Tubulações Industriais: Controle Dimensional

FIRJAN
CIRJ
SESI
SENAI
IEL

TUBULAÇÕES
INDUSTRIAIS
CONTROLE DIMENSIONAL
Caldeiraria e tubulação

versão preliminar

SENAI-RJ • Metrologia

TUBULAÇÕES
INDUSTRIAIS

Referente à norma PETROBRAS N-2109, set./98

FIRJAN−Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro
Eduardo Eugenio Gouvêa Vieira
Presidente

Diretoria Operacional Corporativa
Augusto Cesar Franco de Alencar
Diretor

Diretoria Regional do SENAI-RJ
Fernando Sampaio Alves Guimarães
Diretor

Diretoria de Educação
Andréa Marinho de Souza Franco
Diretora

TUBULAÇÕES
INDUSTRIAIS

SENAI-RJ
2004

Tubulações Industriais
2004

SENAI – Rio de Janeiro
Diretoria de Educação

Ficha Técnica

Gerência de Educação Luís Roberto Arruda
Gerência de Produto Newton Martins
Produção editorial Vera Regina Costa Abreu
Pesquisa de Conteúdo e Redação Nilo de Souza e Silva
Revisão Pedagógica Maria Leonor de Macedo Soares Leal
Revisão Gramatical Alexandre Rodrigues Alves
Revisão Editorial Maria Angela Calvão da Silva
Colaboração Marcelo Oliveira Gaspar de Carvalho
Projeto Gráfico Artae Design & Criação

Edição revista do material Desenho para Curso Técnico de Instrumentação, publicado pelo
SENAI-DN, 1988.

SENAI – Rio de Janeiro
GEP – Gerência de Educação Profissional
Rua Mariz e Barros, 678 – Tijuca
20270-903 – Rio de Janeiro – RJ
Tel.: (21) 2587-1116
Fax: (21) 2254-2884
E-mail: GEP@rj.senai.br
http://www.rj.senai.br

Sumário
APRESENTAÇÃO ............................................................................11

UMA PALAVRA INICIAL ................................................................13

1 TUBOS, ACESSÓRIOS E VÁLVULAS ...........................................17

Tubos............................................................................................................................. 19

Acessórios de tubulações ........................................................................................ 34

Válvula .......................................................................................................................... 66

Praticando .................................................................................................................... 79

2 DESENHO ISOMÉTRICO DE TUBULAÇÕES ...........................81

Isométricos.................................................................................................................. 83

Simbologia de tubulações para desenhos isométricos ...................................... 88

Exemplos de desenhos isométricos ..................................................................... 101

Identificação dos elementos da tubulação em desenhos isométricos ......... 103

Praticando .................................................................................................................. 105

ANEXOS ........................................................................................ 113

3 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................ 129

Prezado aluno,

Quando você resolveu fazer um curso em nossa instituição, talvez não soubesse que, desse momento
em diante, estaria fazendo parte do maior sistema de educação profissional do país: o SENAI. Há
mais de sessenta anos, estamos construindo uma história de educação voltada para o desenvolvimento
tecnológico da indústria brasileira e da formação profissional de jovens e adultos.

Devido às mudanças ocorridas no modelo produtivo, o trabalhador não pode continuar com uma
visão restrita dos postos de trabalho. Hoje, o mercado exigirá de você, além do domínio do conteúdo
técnico de sua profissão, competências que lhe permitam decidir com autonomia, proatividade,
capacidade de análise, solução de problemas, avaliação de resultados e propostas de mudanças no
processo do trabalho. Você deverá estar preparado para o exercício de papéis flexíveis e polivalentes,
assim como para a cooperação e a interação, o trabalho em equipe e o comprometimento com os
resultados.

Soma-se, ainda, que a produção constante de novos conhecimentos e tecnologias exigirá de você a
atualização contínua de seus conhecimentos profissionais, evidenciando a necessidade de uma formação
consistente que lhe proporcione maior adaptabilidade e instrumentos essenciais à auto-aprendizagem.

Essa nova dinâmica do mercado de trabalho vem requerendo que os sistemas de educação se
organizem de forma flexível e ágil, motivos esses que levaram o SENAI a criar uma estrutura
educacional, com o propósito de atender às novas necessidades da indústria, estabelecendo uma
formação flexível e modularizada.

Essa formação flexível tornará possível a você, aluno do sistema, voltar e dar continuidade à sua
educação, criando seu próprio percurso. Além de toda a infra-estrutura necessária ao seu
desenvolvimento, você poderá contar com o apoio técnico-pedagógico da equipe de educação dessa
escola do SENAI para orientá-lo em seu trajeto.

Mais do que formar um profissional, estamos buscando formar cidadãos.

Seja bem-vindo!

Andréa Marinho de Souza Franco

Diretora de Educação

Tubulações Industriais – Apresentação

Apresentação

A dinâmica social dos tempos de globalização exige dos profissionais atualização constante. Mesmo
as áreas tecnológicas de ponta ficam obsoletas em ciclos cada vez mais curtos, trazendo desafios
renovados a cada dia, e tendo como conseqüência para a educação a necessidade de encontrar novas
e rápidas respostas.

Nesse cenário, impõe-se a educação continuada, exigindo que os profissionais busquem atualização
constante durante toda a sua vida - e os docentes e alunos do SENAI/-RJ incluem-se nessas novas
demandas sociais.

É preciso, pois, promover, tanto para os docentes como para os alunos da educação profissional, as
condições que propiciem o desenvolvimento de novas formas de ensinar e aprender, favorecendo o
trabalho de equipe, a pesquisa, a iniciativa e a criatividade, entre outros aspectos, ampliando suas
possibilidades de atuar com autonomia, de forma competente.

A partir dessa perspectiva é que também elaboramos mais este material didático do conjunto
especialmente destinado a você, aluno do Curso de Controle Dimensional. Assim como os demais, ele
tem o objetivo primordial de apoiar seus estudos e favorecer a sua participação nas aulas.

O estudo dos conteúdos tratados no primeiro bloco do material e a realização dos exercícios propostos
vão capacitar você para classificar e interpretar corretamente tubos, acessórios e válvulas. E os
assuntos abordados no segundo bloco irão prepará-lo para elaborar esboços de planta baixa e fazer
desenhos isométricos de tubulações.

Esperamos, desse modo, que o material contribua efetivamente para o enriquecimento de sua formação
profissional, tornando-o mais capacitado para enfrentar o seu dia-a-dia de trabalho com desembaraço e

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Tubulações Industriais – Uma Palavra Inicial

Uma palavra inicial
competência.

Meio ambiente...

Saúde e segurança no trabalho...

O que é que nós temos a ver com isso?

Antes de iniciarmos o estudo deste material, há dois pontos que merecem destaque: a relação entre
o processo produtivo e o meio ambiente; e a questão da saúde e segurança no trabalho.

As indústrias e os negócios são a base da economia moderna. Produzem os bens e serviços
necessários, e dão acesso a emprego e renda; mas, para atender a essas necessidades, precisam usar
recursos e matérias-primas. Os impactos no meio ambiente muito freqüentemente decorrem do tipo
de indústria existente no local, do que ela produz e, principalmente, de como produz.

É preciso entender que todas as atividades humanas transformam o ambiente. Estamos sempre
retirando materiais da natureza, transformando-os e depois jogando o que “sobra” de volta ao ambiente
natural. Ao retirar do meio ambiente os materiais necessários para produzir bens, altera-se o equilíbrio
dos ecossistemas e arrisca-se ao esgotamento de diversos recursos naturais que não são renováveis
ou, quando o são, têm sua renovação prejudicada pela velocidade da extração, superior à capacidade
da natureza para se recompor. É necessário fazer planos de curto e longo prazo, para diminuir os
impactos que o processo produtivo causa na natureza. Além disso, as indústrias precisam se preocupar
com a recomposição da paisagem e ter em mente a saúde dos seus trabalhadores e da população que
vive ao redor delas.

