20 20 25 40 40 50 50 65 65
18 450 20 20 25 40 40 50 50 65 65
20 500 20 20 25 40 40 50 50 65 65
22 550 20 20 25 40 40 50 50 65 65
24 600 20 20 25 40 40 50 50 65 65
8.5. ISOLAMENTO TÉRMICO A QUENTE
O objetivo principal do isolamento térmico de linhas quentes é a conservação
da energia evitando a troca de energia com o meio ambiente e ainda a
proteção pessoal.
8.6. NORMAS DA ABNT A CONSULTAR
NBR 10662 Isolantes térmicos pré-moldados se silicato de cálcio
NBR 11363 Isolantes térmicos de lã de rocha
NBR 11364 Lã de rocha em placas
NBR 8994 Chapas de ligas de alumínio para proteção de isolantes térmicos
39. 36
8.7. MATERIAIS
Os materiais comumente utilizados para o isolamento térmico a quente são: lã
de rocha e silicato de cálcio.
O silicato de cálcio é classificado como um isolante térmico rígido e é
apresentado em placas, calhas ou em segmentos.
A lã de rocha é classificada como um isolante térmico flexível e é apresentado
em placas ou calhas.
LÃ DE ROCHA – CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm)
TEMPERATURA (°C)
DN
POL mm
ATÉ
99
100
a
149
150
a
199
200
a
249
250
a
299
300
a
349
350
a
399
400
a
449
500
a
549
550
a
600
1/2 15 25 25 25 40 50 65 - - - -
3/4 20 25 25 25 40 50 65 - - - -
1 25 25 25 25 40 50 65 - - - -
1.1/4 32 25 25 25 40 50 65 - - - -
1.1/2 40 25 25 25 40 50 75 - - - -
2 50 25 25 40 50 50 75 - - - -
2.1/2 65 25 25 40 50 50 75 - - - -
3 80 25 25 40 50 50 75 - - - -
4 100 25 40 50 50 65 75 - - - -
5 125 40 40 65 65 65 75 - - - -
6 150 40 40 75 65 75 75 - - - -
8 200 40 40 75 75 75 75 - - - -
10 250 40 50 75 75 90 90 - - - -
12 300 40 50 75 75 90 90 - - - -
14 350 40 65 75 75 90 90 - - - -
16 400 40 65 75 75 90 90 - - - -
18 450 40 65 75 75 90 90 - - - -
20 500 40 65 75 75 90 90 - - - -
22 550 40 65 75 75 90 90 - - - -
24 600 40 65 75 75 90 90 - - - -
SILICATO DE CÁLCIO – CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
ESPESSURA DO ISOLAMENTO (mm)
TEMPERATURA (°C)
DN
POL mm
ATÉ
99
100
a
149
150
a
199
200
a
249
250
a
299
300
a
349
350
a
399
400
a
449
500
a
549
550
a
600
1/2 15 25 25 25 40 50 65 65 65 75 90
3/4 20 25 25 25 40 50 65 65 65 75 90
1 25 25 25 25 40 50 65 65 65 75 90
1.1/4 32 25 25 25 40 50 65 65 65 75 90
1.1/2 40 25 25 25 40 50 75 65 65 75 90
2 50 25 25 40 50 50 75 75 75 90 90
2.1/2 65 25 25 40 50 50 75 75 75 90 90
3 80 25 25 40 50 50 75 75 75 90 100
4 100 25 40 50 50 65 75 75 75 90 100
5 125 40 40 65 65 65 75 75 75 90 125
6 150 40 40 75 65 75 75 75 75 100 125
8 200 40 40 75 75 75 75 75 75 100 125
10 250 40 50 75 75 90 90 90 90 100 125
12 300 40 50 75 75 90 90 90 100 100 125
14 350 40 65 75 75 90 90 90 100 100 125
16 400 40 65 75 75 90 90 90 100 100 125
18 450 40 65 75 75 90 90 90 100 100 125
20 500 40 65 75 75 90 90 90 100 100 125
22 550 40 65 75 75 90 90 90 100 100 125
24 600 40 65 75 75 90 90 90 100 100 125
41. 38
9. TABELAS TÉCNICAS
9.1. COMPARAÇÃO ENTRE DIVERSOS TIPOS DE AÇO INOX
TIPO DO AÇO
INOX
ADIÇÃO REDUÇÃO
AÇO
OBTIDO
PROPRIEDADES DO AÇO
OBTIDO
Mo - AISI 316
Melhor resistência a corrosão
por pitting.
