FENÔMENOS DE TRANSPORTE – TEXTO II: TUBULAÇÕES

O termo tubulação é utilizado para designar um conjunto de tubos e acessórios utilizados no transporte de fluidos em processos industriais

Uma parte importantíssima em Fenômenos de transporte I, muitíssimo aplicada em Operações Unitárias I e geralmente pouco falada nos cursos de Engenharia ao longo desse Brasil é as tubulações.

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

Tubulação nada mais é que um conjunto de tubos e acessórios voltados ao processo industrial, principalmente para distribuição de gases, óleos, vapores, lubrificantes e demais líquidos industriais e, chegam a representar 70% do custo dos equipamentos, ou 25% do custo total da instalação. As tubulações industriais podem ser divididas em 02 classes distintas: tubulações dentro de instalações industriais e tubulações fora de instalações industriais.

Fonte: TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS Volumes 1 e 2 SILVA TELLES, Pedro Carlos Livros Técnicos e Científicos Editora S.A.

A ASTM (American Society for Testing and Materials), órgão americano responsável pela normatização e padronização de materiais para diversas áreas da indústria especifica mais de 500 tipos de materiais utilizadas na fabricação de tubulações industriais. Dentre os diversos materiais catalogados alguns são:

  1. Tubos metálicos (ferrosos e não ferrosos);
    • Tubos Metálicos Ferrosos: Aço carbono; Aço-liga; Aço inoxidável; Ferro fundido; Ferro forjado; Ferro ligado; Ferro modular.
    • Tubos Metálicos não ferrosos (pouco utilizados devido ao alto custo): Cobre; Latões; Cupro-níquel; Alumínio; Níquel e ligas; Metal Monel; Chumbo; Titânio; Zircônio.
  2. Tubos não metálicos;
    • Materiais Plásticos (a utilização de tubos de plástico tem crescido muito nos últimos anos, principalmente em substituição aos aços inoxidáveis): Cloreto de poli-vinil (PVC); Polietileno; Acrílicos; Acetato de celulose; Epoxi; Poliéster; Fenólicos.
    • Outros não-metálicos: Cimento-amianto; Concreto armado; Barro vibrado; Borrachas; Vidro; Cerâmica; Porcelana.

A seleção e especificação do material mais adequado para uma determinada aplicação depende de diversos fatores.

Toda tubulação conta ainda com alguns tipos de acessórios como as válvulas que são de grande importância nos projetos de tubulação pois gerenciam o controle do escoamento.   

Classificadas também por tipos e materiais, algumas delas são:

As Válvulas de Bloqueio que interrompem ou liberam o fluxo, funcionam totalmente abertas ou totalmente fechadas. Esse ainda é o tipo de válvula mais importante e de uso mais generalizado na indústria. Ex.: Válvula gaveta; macho; esfera.

As Válvulas de Regulagem controlam o fluxo nos sistemas e permitem liberar de forma gradativa   o fluido que circula na instalação, trabalhando em qualquer posição de fechamento parcial. Ex.: Válvula globo; agulha; controle; borboleta; diafragma.

Temos ainda as Válvulas que permitem o fluxo em um só sentido, direcionando o fluxo para apenas um sentido. Ex.: Válvula de retenção; de tensão e de fechamento.

Podem ser feitas de diversos materiais como latão; bronze e ferro fundido e nodular; aço carbono e aço inox fundido e forjado e ainda ligas especiais.

Existem outros acessórios que se classificam de acordo com a sua finalidade:

  1. Fazer mudança da direção do fluxo (45º, 90º e 180º):
  • Curvas de raio longo;
  • Curvas de raio curto;
  1. Fazer derivações em tubos:
  • Tês normais (90º);
  • Tês de 45º;
  • Tês de redução;
  • Derivações em “Y”;
  1. Fazer mudanças de diâmetro em tubos
  2. Fazer ligações de tubos entre si ou de equipamentos a tubos:
  • Niples e luvas;
  • Abraçadeira: facilita a limpeza da instalação;
  • Flanges;
  • Uniões: facilita a troca de peças.
  1. Fazer o fechamento da extremidade de tubos:
  • Tampão;
  • Porca-tampão.           

Um ponto importante é que em qualquer instalação deve-se usar o menor número de acessórios e válvulas possível, porque são peças caras, sujeitas a vazamentos e que introduzem perdas de carga possivelmente bastante elevadas.

Com o avanço da tecnologia, houve um aprimoramento na fabricação das tubulações industriais. Principalmente por segurança elas passaram a ser separadas por cor.

Essa padronização das tubulações com o emprego de cores deve ser usada nos locais de trabalho para a prevenção de acidentes, identificando os equipamentos de segurança, delimitando áreas, identificando as canalizações empregadas para a condução de líquidos e gases, e advertindo contra riscos.

No caso das tubulações, a NBR 6493 (NB54) de 10/1994 – Emprego de cores para identificação de tubulações fixa condições exigíveis para o emprego de cores na identificação de tubulações para a canalização de fluidos e material fragmentado ou condutores elétricos, com a finalidade de facilitar a identificação e evitar acidentes.

Significado das Cores

  • Vermelho – Código: B291: Tubulações do Sistema de Combate a Incêndio;
  • Amarelo – Código: C067: Gases Não Liquefeitos, também é a cor usada para indicar “cuidado!”;
  • Azul – Código: X17J: Ar Comprimido;
  • Cinza Claro – Código: J 684: Vácuo;
  • Branco – Código: B 000: Vapor;
  • Laranja – Código: C 244: Ácido;

Outra melhoria devido a segurança são as placas de sinalização que devem ser colocadas próximas às máquinas e aos equipamentos industriais, bem como nas instalações em que se encontram. Além disso, as placas servem para orientar os trabalhadores sobre as instruções de operação e manutenção dos equipamentos.

Vale ressaltar que, somente a aplicação de recursos de alta qualidade e dentro das normas exigidas não é o suficiente. É indispensável que os tubos, conexões e demais dispositivos também sejam instalados de forma adequada. Assim, é possível assegurar a instalação eficiente das tubulações industriais, de fácil manutenção e sob medida para atender a diversas frentes.

Agora que você sabe um pouco sobre as tubulações e seus acessórios, continue de olho nos próximos textos da série, serão sobre transferência de calor e massa respectivamente! Não perde!!

Referência 

Você sabe o significado das cores nas tubulações industriais?

FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA DE LORENA