Com o crescimento da industrialização e a sua concentração em determinadas áreas, o problema
da poluição aumentou e se intensificou. A questão da poluição do ar e da água é bastante complexa,
pois as emissões poluentes se espalham de um ponto fixo para uma grande região, dependendo dos
ventos, do curso da água e das demais condições ambientais, tornando difícil localizar, com precisão, a
origem do problema. No entanto, é importante repetir que, quando as indústrias depositam no solo os
resíduos, quando lançam efluentes sem tratamento em rios, lagoas e demais corpos hídricos, causam
danos ao meio ambiente.

O uso indiscriminado dos recursos naturais e a contínua acumulação de lixo mostram a falha básica

SENAI/RJ - 13


de nosso sistema produtivo: ele opera em linha reta. Extraem-se as matérias-primas através de processos
de produção desperdiçadores e que produzem subprodutos tóxicos. Fabricam-se produtos de utilidade
limitada que, finalmente, viram lixo, o qual se acumula nos aterros. Produzir, consumir e dispensar bens
dessa forma, obviamente, não é sustentável.

Enquanto os resíduos naturais (que não podem, propriamente, ser chamados de “lixo”) são absorvidos
e reaproveitados pela natureza, a maioria dos resíduos deixados pelas indústrias não tem aproveitamento
para qualquer espécie de organismo vivo e, para alguns, pode até ser fatal. O meio ambiente pode
absorver resíduos, redistribuí-los e transformá-los. Mas, da mesma forma que a Terra possui uma
capacidade limitada de produzir recursos renováveis, sua capacidade de receber resíduos também é
restrita, e a de receber resíduos tóxicos praticamente não existe.

Ganha força, atualmente, a idéia de que as empresas devem ter procedimentos éticos que considerem
a preservação do ambiente como uma parte de sua missão. Isso quer dizer que se devem adotar
práticas que incluam tal preocupação, introduzindo processos que reduzam o uso de matérias-primas
e energia, diminuam os resíduos e impeçam a poluição.

Cada indústria tem suas próprias características. Mas já sabemos que a conservação de recursos
é importante. Deve haver crescente preocupação com a qualidade, durabilidade, possibilidade de
conserto e vida útil dos produtos.

As empresas precisam não só continuar reduzindo a poluição, como também buscar novas formas
de economizar energia, melhorar os efluentes, reduzir a poluição, o lixo, o uso de matérias-primas.
Reciclar e conservar energia são atitudes essenciais no mundo contemporâneo.

É difícil ter uma visão única que seja útil para todas as empresas. Cada uma enfrenta desafios
diferentes e pode se beneficiar de sua própria visão de futuro. Ao olhar para o futuro, nós (o público,
as empresas, as cidades e as nações) podemos decidir quais alternativas são mais desejáveis e trabalhar
com elas.

Infelizmente, tanto os indivíduos quanto as instituições só mudarão as suas práticas quando
acreditarem que seu novo comportamento lhes trará benefícios - sejam estes financeiros, para sua
reputação ou para sua segurança.

A mudança nos hábitos não é uma coisa que possa ser imposta. Deve ser uma escolha de pessoas
bem-informadas a favor de bens e serviços sustentáveis. A tarefa é criar condições que melhorem a
capacidade de as pessoas escolherem, usarem e disporem de bens e serviços de forma sustentável.

Além dos impactos causados na natureza, diversos são os malefícios à saúde humana provocados
pela poluição do ar, dos rios e mares, assim como são inerentes aos processos produtivos alguns riscos
à saúde e segurança do trabalhador. Atualmente, acidente do trabalho é uma questão que preocupa os
empregadores, empregados e governantes, e as conseqüências acabam afetando a todos.

De um lado, é necessário que os trabalhadores adotem um comportamento seguro no trabalho,
usando os equipamentos de proteção individual e coletiva; de outro, cabe aos empregadores prover a
empresa com esses equipamentos, orientar quanto ao seu uso, fiscalizar as condições da cadeia produtiva
e a adequação dos equipamentos de proteção.

A redução do número de acidentes só será possível à medida que cada um - trabalhador, patrão e governo
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- assuma, em todas as situações, atitudes preventivas, capazes de resguardar a segurança de todos.

Deve-se considerar, também, que cada indústria possui um sistema produtivo próprio, e, portanto, é
necessário analisá-lo em sua especificidade, para determinar seu impacto sobre o meio ambiente,
sobre a saúde e os riscos que o sistema oferece à segurança dos trabalhadores, propondo alternativas
que possam levar à melhoria de condições de vida para todos.

Da conscientização, partimos para a ação: cresce, cada vez mais, o número de países, empresas e
indivíduos que, já estando conscientizados acerca dessas questões, vêm desenvolvendo ações que
contribuem para proteger o meio ambiente e cuidar da nossa saúde. Mas isso ainda não é suficiente...
faz-se preciso ampliar tais ações, e a educação é um valioso recurso que pode e deve ser usado em tal
direção. Assim, iniciamos este material conversando com você sobre meio ambiente, saúde e segurança
no trabalho, lembrando que, no seu exercício profissional diário, você deve agir de forma harmoniosa
com o ambiente, zelando também pela segurança e saúde de todos no trabalho.

Tente responder à pergunta que inicia este texto: meio ambiente, saúde e segurança no trabalho - o
que é que eu tenho a ver com isso? Depois, é partir para a ação. Cada um de nós é responsável.
Vamos fazer a nossa parte?

SENAI/RJ - 15

Tubos, acessórios e
válvulas
Nesta Seção...

Tubos

Acessórios de tubulações

Válvula

Praticando

1

Tubulações Industriais – Tubos, Acessórios e Válvulas

Tubulação
É o nome dado ao conjunto de tubos, acessórios, válvulas e dispositivos que participam de um
processo em uma área ou unidade, constituindo uma de suas partes mais importantes. Eles compõem,
juntamente com os equipamentos como torres, permutadores, tanques e bombas, um complexo
necessário ao funcionamento de uma unidade de processo.

Este é, pois, o assunto de que trataremos neste primeiro bloco de estudos. Lembramos que, devido
à grande variedade dos acessórios, aqui apresentaremos apenas aqueles necessários para você ter
uma visão geral desses elementos, tanto de modo isolado como em conjunto com o restante dos
equipamentos.

Tubos
Os tubos são elementos vazados, normalmente de forma cilíndrica e seção constante, utilizados no
transporte de fluidos, os quais podem ser líquidos, gasosos ou mistos.

Observe.

Fig. 1

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Para auxiliar o deslocamento dos fluidos entre os equipamentos (vasos, torres, permutadores etc.) e
para os tanques de armazenamento, ao final do processo, são utilizadas máquinas como bombas e
compressores.

Entidades normalizadoras
Os métodos e o processo de fabricação de tubos, assim como os materiais empregados, as dimensões
a serem observadas e as possíveis aplicações estão normalizados por entidades como as seguintes:

ASA - American Standard Association

ANSI - American National Steel Institute

MSS - Manufacture Standartization Society

ASME - American Society Mechanical of Engenier

DIN - Dentsh Industrie Normen

ASTM - American Society for Testing Material

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas

API - American Petroleum Institute

ISA - Instrumentation Standard of American

Os principais objetivos das normas elaboradas por essas entidades são:

- orientar os executores dos projetos mediante a criação de especificação e serviços adequados;

- trabalhar pela criação de métodos e padrões de fabricação;

- delimitar as responsabilidades e fixar tolerâncias de fabricação;

- estabelecer materiais e especificações de aplicações de determinadas matérias na fabricação de
tubos e seus acessórios.

Tipos de materiais dos tubos
Embora a fabricação de tubos empregue mais de 200 tipos de materiais, somente uns 40 tipos são
utilizados na produção comercial.