Ti - AISI 321 Redução da sensitização.
Nb e Ta - AISI 347 Redução da sensitização.
AISI 309
AISI 310
AISI 314
Cr e Ni -
AISI 330
Melhor resistência mecânica à
oxidação.
AISI 304
- C AISI 304L Redução da sensitização.
S - AISI 303 Melhor usinabilidade.
AISI 304
Se - AISI 303 Se Menor resistência a corrosão.
Mo - AISI 317
Redução da corrosão por
pitting.AISI 316
- C AISI 316L Redução da sensitização.
AISI 317 - C AISI 317C Redução da sensitização.
9.2. FORMAS DE APRESENTAÇÃO DE DIVERSOS TIPOS DE AÇO
LIMITES DE TEMP. (°C)QUALIDADE
COMP. QUÍMICA
APRESENTAÇÃO NORMA
B31.1 B31.3 PRÁTICO
ESTRUTURAL
NÃO DEFINIDA
TUBOS COM COSTURA
TUBOS SEM COSTURA
ASTM A120 200 100 100
BAIXO CARBONO
C ≤ 0,22% e Mn ≤ 0,9%
TUBOS C/ OU S/ COST.
TUBOS C/ OU S/ COST.
ACESSÓRIOS
ASTM A53/A
API 5L/A
ASTM A234/WPA
430 590 400
BAIXO CARB. ACALM.
C ≤ 0,25% e Si > 0,1%
TUBOS SEM COSTURA ASTM A106/A 430 590 400
MÉDIO CARBONO
C ≤ 0,30% e Mn ≤ 1,2%
TUBOS C/ OU S/ COST.
TUBOS C/ OU S/ COST.
ACESSÓRIOS
FORJADOS
ASTM A53/B
API 5L/B
ASTM A234/WPB
ASTM A181
430 590 400
MÉDIO CARB. ACALM.
C ≤ 0,32%, Mn ≤ 1,2%
e Si > 0,1%
TUBOS SEM COSTURA
ACESSÓRIOS
FORJADOS
FUNDIDOS
ASTM A106/B
ASTM A234/WPB
ASTM A105
ASTM A216/WCB
480 590 450
AÇO LIGADO
Cr = 1% e Mo = 0,5%
TUBOS SEM COSTURA
ACESSÓRIOS
FORJADOS
ASTM A335/P12
ASTM A234/WP12
ASTM A182/F12
590 650 520
INOX TIPO 304
Cr = 18% e Ni = 8%
C ≤ 0,08%
TUBOS C/ OU S/ COST.
ACESSÓRIOS
FORJADOS
FUNDIDOS
ASTM A312/TP304
ASTM A403/WP304
ASTM A182/F304
ASTM A351/CF8
650 815 600
INOX TIPO 304L
Cr = 18% e Ni = 8%
C ≤ 0,03%
TUBOS C/ OU S/ COST.
ACESSÓRIOS
FORJADOS
FUNDIDOS
ASTM A312/TP304L
ASTM A403/WP304L
ASTM A182/F304L
ASTM A351/CF3
430 815 400
INOX TIPO 316
Cr = 18%, Ni = 12%,
C ≤ 0,08% e Mo ≥ 2%
TUBOS C/ OU S/ COST.
ACESSÓRIOS
FORJADOS
FUNDIDOS
ASTM A312/TP316
ASTM A403/WP316
ASTM A182/F316
ASTM A351/CF8M
650 815 600
INOX TIPO 316L
Cr = 18%, Ni = 12%,
C ≤ 0,03% e Mo ≥ 2%
TUBOS C/ OU S/ COST.
ACESSÓRIOS
FORJADOS
FUNDIDOS
ASTM A312/TP316
ASTM A403/WP316
ASTM A182/F316
ASTM A351/CF8M
455 815 400
42. 39
9.3. PROPRIEDADES DOS AÇOS-LIGA EM FUNÇÃO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA E SUAS APLICAÇÕES INDUSTRIAIS
TIPO DO
AÇO-LIGA
% DE
ADIÇÃO
CARACTERÍSTICAS
DOS AÇOS
APLICAÇÕES INDUSTRIAIS
1 a 10% de Ni
§ Boa resistência à ruptura e ao choque, quando temperados ou
revenidos.
