Química industrial I Tubulações industriais ULBRA CANOAS 30/05/2007 César/Claudio/Débora/Gerson
Química industrial I
Tubulações industriais
ULBRA CANOAS30/05/2007
César/Claudio/Débora/Gerson
Tubulações industriais
Tubulações industriaisDefinição:Conjunto de tubos e seus acessórios.
Aplicações: Distribuição de vapor para força e/ou para aquecimento;Distribuição de água potável ou de processos industriais;Distribuição de óleos combustíveis ou lubrificantes;Distribuição de ar comprimido;Distribuição de gases e/ou líquidos industriais.
Custo: Em indústrias de processamento, indústrias químicas,
refinarias de petróleo, indústrias petroquímicas, boa parte das indústrias alimentícias e farmacêuticas, o custo das tubulações pode representar 70% do custo dos equipamentos ou 25% do custo total da instalação.
Normas e CódigosRegulamProjetos de tubulações;Fabricação de tubulações;Montagem de tubulações;Utilização de tubulações.
DetalhamMateriais;Condições de trabalho;Procedimentos de cálculo.
PadronizamDimensões de tubos;Válvulas;Acessórios.
ABNT – Associação Brasileira de normas técnicasASTM – American Siciety For Testing And MaterialANSI - American National Standard instituteISO - Internacional standard Organization
Classificação das tubulações
Materiais para TubosNÃO METÁLICOS:
Materiais plásticosCloreto de polivinil (PVC);plásticos Polietileno;Acrílicos;Acetato de celulose;Epóxi;Poliésteres;Fenólicos etc.
Cimento-amianto;Concreto armado;Barro vidrado;Elastômeros (borrachas);Vidro;Cerâmica, porcelana etc.
METÁLICOS: Ferrosos:
Aços-carbono;Aços-liga;Aços inoxidáveis;Ferro fundido;Ferro forjado;Ferros ligados;Ferro nodular.
Não-ferrosos: Cobre;Latões;Cobre-níquel;Níquel e ligas;Metal Monel;Chumbo;Titânio, zircônio.
Ligações entre tubosLigações roscadasVantagens
baixo custo;fácil execução.
Desvantagens Vazamentos; Ponto fraco com menor resistência que o próprio tubo;Enfraquece a parede do tubo nas uniões.
Materiaistubos galvanizados;Aço inox;
Materiais não ferroso
Ligações RoscadasJoelho e união com conexão roscada
Ligações soldadasVantagens
Resistência mecânica boa;Estanqueidade perfeita;Boa aparência;Facilidade na aplicação de isolamento e pintura;Sem necessidade de manutenção.
Desvantagens
Dificuldade de desmontagem;Mão de obra especializada.
Ligações Soldadas tubulações
Ligações soldadas
Ligações FlangeadasVantagens:facilidade de montagemSubstituição facilitada de partes danificadas.
Desvantagem:Pontos de possíveis vazamentos;Peças caras,pesadas, volumosas.
Juntas elemento de vedação:Sujeita a compressão;Pressão interna do fluído.
Uso entre tubos e:Válvulas;Equipamentos;Tubos de aço com revestimento interno.
Ligações Flangeadasentre tubulações
Ligações Flangeadas
TIPOS DE DESENHOSDE TUBULAÇÕES
1 – Fluxogramas;2 – Plantas de tubulações;3 – Desenhos isométricos;4 – Desenho de detalhes e de fabricação,desenhos de suportes, folhas de dados etc.
TIPOS DE DESENHOSDE TUBULAÇÕES
2 – Plantas de tubulações1 – Fluxogramas
TIPOS DE DESENHOSDE TUBULAÇÕES
3 – Desenhos isométricos 4 -Detalhes de fabricação
Válvulas
Dispositivos que tem a função de estabelecer, interromper e controlar fluxo de um fluído em uma tubulação.
Finalidade da válvula
Bloqueio; Regulagem;Retenção.
Critérios para escolha de válvulas
Natureza física do fluído (liquido ou gás);Condições de corrosão, depósito de sedimentos e presença de sólidos;Pressão, vazão e temperatura e velocidade( valores de regime e extremos);Custo;Espaço disponível e posição de instalação.Necessidade de:
Fechamento estanque; Fechamento rápido;Operação freqüente;Comando remoto;Comando automático;Resistência a fogo.
Materiais utilizados
Ferrosos aço carbono;aços liga;aços inoxidáveis;ferro fundido.Não ferrososcobre;latões;alumínioNão metálicosplásticos; PVC;Teflon.Especiais
revestimento em vidro; materiais não metálicos.
Válvulas quanto a operaçãoManual
Por meio de volante;Por meio de alavanca;Por meio de engrenagens.
MotorizadaHidráulica;Pneumática;elétrica.
AutomáticaPróprio fluido;Por meio de molas e contra pesos.
Classificação das Válvulas
Válvulas de bloqueio;Válvulas de Regulagem;Válvulas de controle de pressão;Válvulas de retenção.
Válvulas de bloqueioQuanto ao fluxo do fluído
Estabelecem;Interrompem.
Perda de carga Baixa.
EstanqueidadeParcial; Total.