Os tubos mais usados são os de materiais ferrosos como o aço-carbono, o aço-liga e o aço inoxidável.
Os tubos de ferro fundido são restritos às instalações de utilidade como de água, de esgoto etc.

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O aço-carbono é uma liga de ferro de carbono. A percentagem de carbono, que pode variar de 0,15
a 0,5%, determina o grau de dureza do aço. Quanto maior a percentagem de carbono na liga, maior
será a dureza e também maior a dificuldade de soldagem do aço. E a soldagem é um dos processos de
maior utilização na união de tubos a acessórios.

Nas indústrias de processamento, principalmente nas petroquímicas e petrolíferas, os tubos de aço-
carbono são os mais utilizados, devido às suas excelentes qualidades mecânicas, à boa soldabilidade e
ao baixo custo. Além disso, eles podem trabalhar com água, vapor condensado, gás e óleo a pressões
e temperaturas elevadas.

Mas o aço-carbono também apresenta algumas restrições. Em temperaturas abaixo de -30°C, ele
se torna quebradiço. E, acima de 500°C, está sujeito a deformações lentas. Outras desvantagens são
a baixa resistência a fluidos e à corrosão, quando exposto a ambiente úmido. Quando é necessária a
utilização de tubulações nessas situações, o projeto estabelece a utilização de aços-ligas ou inoxidáveis.

Os aços-ligas e os inoxidáveis podem conter cromo, níquel, molibdênio ou titânio, dificultando a
ação dos agentes que atacam o aço. Outra modalidade de defesa contra esses agentes é a utilização
de tubos galvanizados, desde que os projetistas assim o determinem.

Outros materiais empregados na fabricação dos tubos são, por exemplo:

- cobre e suas ligas;

- alumínio;

- chumbo;

- materiais plásticos (PVC, Teflon, polietileno, epoxi, etc.);

- vidros, cerâmicas, barro, concreto;

- borracha.

O cobre e suas ligas trabalham numa faixa de temperatura de 180°C até 200°C, sendo materiais de
ótima resistência à oxidação e a inúmeros fluidos corrosivos. Os tubos fabricados com esses materiais
são empregados na indústria em feixes tubulares, serpentinas para refrigeração e serpentinas para
aquecimento a vapor de baixa pressão.

Já na instrumentação, os tubos de cobre ou de ligas de cobre são aplicados em ar comprimido e
para sinais de instrumentos.

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A figura 2 mostra a aplicação de tubos de cobre em instrumentos.

instrumento

tubulação para instrumentação

tubulação de processo

Fig. 2

No caso do alumínio, os tubos produzidos com esse material são empregados para troca de calor e
os tubos de chumbo são utilizados em tubulações de esgoto sem pressão.

Já os tubos de plástico têm utilização em casos de baixa temperatura e pressão, uma vez que
apresentam a vantagem de serem de baixo peso, baixo custo e de grande resistência a muitos produtos
corrosivos, quando comparados a materiais metálicos. Dizemos que, em geral, os plásticos substituem
os metais onde eles são fortemente atacados.

Os ácidos diluídos, por exemplo, não atacam os plásticos, mas afetam fortemente os metais. Já os
álcalis concentrados, no entanto, atacam os plásticos mas não afetam muitos os metais. No caso dos
componentes de produtos do petróleo, por exemplo, eles podem ser conduzidos por tubos metálicos,
mas nem todos por tubos plásticos.

A escolha do material empregado nos tubos está diretamente relacionada ao projeto e às
características das variáveis do processo como: pressão, temperatura, vazão, viscosidade e outros. Os
fatores que também influenciam na escolha dos materiais dos tubos são a segurança, as cargas
mecânicas, a corrosão e os custos, entre outros.

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Métodos de fabricação de tubos
Há duas grandes classes de fabricação de tubos: a sem costura e a com costura. Vejamos, então,
o que caracteriza cada um desses métodos.

Fabricação de tubos sem costura
Diz-se que um tubo é sem costura quando ele é fabricado sem emendas longitudinais ou transversais.

Os processos industriais de fabricação dos tubos sem costura são em número de quatro: fundição,
forjamento, extrusão e laminação, que descreveremos a seguir. Por meio desses processos, os
tubos tomam-se de qualidade superior e próprios para juntarem pressões elevadas.

• Fundição

O tubo é fabricado em um molde no qual o material é despejado em estado líquido. Ao se solidificar,
o tubo estará com sua forma definida. Por esse processo são fabricados tubos de ferro fundido, de
barro, borrachas, concretos etc.

• Forjamento

É um processo de pouca aplicação, em que um lingote de aço aquecido ao rubro é martelado contra
um mandril central, até que a forma e a espessura desejada sejam obtidas. Durante a martelagem, o
lingote vai aumentando o comprimento.

• Extrusão

O material em estado pastoso é pressionado por êmbolo através de um furo de uma matriz e por
fora do mandril. Ao sair, ele já tem a forma de tubo. Após essa operação o tubo, ainda curto, passa por
laminadores que vão dando as formas e dimensões definitivas. Por extrusão fabricam-se tubos de
pequenos diâmetros, como os de alumínio, cobre, chumbo e plástico.

• Laminação

É o processo de fabricação mais importante dos tubos sem costura, que consiste em passar um
lingote de aço aquecido a 1200°C num laminador. O lingote, ao passar entre os rolos do laminador, é
prensado fortemente, ao mesmo tempo que um mandril abre um furo, transformando-o em tubo.

Fabricação de tubos com costura
Os tubos com costura são fabricados pelos processos de soldagem, a partir de chapas enroladas.
Esses tipos de tubos, apesar de possuírem menor resistência que os sem costura, são de uso mais
freqüente, pelo fato de terem um custo mais baixo, devido à facilidade do processo de soldagem.

Por meio da soldagem os tubos podem ser fabricados de dois modos distintos:

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- enrolando uma chapa em espiral e soldando a emenda (em espiral);

- enrolando (por calandragem) a chapa no sentido longitudinal e soldando a emenda (longitudinal).

Dentre os processos de fabricação dos tubos soldados, a soldagem a arco elétrico é a mais
utilizada. Por esse processo, o calor para produzir a fusão do metal de base (tubo) é gerado por arco
elétrico produzido entre dois eletrodos, ou entre um eletrodo e a peça que está sendo soldada.

A soldagem é utilizada na fabricação dos tubos e também na montagem das tubulações.

Os processos de soldagem industrial são automatizados ou semi-automatizados, sendo a solda
manual raramente utilizada. Dentre esses processos, os mais importantes são:

- soldagem com eletrodo revestido;

- soldagem com arco submerso;

- soldagem com gás inerte e eletrodo de tungstênio - TIG e MIG/MAG.

Significado das normas ASTM para identificação do
material
As normas ASTM são as mais utilizadas em relação aos materiais empregados na fabricação de
tubos, embora as normas DIN e as normas ABNT também apresentem especificações a esse respeito.

Vamos entender o que significa cada elemento que aparece na especificação de uma norma,
analisando esses dois exemplos:

ASTM A-161 gr. A ASTM B-247

Os elementos que aparecem nessas duas especificações e seus respectivos significados são os
seguintes:

• ASTM

Indica as iniciais da entidade normalizadora: American Society Testing of Material.

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• A ou B

Essas são as letras que aparecem nos exemplos, logo depois das iniciais da entidade, e que indicam
o tipo de material. São quatro letras possíveis, sendo cada uma para um material diferente, como
especificado a seguir:

A → indica material aço (aço-carbono baixo ou alto, aço-liga, aço forjado, inox ou outros);

B → indica genericamente o material cobre, ligas, latão, alumínio, níquel e outros;

C → indica genericamente o material cerâmica ou fibrocimento;

D → indica genericamente o material plástico (PVC, acetato de celulose e outros).