Peças de automóveis; peças de máquinas; ferramentas.
10 a 20% de Ni
§ Boa resistência à tração;
§ Muito duros: temperáveis em jato de ar.
Blindagem de navios; eixos – hastes de freios; projéteis;
válvulas de motores térmicos.AÇOS NÍQUEL
20 a 50 % de Ni
§ Inoxidáveis;
§ Resistente ao choque mecânico;
§ Resistente elétrico.
Resistências elétricas; Cutelaria; Instrumentos de medida.
Até 6% de Cr
§ Boa resistência à ruptura;
§ Duro;
§ Não resistente ao choque mecânico.
Esferas e rolos de rolamentos; Ferramentas; Projéteis –
blindagens.
11 a 17% de Cr § Inoxidáveis; Aparelhos e instrumentos de medida; Cutelaria.
AÇOS CROMO
20 a 30% de Cr § Resistente à oxidação, mesmo a altas temperaturas Válvulas de motores a explosão; Fieiras; matrizes.
0,5 a 1,5% de Cr
1,5 a 5% de Ni
§ Grande resistência
§ Elevada dureza: muita resistência aos choques, torção e flexão.
Virabrequins Engrenagens; Eixos; Peças de motores de
grande velocidade; Bielas.
AÇOS CROMO E
NÍQUEL 8 a 25% de Cr
18 a 25% de Ni
§ Inoxidáveis;
§ Resistentes à ação do calor;
§ Resistentes à corrosão de elementos químicos.
Portas de fornos; Retortas; Tubulações de águas salinas e
gases; Eixos de bombas; Válvulas; Turbinas.
AÇOS
MANGANÊS
7 a 20% de Mn
§ Extrema dureza;
§ Grande resistência aos choques e ao desgaste.
Mandíbulas de britadores; Eixos de carros e vagões;
Agulhas, cruzamentos e curvas de trilhos; Peças de
dragas.
AÇOS-SILÍCIO 1 a 3% de Si
§ Resistência à ruptura;
§ Elevado limite de elasticidade;
§ Propriedade de anular o magnetismo.
Molas; Chapas de induzidos de máquinas elétricas;
Núcleos de bobinas elétricas.
AÇOS SILÍCIO
MANGANÊS
1% de Si
1% de Mn
§ Grande resistência à ruptura;
§ Elevado limite de elasticidade.
Molas diversas; Molas de automóveis e de vagões.
AÇOS
TUNGSTÊNIO
1 a 9% de W
§ Dureza: resistência a ruptura, resistência ao calor da abrasão
(fricção);
§ Propriedades magnéticas.
Ferramentas de corte para altas velocidades; Matrizes;
Fabricação de ímãs.
AÇOS
MOLIBDÊNIO
-
§ Dureza: resistência a ruptura, resistência ao calor da abrasão
(fricção);
Não é comum o aço-molibdênio simples. O molibdênio se
associa a outros elementos.
AÇOS VANÁDIO -
§ Dureza: resistência a ruptura, alta resistência à abrasão (fricção);
§ Propriedades magnéticas.
Não é usual o aço-vanádio simples. O vanádio se associa
a outros elementos.
AÇOS COBALTO - § Excepcional dureza em virtude da formação de carboneto;
Ímãs permanentes; Chapas de induzidos; Não é usual o
aço-cobalto simples.
AÇOS RÁPIDOS
8 a 20% de W
1 a 5% de V
até 8% de Mo
3 a 4 % de Cr
§ Resistência de corte, mesmo com a ferramenta aquecida ao rubro,
pela alta velocidade;
§ A ferramenta de aço rápido que inclui cobalto, consegue usinar até
o aço-manganês, de grande dureza.
Ferramentas de corte, de todos os tipos, para altas
velocidades; Cilindros de laminadores; Matrizes; Fieiras;
Punções.
AÇOS ALUMÍNIO
CROMO
0,85 a 1,20% de Al
0,9 a 1,80% de Cr
§ Possibilita grande dureza superficial por tratamento de nitretação
(Termo-químico).