• 161 ou 247

Esses são os números que, nos exemplos dados, vêm logo depois da letra que indica o tipo de
material. Os números sinalizam as características de construção (por exemplo: se é com costura ou
sem costura), as faixas de temperaturas de trabalho e ainda, em alguns casos, a indicação específica
para determinada espécie de trabalho (por exemplo: para caldeiras, para produtos petrolíferos etc.).
Nos exemplos dados, os números significam o seguinte:

161 → significa tubos de aço-carbono e molibdênio sem costura para emprego em refinarias, nas
instalações do cracking;

247 → significa tubo de alumínio forjado em matriz.

• gr. A ou gr. B

Essa anotação que aparece em seguida ao número caracteriza pequenas variações nas aplicações
para um mesmo material.

Dimensões de tubos
De acordo com a Normas ANSI B.36.10, todo tubo de aço, qualquer que seja seu processo de
fabricação, é designado por um número denominado diâmetro nominal. Esse diâmetro nominal não
tem dimensões físicas assinaladas no tubo, sendo usado somente como indicação.

SENAI/RJ - 25


Veja, nessa figura, as dimensões de um tubo.

de
di
e

Fig. 3

onde:

di → diâmetro interno

de → diâmetro externo

e → espessura da parede

Na especificação dos tubos, é muito importante que a sua espessura seja indicada porque essa
indicação, aliada ao tipo de material empregado na fabricação, permite que o profissional calcule a
dimensão adequada para resistir às cargas mecânicas previstas em projeto.

A espessura dos tubos, segundo a Norma ANSI B.36.10, é estabelecida em séries denominadas
schedule, que é abreviado por SCH. A série de schedules é apresentada pelos seguintes números:

SCH - 5, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160.

Para um mesmo diâmetro nominal existem várias schedules diferentes. No exemplo ilustrado nessa
figura, em que o diâmetro (Ø) nominal é de 10" (dez polegadas), observamos que quanto maior o
número do SCH, maior é a espessura do tubo.
de=273

e=18,2 e=12,7 e=7,7

sch:100 sch:60 sch:30

Fig. 4

Conheça agora a tabela de dimensões de tubos de aço-laminado ou soldados, segundo a Norma
ANSI B.36.10

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Tabela de tubos de aço e carbono, segundo a norma ANSI B.36.10

T = Espessura das partes dos tubos

Tabela 1

Extremidades dos tubos
Numa unidade de processo, em decorrência do posicionamento dos equipamentos, os tubos
necessitam se interligar, mudar de direção e de nível ou, ainda, se conectar à válvula e aos próprios
equipamentos. Prevendo essa necessidade, os fabricantes fornecem tubos com 4 tipos de extremidades.
Vejamos quais são eles.

• Extremidade lisa

Ou simplesmente esquadrejada, permite uniões com bolsa, flanges sobrepostos ou de encaixe e de
bolsa.

Fig. 5

SENAI/RJ - 27


• Extremidade biselada

É freqüentemente usada em uniões com solda de topo.

Fig. 6

• Extremidade rosqueada

É muito usada em tubos galvanizados de ferro forjado e de aço. É limitada até o diâmetro nominal
de 4", nos schedules 80 a 160. As roscas utilizadas são normalmente cônicas NPT (National Pipe
Thead) ou roscas de gás BS (Whitworh). Esses tipos de extremidades não são recomendadas para
temperaturas elevadas.

Fig. 7

• Extremidade com bolsas

É restrita a condutos de água, esgoto e alguns produtos corrosivos, sendo raramente utilizada em
processo.

Fig. 8

A escolha de uma dessas extremidades é feita de acordo com o tipo de ligação estabelecida no
projeto e é determinada em função das dimensões dos tubos, da pressão de trabalho, da temperatura
etc. Maiores detalhes sobre os tipos de uniões citados aqui você encontrará no item relativo aos
acessórios.

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Identificação das tubulações no projeto
Todos os projetos industriais adotam um sistema de identificação para todas as tubulações, vasos,
tanques, máquinas e instrumentos.

No caso das tubulações, elas são identificadas por siglas que englobam:

- o diâmetro nominal da linha, que geralmente é fornecido em polegadas;

- a abreviatura do tipo de fluido que circula na linha (água, vapor, gás etc.);

- o número da unidade de processo;

- o número da linha;

- a especificação da linha quanto aos materiais de sua composição (característica da firma);

- o tipo de isolamento, se houver.

Veja este exemplo.
6” – A. 320 – B

diam. nominal da linha

tipo de fluido

número da linha e da área

especificação do material

Vamos agora comentar sobre cada um desses elementos que compõem a identificação da tubulação
no projeto.

• Diâmetro nominal

É geralmente fornecido em polegadas. No exemplo apresentado ele é de 6".

• Tipo de fluido

A letra indicativa dos fluidos é estabelecida pela empresa executora dos projetos. Essa letra pode
vir sozinha ou acompanhada de outra, para melhor definição do tipo de fluido.

SENAI/RJ - 29


Dentre as várias letras utilizadas e os fluidos que elas indicam, destacamos alguns exemplos:

C - combustível

G - gases

V - vapor

O - óleo

SW - água salgada

H - ácido

N - cáustico

W - água

Ai - ar de instrumentos

HW - água quente

• Número da linha

Nesse número, o primeiro ou os primeiros algarismos indicam a área em que a tubulação se encontra.
E os últimos indicam o número de ordem da linha. Por exemplo: o número 243 indica área 2 e tubulações
no 043.

• Especificação do material

Essa especificação é feita de acordo com as normas, sendo apresentada no projeto executado
exclusivamente para cada classe de serviço e para cada projeto ou instalação. A letra especifica o
material, como vimos no exemplo anterior.

Finalmente vale lembrar que, assim como ocorre com as tubulações, os equipamentos também são
indicados por siglas, como podemos ver nesses exemplos:

B – 304 T – 401
↓ ↓
Bomba Torre

P - 405 V - 302
↓ ↓
Permutador Vaso

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Representação gráfica dos tubos nos desenhos de
tubulações
Nos desenhos de tubulações, os tubos devem ser representados de modo específico, como
determinam suas respectivas normas. Essa representação pode ser relativa a tubos de processo ou a
tubos para instrumentação.

Vejamos cada caso.

Representação dos tubos de processo
A norma NB-59 rev.C - set.99 da Petrobras estabelece duas formas de representação dos tubos de
processo, que variam em função do diâmetro desses tubos.

• Para tubos de φ a ≥ 12"

Observe, nas figuras que seguem, a vista frontal e a vista de perfil, respectivamente, da representação
de um tubo de processo.

sinal de interrupção

vista frontal vista de topo ou lateral

Fig. 9

• Para tubos acima de 12"

Nesse caso, a representação é feita com linha dupla, num pequeno trecho somente, como vemos
na figura 10. Veja os sinais que aparecem nas extremidades das linhas e que indicam a interrupção no
desenho.

vista frontal vista de topo ou lateral

Fig. 10

SENAI/RJ - 31


Representação dos tubos para instrumentação
A representação dos tubos para instrumentação também é feita de acordo com a simbologia das
normas ISA, para instrumentação, como mostrado a seguir.

• Ar para instrumentação (geral)

• Sinal pneumático

• Sinal hidráulico

• Linha de vapor

É importante lembrar que, no desenho, a espessura das linhas dos tubos para instrumentação deve
ser mais fina do que a utilizada para os tubos de processo.

Anotação da identificação da tubulação no desenho
A indicação que individualiza cada trecho da tubulação é utilizada em plantas de tubulações,
isométricos e fluxogramas, sendo anotada na parte superior da linha do tubo.

Na parte inferior do tubo é anotada a altura ou elevação (EL.) em que está localizado o tubo em relação
ao grade da planta. Essa altura pode ser expressa em unidades do sistema métrico ou do sistema inglês.

A figura 11 mostra as anotações de identificação que são feitas nas linhas do desenho. Observe com
atenção.

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2” O 415 – A

EL 104.000

4” O 401 – BV
EL 104.000

EL 10.000

Fig. 11

Agora analise alguns exemplos de anotações que são feitas para identificação da tubulação em
planta, isométrico e fluxograma.

• Representação em planta

4” – A – 302 – B

EL 102.000

3” – A – 302 – A

EL 101.000
B32

Fig. 12

• Representação em isométrico

B
2–
– 30
0 A
A .00 –
4”– 102 302
EL – 00
–
A 1.0
3” 10
EL

2
B3

Fig. 13

SENAI/RJ - 33


• Representação em fluxograma

3” O 304 - B
3” O 305 - B

4” O 302 - B
4” O 303 - B

2” 302 - B

B - 31 - B
B - 31 - A
4”- V301 - BV

4” - F301 - A

Fig. 14

Acessórios de tubulações
Acessórios de tubulações são peças utilizadas nas tubulações de modo a permitir mudanças de
direção, de nível, derivações, redução ou ampliação do diâmetro da tubulação.

Os materiais das conexões são os mesmos utilizados na fabricação dos tubos. E as normas que
regulam a fabricação desses acessórios são as seguintes:

- para dimensões e especificação → Norma ANSI 3.31, B 16.9, B 10.11, B 16.5

- para fabricação → Norma ASTM A-232, A105, A.197, A-126

- para especificação de materiais → Norma ASTM P.B 15, PB 15, PB.PB 157

- para símbolos gráficos para desenho de tubulação → Norma N-59 rev.C - set.99

Tipos de conexões
As conexões das tubulações são de diferentes tipos, com diferentes finalidades, como podemos ver
a seguir.

34 - SENAI/RJ


• Curvas e joelhos

Para mudança de direção.

• Tês, cruzetas e Y

Para derivações ao mudar de direção da tubulação.

• Luvas, niples e uniões

Para ligar tubos entre si ou com algum outro acessório.

• Tampões, bujões e flanges cegos

Para fechamento de extremidades de tubos ou equipamentos.

• Reduções

Para mudar, seja para maior ou menor, o diâmetro da tubulação.

• Flanges

Para fazer a ligação entre tubos ou entre tubos e acessórios.

• Válvulas

Para controlar e interromper o fluxo de uma tubulação.

Todos esses acessórios são fabricados de acordo com o tipo de ligação empregada, ou seja, com o
procedimento adotado para unir tubos entre si, ou tubos com algum acessório ou algum equipamento.

Os procedimentos para ligação podem ser de seis tipos, a saber:

- por solda, de topo ou de encaixe;

- rosqueada;

- flangeada;

- ponta e bolsa;

- compressão.

Vamos analisar, com mais detalhes, cada uma das conexões aqui apresentadas.

SENAI/RJ - 35


Curvas e joelhos
As finalidades das conexões do tipo curva e joelho, como já vimos anteriormente, é propiciar
mudanças de direção da linha. Esses acessórios podem ser dos seguintes tipos:

- joelhos;

- curvas de raio curto;

- curvas de raio longo;

- curva em gomos.

As figuras que seguem mostram algumas conexões desse tipo.

curva de raio longo
curva de raio curto

90 o 90 o 45 o 180 o com redução em gomos (90o)

Fig. 15

As ligações dessas conexões com os títulos podem ser:

- rosqueadas;

- por solda de topo;

- por solda de encaixe;

- flangeadas.

Curvas e joelhos rosqueados

As curvas e joelhos rosqueados, que vemos nas figuras a seguir, são utilizados para instalações de
água e ar condensado de baixa pressão até 4".
rosca

joelho

tubos

joelho de 90o joelho de 45o MONTAGEM

Fig. 16

36 - SENAI/RJ


Os materiais usados na fabricação de curvas e joelhos rosqueados são os seguintes:

- aço maleável, como especificado na Norma ASTM-A197;

- ferro fundido, latão ou aço-carbono forjado, como determina a Norma ASTM A.105 a 181, nas
classes de pressão de 125, 150, 300, 2000, 3000 e 6000, com variações de diâmetro de 1/4 a 4".

As dimensões das roscas das curvas e joelhos são normatizados pela Norma API B.2.1 e Norma
API 6A.

Nos desenhos de tubulação, a representação gráfica das curvas e joelhos rosqueados é feita de
acordo com a simbologia do sistema ASA. Vejamos como é feita essa representação em diferentes
vistas e, depois, um exemplo de como ela é aplicada em desenhos de tubulação.

• Representação por símbolos gráficos de curvas e joelhos rosqueados ou solda de encaixa
para plantas de tubulação

VISTAS
a - vista frontal (elevação)
b e c - vistas laterais (perfil)
b d - vista superior (planta)
a c

d

Fig. 17

• Aplicação dos símbolos de curvas e joelhos rosqueados ou solda de encaixe em plantas de
tubulações
tubo
joelho

vista frontal (elevação)

vista lateral (perfil)

vista superior (planta)

Fig. 18

SENAI/RJ - 37


Curvas e joelhos para solda de encaixe

Esses acessórios são utilizados para tubulações que variam de 1/8" a 4", nas classes 200, 3000,
4000 e 6000. Observe as duas figuras.

encaixe

Fig. 19

joelho ou curva
solda de encaixe

solda de encaixe tubos

Fig. 20

Os materiais empregados nos joelhos e curvas para solda de encaixe são normalizados pela Norma
ASTM A.105 e A-181 (referente a aços-liga, inox e aço-carbono forjado).

A representação gráfica desse tipo de acessório, para emprego em desenhos de tubulações, é a
mesma empregada para os joelhos rosqueados.

Curvas e joelhos flangeados

As curvas e joelhos flangeados são acessórios bem mais raros do que os de outros tipos, sendo
fabricados com diâmetro de 1" a 24" em ferro fundido e em aço fundido. As duas figuras exemplificam
esse tipo de acessório.

38 - SENAI/RJ


furos para colocação dos parafusos ou estojos

flange

Fig. 21

estojos ou parafusos com porca tubo

tubo

Fig. 22

As curvas e joelhos flangeados devem obedecer às determinações da Norma ABNT P-PB-15 e
da Norma 16.5, que normalizam esses acessórios em dimensões, pressões e temperaturas de trabalho.

De acordo com a simbologia da Norma N-59 rev.C - set.99 da Petrobras, a representação gráfica
das curvas e joelhos flangeados é feita como ilustramos a seguir. Veja depois um exemplo de desenho
de tubulação, em que essa representação é empregada.

• Representação gráfica para desenho de tubulações

VISTAS
b a c
d - vista superior (planta)

d

Fig. 23

SENAI/RJ - 39


• Aplicação dos símbolos gráficos de curvas e joelhos flangeados para desenho de tubulações

vista frontal vista lateral

Fig. 24

Curvas e joelhos para solda de topo

Esses acessórios são empregados em tubulações acima de 2" e fabricadas em aço-carbono, aço-
liga e aço inox forjado, sendo de 30°, 45°, 180°.

A Norma ANSI B.16.9 identifica esse tipo de acessório. E os materiais com que eles são fabricados
são normalizados pela Norma ASTM. A-234, no caso do aço-carbono.

Observe as curvas e joelhos para solda de topo nessas duas figuras.

biséis tubo

Fig. 25

solda tubo

joelho

tubo solda

Fig. 26

40 - SENAI/RJ


Como você pode ver, as extremidades dessas conexões já são preparadas com um chanfro próprio
para solda de topo, como também a extremidade dos tubos.

Veja agora a representação gráfica das curvas e joelhos para solda de topo e respectiva aplicação em
desenhos de tubulações.