Camisas de cilindro removíveis, de motores a combustão
interna; Virabrequins; Eixos; Calibres de medidas de
dimensões fixas.
43. 40
9.4. TABELAS DE DIMENSÕES DE TUBOS CONFORME ABNT NBR 5580
Dimensões dos tubos de aço, de classe pesada (P), com e sem costura (similar DIN 2441)
Diâmetro Nominal
Diâmetro Externo
D (mm)
Diâmetro
Externo
(mm)
(mm) (pol.) máximo mínimo
Espessura da
Parede
e (mm)
Massa
Teórica do
Tubo Preto
(kg/m)
10,2 6 1/8 10,6 9,8 2,65 0,49
13,5 8 ¼ 14,0 13,2 3,00 0,77
17,2 10 3/8 17,5 16,7 3,00 1,05
21,3 15 ½ 21,8 21,0 3,00 1,35
26,9 20 ¾ 27,3 26,5 3,00 1,76
33,7 25 1 34,2 33,3 3,75 2,77
42,4 32 1.¼ 42,9 42,0 3,75 3,57
48,3 40 1.½ 48,8 47,9 3,75 4,12
60,3 50 2 60,8 59,7 4,50 6,19
76,1 65 2.½ 76,6 75,3 4,50 7,95
88,9 80 3 89,5 88,0 4,50 9,37
101,6 90 3.½ 102,1 100,4 5,00 11,91
114,3 100 4 115,0 113,1 5,60 15,01
139,7 125 5 140,8 138,5 5,60 18,52
165,1 150 6 166,5 163,9 5,60 22,03
Dimensões dos tubos de aço, de classe média (M), com e sem costura (similar DIN 2440)
Diâmetro Nominal
Diâmetro Externo
D (mm)
Diâmetro
Externo
(mm)
(mm) (pol.) máximo mínimo
Espessura da
Parede
e (mm)
Massa Teórica
do Tubo Preto
(kg/m)
10,2 6 1/8 10,6 9,8 2,00 0,40
13,5 8 ¼ 14,0 13,2 2,25 0,62
17,2 10 3/8 17,5 16,7 2,25 0,83
21,3 15 ½ 21,8 21,0 2,65 1,21
26,9 20 ¾ 27,3 26,5 2,65 1,59
33,7 25 1 34,2 33,3 3,35 2,27
42,4 32 1.¼ 42,9 42,0 3,35 2,92
48,3 40 1.½ 48,8 47,9 3,35 3,71
60,3 50 2 60,8 59,7 3,75 4,71
76,1 65 2.½ 76,6 75,3 3,75 6,69
88,9 80 3 89,5 88,0 4,05 7,87
101,6 90 3.½ 102,1 100,4 4,25 10,20
114,3 100 4 115,0 113,1 4,50 12,18
139,7 125 5 140,8 138,5 5,00 16,61
165,1 150 6 166,5 163,9 5,30 20,89
Dimensões dos tubos de aço, de classe leve (L), com e sem costura
Diâmetro Nominal
Diâmetro Externo
D (mm)
Diâmetro
Externo
(mm)
(mm) (pol.) máximo mínimo
Espessura da
Parede
e (mm)
Massa Teórica
do Tubo Preto
(kg/m)
10,2 6 1/8 10,4 9,7 1,80 0,37
13,5 8 ¼ 13,9 13,2 2,00 0,56
17,2 10 3/8 17,4 16,7 2,00 0,75
21,3 15 ½ 21,7 21,0 2,25 1,05
26,9 20 ¾ 27,1 26,4 2,25 1,36
33,7 25 1 34,0 33,2 2,65 2,03
42,4 32 1.¼ 42,7 41,9 2,65 2,63
48,3 40 1.½ 48,6 47,8 3,00 3,35
60,3 50 2 60,7 59,6 3,00 4,24
76,1 65 2.½ 76,3 75,2 3,35 6,01
88,9 80 3 89,4 87,9 3,35 7,07
101,6 90 3.½ 101,8 100,3 3,35 9,05
114,3 100 4 114,9 113,0 3,75 10,22
44. 41
9.5. TABELAS DE DIMENSÕES DE TUBOS CONFORME ABNT NBR 5590
Tubos de classe normal ABNT NBR 5590 (similar ASTM A 53)
Diâmetro Nominal Espessura da Parede (e) Massa por Metro
(mm) (pol.)