• Representação dos símbolos gráficos de curvas e joelhos para solda de topo para desenho
de tubulações

VISTAS
(b) (a) (c)
d - vista superior (planta)

(d)

Fig. 27

• Aplicação dos símbolos de curvas e joelhos para solda de topo em desenho de tubulações

Fig. 28

Tês, cruzetas e Y

Observe as figuras que mostram, respectivamente, um tê, uma cruzeta e um Y em 45º, acessórios
de tubulações que têm a finalidade de fazer derivações, vínculos e mudar direções.

SENAI/RJ - 41


Fig. 29

Fig. 30

Fig. 31

Os tês, cruzetas e Y admitem diferentes tipos de ligações, que podem ser rosqueadas, solda de
topo, solda de soquete e flangeada. Veja exemplos desses tipos de ligações nas figuras que seguem.

• Tê rosqueado

tubo tubo

Fig. 32

• Cruzeta para solda de encaixe

tubo solda

solda tubo

Fig. 33

42 - SENAI/RJ


• Tê ou Y 45º flangeado

flange tubo

tubo

Fig. 34

As normas para cada um desses acessórios e de seus tipos de ligações são as mesmas dos acessórios
já trabalhados até aqui.

A representação gráfica dos tês, cruzetas e Y, de acordo com a simbologia da norma N-59
rev.C - set.99 da Petrobras, é mostrada nas figuras que seguem.

Observe com atenção.

• Representação dos símbolos gráficos de tês, cruzetas e Y para desenho de tubulações

tês cruzetas “Y” a 45o
solda de encaixe
rosqueado e
solda de topo
flangeadas

Fig. 35

SENAI/RJ - 43


• Aplicação dos símbolos gráficos de tês, cruzetas e Y para desenhos de tubulações

cruzeta com rosca ou solda de encaixe “Y” com solda do topo

cruzeta flangeada tê com solda do topo

Fig. 36

Luvas, niples e uniões
As luvas, niples e uniões têm a finalidade de fazer a ligação de tubos entre si ou com algum
equipamento. Esses acessórios, quanto ao tipo de ligação, podem ser: rosqueados, solda de encaixe, e
solda de topo (só acima de 2"). Veja alguns exemplos nas figuras que seguem.

• Luva rosqueada

tubo

luva

tubo

Fig. 37

44 - SENAI/RJ


• Luva para solda de encaixe

tubo

solda luva

tubo

Fig. 38

• Meia-luva

Fig. 39

• Niple

tubo

niple

tubo

Fig. 40

SENAI/RJ - 45


• União montada

tubo tubo

união

Fig. 41

• União desmontada

tubo

união

tubo

Fig. 42

Agora observe alguns exemplos de montagem de instrumentos com o emprego de luvas, niples e
uniões, entre outros acessórios.

bucha de red. φ 2” x 3/4”
material de acordo com
especificação da tubulação
luva de redução

niple φ 2” x 50mm
tubo tê φ 2”
tubo φ 2” x 100mm

Fig. 43

46 - SENAI/RJ


redução concêntrica ou
excêntrica conforme
luva φ 3/4 x 300 conveniência da tubulação

curva φ 3”

Fig. 44

luva φ 3/4 3000 (pela tubulação)

tubo φ 4”
redução concêntrica ou
excêntrica conforme
conveniência da tubulação

Fig. 45

Também no caso das luvas e das uniões, a representação gráfica a ser empregada nos desenhos de
tubulações é feita de acordo com a simbologia da norma N-59 rev.C de set.99 da Petrobras.
Lembramos que não há uma representação isolada para os niples, mas somente em planta.

Então vejamos a representação gráfica das luvas e das uniões e, também, alguns exemplos em que
essa representação é aplicada.

SENAI/RJ - 47


• Representação dos símbolos gráficos de luvas e uniões para desenhos de tubulações

luva união

tubo

rosqueado
e solda de
encaixe
tubo
planta e elevação

meia luva soldada

solda de
topo não é aplicável
planta e elevação

Fig. 46

• Aplicação dos símbolos de luvas, niples e uniões em desenhos de tubulações

tubo

meia luva soldada
luva niple
válvula

Fig. 47

plug

união

luva

Fig. 48

48 - SENAI/RJ


união

Fig. 49

Tampão (ou caps) e bujões ou plugs
Os tampões, também chamados de caps, e os bujões, conhecidos por plugs, têm a finalidade de
fechar as extremidades de tubos, válvulas, instrumentos ou equipamentos. O tipo de ligação desses
acessórios pode ser rosqueado, por solda de encaixe e solda de topo.

Veja alguns tampões com diferentes tipos de ligação.

Fig. 50

Agora observe um bujão.

bujão

tubo
tubo

Fig. 51

Os bujões podem ser de diferentes tipos, de acordo com o tipo de cabeça, como mostrado nesta
outra figura.

SENAI/RJ - 49


cabeça cilíndrica cabeça sextavada cabeça quadrada

Fig. 52

A representação dos tampões e dos bujões, em conformidade com a norma N-59 rev.C da
Petrobras, bem como a sua aplicação em desenhos de tubulações é o que veremos a seguir.

• Representação dos símbolos gráficos dos tampões e bujões para desenho de tubulações

tampões ou caps bujões ou plugs
solda de encaixe
rosqueado ou

plugs
solda de topo

não é aplicável

Fig. 53

• Aplicação dos símbolos gráficos dos tampões e bujões para desenho de tubulações

tampão

plug
redução – 4” x 3”
3 – 0 – 32

luva soldada
niple
válvula

plug

Fig. 54

50 - SENAI/RJ


Exemplos de desenhos típicos para montagem de instrumentos

instrumento (P1)

niple união

luva niple

tê

p/instr.
tubo
niple

p/tub
válvula

bujão

p/tub p/instr.

Fig. 55

Reduções
As reduções têm a finalidade de mudar, para maior ou para menor, o diâmetro de uma tubulação,
podendo utilizar os seguintes tipos de ligações: rosqueadas, soldas de encaixe, solda de topo e flangeada.

São vários os tipos de redução, dentre os quais destacamos: tês, curvas ou joelhos de 90°e de 45°,
luvas, reduções concêntricas e excêntricas, niples e buchas.

Tê de redução
Essas reduções são fabricadas para ligações com rosca, com solda de topo, solda de encaixe e
flange. Os materiais mais utilizados nos tês de redução são o aço-carbono ASTM A.234 e o aço
forjado. A Norma ANSI B.16.9 e a Norma ANSI B.31 estabelecem a faixa de pressão até 2000.

Na figura que segue podemos ver alguns tês de redução, cada qual com um tipo distinto de ligação.
Observe com atenção.

SENAI/RJ - 51


rosqueado flangeado

Fig. 56

Curvas ou joelhos de redução
São fabricados para ligações rosqueadas, com solda de topo ou solda de encaixe, segundo a Norma
ANSI B 16.9, Norma ANSI B 16.11 e a Norma ASTM A 105 a 181.

Nesta figura você pode ver um joelho de redução (90°).

redução tubo φ menor

solda φ maior

tubo φ maior

Fig. 57

52 - SENAI/RJ


Luvas de redução
Esse tipo de redução é empregado em ligações rosqueadas e nas ligações com solda de encaixe.
São fabricadas com diâmetro de 1/4" a 6" em ferro maleável e em aço forjado, de acordo com as
determinações da Norma ASTM A. 197, Norma ASTM A - 105 e Norma ANSI B 16.11.

Veja, na figura, uma luva de redução rosqueada.

Fig. 58

E agora, nessa outra figura, temos uma luva de redução para solda de encaixe.

luva de redução
tubo φ maior
tubo φ menor

Fig. 59

Reduções concêntricas e excêntricas
Essas reduções são fabricadas para ligações de solda de topo segundo a Norma ANSI B 16.9 e
a Norma B 16.31, para diâmetros (Ø) de 1/2" a 24".

As reduções flangeadas, quando fabricadas em aço fundido de diâmetros compreendidos entre 2"
e 24", a pressões de 150° a 1500°, obedecem à Norma ANSI 13.16.5. Quando elas são de ferro
fundido, com diâmetro a partir de 1" até 24", a pressões de 125° a 250°, são normatizadas pela Norma
ABNT P.PB. 15.

SENAI/RJ - 53


Vamos ver, então, alguns tipos de reduções concêntricas e excêntricas. Nessa primeira figura temos
uma redução côncava para solda de topo.

Fig. 60

E nessa outra, podemos observar uma redução excêntrica para solda de topo.

tubo φ maior
redução excêntrica

tubo φ menor

Fig. 61

Finalmente, nas duas figuras que seguem temos, respectivamente, uma redução flangeada excêntrica
e, depois, uma redução flangeada concêntrica.

Fig. 62

Fig. 63

54 - SENAI/RJ


A simbologia ASA aplicada na representação gráfica das reduções concêntricas e excêntricas
pode ser analisada logo a seguir, como também um exemplo de aplicação dessa representação em

• Representação dos símbolos gráficos de reduções concêntricas e excêntricas para
desenho de tubulações

rosqueado e flangeado
solda de topo
solda de encaixe
concêntricas
reduções

6x4 4x2 6x4
excêntricas
reduções

6x4 4x2 6x4

Fig. 64

• Aplicação dos símbolos gráficos de reduções concêntricas e excêntricas em desenhos
de tubulações
V31

redução concêntrica
6”x 4”

4”– A – 405

redução
redução excêntrica redução excêntrica
6”x 6”x 4”
6”x 4” 6”x 4”

Fig. 65

SENAI/RJ - 55


Niples de redução
A aplicação mais comum dos niples de redução é para diâmetro de até 4", rosqueados ou com solda
de encaixe.

De acordo com as extremidades, os niples de redução se diferenciam e recebem diferentes nomes,
que vamos ver agora, juntamente com a figura que ilustra cada um deles.

• BET (Both End Thread)

Para extremidades rosqueadas.

Fig. 66

• BEP (Both End Plain)

Para extremidades lisas.

Fig. 67

• LET-SEP (Lang End Thread - Small And Plain)

Para extremidade maior rosqueada e extremidade menor plana.

Fig. 68

56 - SENAI/RJ


• LEP-SET (Lange And Plain - Small And Thred)

Para extremidade maior lisa e extremidade menor rosqueada.

Fig. 69

Nesta outra figura, você pode observar um exemplo de aplicação de niples de redução e de tê de
redução.

2" niple de redução 3" x 2" (LEP-SET)
Tê de red. 3" X 2"

3"

niple
normal
3" niple 3"
união 3" válvula 2" válvula
união 3"
retenção

Fig. 70

Os tês, luvas e niples de redução não têm uma simbologia específica para representação gráfica
em desenhos de tubulações. Por isso, são utilizados os símbolos normais, porém escrevendo-se as
especificações de reduções próximas aos diâmetros nominais.

Veja os símbolos gráficos de tês e luvas de redução para desenhos de tubulação, de acordo com a
norma N-59 rev.C set.99 da Petrobras.

luva de redução
4" x 3"

redução 3" x 3" x 2"

Fig. 71

SENAI/RJ - 57


Buchas de redução
As buchas de redução são geralmente rosqueadas, com dimensões de 1/2" a 4", e de aço forjado,
segundo a Norma ASTM A. 105, com classe de pressão de 2000, 3000 a 6000.

A título de exemplo, observe uma bucha de redução rosqueada.

tubo φ menor
tubo φ maior

bucha de redução

Fig. 72

Flanges
Os flanges são acessórios destinados a fixar tubos entre si ou tubos com válvulas ou, ainda, com
bocais de equipamentos como bombas, compressores, permutadores, torres e outros. Eles possibilitam
maior facilidade de desmontagem que os demais tipos de ligações.

As normas ANSI B.16.5 (American National Standard Institute) padronizam dimensões nominais
de flanges de 1/2" até 24’ de diâmetro. As normas também estabelecem faixas de temperatura, que
variam de 100oC a 1000oC, a pressões de serviço que variam de 1000 a 2500PSI. As pressões são
agrupadas em 7 classes que são: 150, 300, 400, 600, 1500 e 2500PSI.

porca
parafusos

tubo

flange
equipamento

flange
tubo
flanges

Fig. 73

58 - SENAI/RJ


Os tipos de flanges mais comum são:

- integral;

- de pescoço;

- rosqueado;

- sobreposto;

- de encaixe;

- solto;

- cego;

- flange com placa de orifício (para instrumentos).

Vamos comentar e ilustrar alguns desses flanges.

Flange integral
Esse tipo de flange é antigo, bastante resistente, e restrito ao tubo de ferro fundido. Veja um flange
integral na figura.

furos para
parafusos e porcas
tubo

Fig. 74

Flange de pescoço (Welding Neck Wn)
É o flange mais usado em tubulações industriais, sendo bastante resistente. Ele é ligado ao tubo por
uma solda de topo. Os tubos devem ter as extremidades biseladas para permitir a soldagem. Por isso,
esse tipo de flange é de custo maior que os demais.

SENAI/RJ - 59


Observe um flange de pescoço.

pescoço
pescoço tubo

solda

Fig. 75

Veja um exemplo de aplicação de flange de pescoço.

flange A flange B

tubo A
tubo B

parafusos
porcas

Fig. 76

Flange rosqueado (Screwed Scr)
É aplicado principalmente em tubos de materiais não-soldáveis, tais como ferro fundido e alguns
aços-ligas não-soldáveis. São bastante empregados em tubulações para água e ar comprimido.

Nas duas figuras que seguem observe, primeiramente, um flange rosqueado. E, logo depois, um
exemplo de aplicação desse tipo de flange.

flange tubo

Fig. 77

60 - SENAI/RJ


flange A flange B

tubo A tubo B

Fig. 78

Flange sobreposto (Slip on - SO)
É aplicado em serviço de baixas pressões e temperaturas. Tem custo baixo, sendo de fácil montagem
e alimento.

A figura ilustra um flange sobreposto.

solda em ângulo

tubo

Fig. 79

E nesta outra figura podemos ver um exemplo de aplicação de flange sobreposto.

flanges

tubo A tubo B

solda solda

Fig. 80

SENAI/RJ - 61


Flange cego
É o flange que tem a finalidade de fechar extremidades de tubos. É necessário que haja na
extremidade do tubo um flange qualquer, para que possa haver a fixação do flange cego.

Veja um flange cego.

Fig. 81

Observe também um exemplo de aplicação do flange cego nesta outra figura.

flange cego flange

tubo

junta

solda

Fig. 82

Vejamos agora como é feita a representação gráfica de flanges, de acordo com a simbologia do
sistema ASA; depois observe três exemplos de aplicação dessa representação em desenhos de
tubulações.

62 - SENAI/RJ


• Representação dos símbolos gráficos de flanges

rosqueado ou
sobreposto pescoço virola cego
solda de encaixe

flange
de
pescoço

flange cego

Fig. 83

• Aplicação da representação dos símbolos gráficos de flanges para desenhos de tubulações

flange cego
suporte
8” – AJ – 513 – 12 – A
360

8” – AJ – 513 – 12 – A
700

400

Fig. 84

flange
sobreposto

flange de
pescoço

Fig. 85

SENAI/RJ - 63


Flange com placa de orifício
Esse tipo de flange é o flange sobreposto ou o de pescoço ou, ainda, o rosqueado que sofre adaptações
para permitir a colocação de uma placa de orifício, de modo a tornar possível a medição de vazão. Em
cada flange há 2 furos roscados para tomadas de pressão para os instrumentos.