Diâmetro
Externo
D (mm)
Classe
Série
(Schedule)
Com
costura
(mm)
Sem
costura
(mm)
Com
costura
kg/m
Sem
costura
kg/m
6 1/8 10,29 N 40 1,70 1,72 0,36 0,36
8 ¼ 13,72 N 40 2,25 2,24 0,63 0,63
10 3/8 17,25 N 40 2,36 2,31 0,86 0,85
15 ½ 21,34 N 40 2,80 2,77 1,28 1,27
20 ¾ 26,67 N 40 2,80 2,87 1,65 1,68
25 1 33,40 N 40 3,35 3,38 2,48 2,50
32 1.¼ 42,16 N 40 3,55 3,56 3,38 3,39
40 1.½ 48,26 N 40 3,75 3,68 4,12 4,05
50 2 60,32 N 40 4,00 3,91 5,56 5,44
65 2.½ 73,03 N 40 5,30 5,16 8,85 8,64
80 3 88,90 N 40 5,60 5,49 11,50 11,29
90 3.½ 101,60 N 40 5,60 5,74 13,26 13,57
100 4 114,30 N 40 6,00 6,02 16,02 16,07
125 5 141,30 N 40 6,70 6,55 22,24 21,77
150 6 168,28 N 40 7,10 7,11 28,22 28,26
Tubos de classe reforçada ABNT NBR 5590 (similar ASTM A 53)
Diâmetro Nominal Espessura da Parede (e) Massa por Metro
(mm) (pol.)
Diâmetro
Externo
D (mm)
Classe
Série
(Schedule)
Com
costura
(mm)
Sem
costura
(mm)
Com
costura
kg/m
Sem
costura
kg/m
6 1/8 10,29 R 80 2,36 2,41 0,46 0,47
8 ¼ 13,72 R 80 3,00 3,02 0,79 0,80
10 3/8 17,25 R 80 3,15 3,20 0,79 1,10
15 ½ 21,34 R 80 3,75 3,73 1,63 1,62
20 ¾ 26,67 R 80 4,00 3,91 2,24 2,19
25 1 33,40 R 80 4,50 4,55 3,21 3,24
32 1.¼ 42,16 R 80 5,00 4,85 4,58 4,46
40 1.½ 48,26 R 80 5,00 5,08 5,33 5,41
50 2 60,32 R 80 5,60 5,54 7,56 7,48
65 2.½ 73,03 R 80 7,10 7,01 11,54 11,41
80 3 88,90 R 80 7,50 7,62 15,24 15,46
90 3.½ 101,60 R 80 8,00 8,08 18,47 18,63
100 4 114,30 R 80 8,50 8,56 22,18 22,32
125 5 141,30 R 80 9,50 9,53 30,88 30,97
150 6 168,28 R 80 11,20 10,97 43,38 42,56
Tubos de classe duplamente reforçada ABNT NBR 5590 (similar ASTM A 53)
Diâmetro Nominal Espessura da Parede (e) Massa por Metro
(mm) (pol.)
Diâmetro
Externo
D (mm)
Classe
Série
(Schedule)
Com
costura
(mm)
Sem
costura
(mm)
Com
costura
kg/m
Sem
costura
kg/m
15 ½ 21,34 DR - 7,50 7,47 2,56 2,55
20 ¾ 26,67 DR - 8,00 7,82 3,68 3,64
25 1 33,40 DR - 9,00 9,09 5,42 5,45
32 1.¼ 42,16 DR - 9,50 9,70 7,65 7,76
40 1.½ 48,26 DR - 10,00 10,16 9,43 9,55
50 2 60,32 DR - 11,20 11,07 13,57 13,44
65 2.½ 73,03 DR - 14,00 14,02 20,38 20,41
80 3 88,90 DR - 15,00 15,24 27,34 27,68
100 4 114,30 DR - 17,00 17,12 40,79 41,03
125 5 141,30 DR - 19,00 19,05 57,30 57,43
150 6 168,28 DR - 22,40 21,95 80,58 79,21