Fazer medição com placas de orifício é o meio mais sensível, barato e mais utilizado em planta de
processo. A placa com um orifício é inserida na linha, de forma que restringe a seção do fluxo,
causando uma variação de pressão que está em relação com o fluxo que circula. O tubo Venturi ou o
tubo de Pilot são similares em princípio, sendo utilizados quando são especificados pela engenharia de
instrumentação.

As placas de orifício são colocadas entre dois flanges apropriados, denominados flanges de orifício,
e utilizadas em linha de processo de 2" a 12" de diâmetro. As normas ANSI B 16.20 regulam as
dimensões dos diversos tipos de flanges de orifício. A maioria dos materiais de fabricação dos flanges
é da norma ASTM A.105 gr.2. Os parafusos e porcas são ASTM A.307 gr.B, com dimensões e tipos
das normas ANSI 13.2.1. As juntas são idênticas às dos flanges comuns.

A figura mostra um flange com placas de orifício.

placa de orifício

flange

flange tubo

tubulação de impulso
(tubing)

tubo

Fig. 86

A seguir você verá como os flanges com placa de orifício são representados graficamente e, logo
depois, vai analisar o exemplo de aplicação dessa simbologia.

64 - SENAI/RJ


• Representação gráfica de flanges com placa de orifícios para instrumentação

placa de orifício conectado placa de orifício com tomada
placa de orifício (tomada
a um indicador de fluxo via contraída ou no tubo
de pressão no próprio)
tipo pressão diferencial

placa de orifício com tomada tomada de teste em via placa de orifício e
na via contraída ou no tubo contraída ou no tubo equipamento de troca rápida
conectado a um transp. de sem a placa de orifício
fluxo tipo pressão diferencial

Fig. 87

A norma ISA S 5.1 – Instrumentation Symbols and Identification é aplicada para simbologia e
identificação dos símbolos para instrumentação.

• Flange de orifício (desmontado)

parafuso

bujão

porca
arruela juntas

tubo
tubo

placa
de orifício

flange (de pescoço)

Fig. 88

SENAI/RJ - 65


Exemplo de instalação típica de instrumentação em uma tubulação

válvula globo

Fig. 89

0 – 210 – 6" – 3BA

0 – 210 – 6" – 3BA

0 – 215 – 3" – 2B
0 – 212 – 2" – 3BA
0 – 212 – 2" – 3BA

1 ½"
FE - Elemento primário do fluxo
2" FT - Transmissor ou fluxo

FIC - Indicador e controlador de fluxo
FC ¾

Fig. 90

Válvulas
As válvulas são dispositivos que permitem controlar ou interromper o fluxo em uma tubulação,
sendo um dos acessórios mais importantes. Neste item vamos mostrar as diversas válvulas e seus
respectivos símbolos gráficos para o desenho de tubulações e fluxogramas, sem entrar em detalhes
sobre seu funcionamento ou aplicação.

66 - SENAI/RJ


A inspeção e os testes de válvulas são normatizados pela Norma API-598. Já as dimensões, os
materiais de controle, as condições de trabalho, os testes de aceitação para refinarias de alguns tipos
de válvulas devem obedecer às determinações da Norma ABNT EB-141, Norma P-PB-37 e Norma
ANSI -B-16.10.

Classificação das válvulas
Considerando a finalidade das válvulas nas tubulações de processo, elas são classificadas em três
grandes grupos, a saber:

- válvulas que controlam o fluxo em qualquer direção;

- válvulas que permitem o fluxo em uma só direção;

- válvulas controladoras de pressão.

Cada uma dessas válvulas, por sua vez, podem ser de tipos variados, como vemos neste esquema.

de gaveta
de bloqueio de macho
de esfera

1. válvulas que controlam o
fluxo em qualquer direção
de globo
de agulha
de regulagem de borboleta
de diafragma
de controle

de retenção de levantamento e de pé
2. válvulas que permitem fluxo de retenção de “portinhola”
em uma só direção de retenção de “esfera”
de retenção e fechamento

redutiva de pressão
a jusante
reguladora de pressão

3. válvulas controladoras de
pressão
de segurança e alívio
a montante
de contrapressão

SENAI/RJ - 67


Tipos de ligações das válvulas
As extremidades das válvulas devem estar em conformidade com a Norma ANSI 11.31. E as
extremidades dos tubos, para aplicação das válvulas, podem ser de diferentes tipos.

Extremidade rosqueada
É aplicada em válvulas de 4" ou menos, sendo empregada em tubulações em que as ligações
rosqueadas são permitidas.

Extremidade para solda de encaixe
Aplicada em válvulas de aço de menos de 2", e empregada em tubulações por solda de encaixe.

Extremidade flangeada
Esse tipo de extremidade é aplicada em quase todas as válvulas, de qualquer material, e empregada
em tubulações industriais de 2" ou maiores.

Extremidade para solda de topo
Aplicadas em válvulas de aço de mais de 2", em serviços com pressões muito altas ou com fluidos
em que se exijam absoluta vedação e nenhum risco de vazamento.

Tipos de válvulas e respectivas simbologias para desenhos
Vejamos agora, por meio de figuras, os diferentes tipos de válvulas que acabamos de analisar e a
simbologia empregada para representá-las em desenhos de tubulações.

Observe cada caso com atenção.

Válvulas que controlam o fluxo em qualquer direção
A seguir apresentamos as válvulas que controlam o fluxo em qualquer direção e, logo depois de
cada uma, você encontrará a simbologia adotada para representar graficamente essas válvulas em

68 - SENAI/RJ


• Válvula de gaveta (de bloqueio)

gaveta
tubo tubo

gaveta

Fig. 91

rosqueada ou solda de topo flangeada
solda de encaixe
planta/elevação

Fig. 92 – Simbologia norma N-59 rev. C - set.99 da Petrobras

• Válvula de macho (de bloqueio)

alavanca
flange
flange

macho
orifício de passagem

macho
orifício de passagem

Fig. 93

SENAI/RJ - 69


solda de encaixe

planta / elevação


• Válvula de esfera (de bloqueio)

esfera

Fig. 95

solda de encaixe
planta / elevação


70 - SENAI/RJ


• Válvula de globo (de regulagem)

globo

Fig. 97

solda de encaixe
planta / elevação


• Válvula de agulha (de regulagem)

agulha

Fig. 99

SENAI/RJ - 71


rosqueado ou
solda de topo flangeada
solda de encaixe

planta/elevação


• Válvula de borboleta (de regulagem)

Fig. 101

rosqueada ou
solda de encaixe
planta/elevação


72 - SENAI/RJ


• Válvula de diafragma (de regulagem)

diafragma

fechado
aberto

Fig. 103

rosqueada ou
solda de encaixe
planta /elevação


• Válvula de controle (de regulagem) - Norma ISA RP41 (para dimensões); norma S.51
(para simbologia)

diafragma
de ar

haste

Fig. 105

SENAI/RJ - 73


rosqueado ou
solda de encaixe

planta/elevação


Ainda em relação às válvulas de controle, observe, nesta outra figura, os símbolos empregados
para a sua representação gráfica em fluxogramas.

operada por operada por motor operada por solenóide válvula auto atuada
êmbolo hidráulico de diafragma

transmissão pneumática entre controle manual em atuador manual
instrumento e válvula de linha de processo
diafragma


Válvulas que permitem fluxo em uma só direção
Agora, para esse grupo de válvulas, primeiro vamos apresentar a ilustração de cada uma delas
somente depois, ao final, apresentaremos a representação gráfica, uma vez que nesse grupo não há
uma simbologia específica para cada tipo em separado.

74 - SENAI/RJ


Acompanhe as figuras com bastante atenção.

• Válvula de retenção de levantamento

entrada saída

tampão

Fig. 108

• Válvula de retenção de portinhola

flange de tampo pino
entrada flange de saída

entrada saída

sede tampão

Fig. 109

• Válvula de retenção de esfera

entrada
saída
esfera

Fig. 110

SENAI/RJ - 75

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