De mesmo diâmetro da tubulação
Válvulas de bloqueioTipos
Gaveta são utilizadas em diâmetro comerciais de ½” a 48” em tubulações de água, óleo e líquidos em geral. Fechamento lento evita golpes e danos á tubulações, comporta se como guilhotina, não dão fechamento estanque e pequena perda de carga.Macho de fecho rápido , utilizadas em pequenos diâmetros para líquido e qualquer diâmetro e em geral em gases .Esfera de alta capacidade de fluxo, menor perda de carga com melhor vedação e maior facilidade de operação. Utilizada para manipular produtos químicos agressivos, que tendem a deixar depósitos de sólidos com boa tolerância a variação de temperatura e pressão.Globo utilizadas principalmente para regulagem de fluxo de líquidos , vapores e gases e podem também ser utilizadas para fechamento estanque em vapores e linhas de gases com limitação de diâmetro e perda de carga elevada.
Válvula Gaveta
1. Volante
2. preme- gaxeta
3. gaxeta
4. Haste5. Castelo
6. Obturador tipo cunha
7. Cede
8. Corpo da válvula
Válvulas de RegulagemQuanto ao fluxo do fluído
Controlam o Fluxo, trabalham em qualquer posição.
Estanqueidade Total
Admitem fluxo em um só sentido;Perda de carga mais elevada que outros tipos;Indicadas para operações (acionamentos) freqüentes;
Com menor diâmetro que a tubulação.
Tipos Válvulas de RegulagemGloboSua principal utilização é regular fluxo; abertura mais rápida, admitem fluxo em um só sentido e apresentam perda de carga maior que as válvulas gavetas, podem trabalhar em posição intermediarias.
Agulha Proporciona ajuste fino de vazão devido seu obturador ser em forma de agulha e haste com passo pequeno para conseguir maior precisão na regulagem do fluxo para pequenos diâmetros.
BorboletaUtilizada para controle de grandes fluxo com pequena perda de carga.
Diafragmasão válvulas com corpo revestido e atuação por diafragma, geralmente utilizada para produtos agressivos.
Válvula GloboVolanteHastePreme gaxetacasteloObturadorCorpo
Válvula agulhaVolanteHastePreme gaxetagaxetasObturadorCorpo
Válvula borboletaUtilizada para regulagem de fluxo de grandes diâmetro, baixas pressões e temperaturas moderadas, tanto para líquido como para gases. Boa estanqueidade.
Corpo da válvula
Redutor de força
Disco de fechamento
Volante
Válvulas de controleÉ um nome genérico dado para designar uma grande variedade de válvulas utilizadas para controlar a distância de um determinado fluxo de fluído, que atuam para controlar uma variável que pode ser pressão, temperatura, nível e Ph com base em uma malha de controle formada por um sensor, um controlador, um atuador e a própria válvula.
Válvulas de Segurança de Alívio
Uma pressão pré-determinada éajustada através de uma mola calibrada que é comprimida por um parafuso, transmitindo sua força sobre um êmbolo e mantendo-o contra uma sede. Ocorrendo um aumento de pressão no sistema o êmbolo é deslocado de sua sede, comprimido a mola e permitindo contato da parte pressurizada com atmosfera através de uma série de orifícios por onde é expulsa a pressão excedente.
Redutora de pressão
Válvulas de retençãoVálvulas de fluxo em um só sentido em uma determinada linha evita de retorno de fluído.
PistãoPortinhola
Sentido de fluxo
EJETORESSão equipamentos que operam a custa de um fluído motriz, com o objetivo de succionar com um outro fluído;
Constam de um tubo aspirador e um bocal convergente por onde sai o fluído motor que alimenta um bocal convergente-divergente (venturi ou difusor).
EJETORES
COMPONENTES DE UM EJETOR
TIPOS DE EJETORES
Ejetores para líquidos (edutores): utiliza-se como fluído motriz água ou outro líquido na aspiração de líquidos, lama ou líquidos com sólidos em suspensão.
Ejetores de ar ou vapor (Indutor): é utilizado como fluído motriz vapor de água na aspiração de gases ou vapores.
APLICAÇÕESOs ejetores têm diversas aplicações em
processos na indústria como:Química;
Petroquímica;
Alimentos;
Siderúrgica;
Farmacêutica;
Papel/Celulose;
Fertilizantes;
Termelétricas.
PURGADORES
Um purgador é uma válvula automática que permite eliminar o condensado, ar e outros gases não condensáveis das tubulações principais de vapor e de equipamentos que trabalham com vapor, impedindo ao mesmo tempo a perda de vapor no sistema de distribuição e no equipamento.
A remoção do condensado, do ar e outros gases existentes nas linhas de vapor deve
ser feita pelas seguintes razões:
Conservar a energia do vapor. A entrada ou a permanência do condensado nos aparelhos de aquecimento diminui muito a eficiência desses aparelhos;
Evitar vibrações e golpes de aríete nas tubulações, causados pelo condensado quando empurrado pelo vapor em alta velocidade. Esses golpes ocorrem principalmente nas mudanças de direção, válvulas, etc., pois as velocidades usuais para vapor são muito maiores (20 a 100 vezes) do que as usadas p/ água;
Diminuir os efeitos de corrosão. O condensado combina-se com o CO2 existente no vapor formando o ácido carbônico, de alta ação corrosiva;
Evitar o resfriamento do vapor em conseqüência da mistura com o ar e outros gases.
Classes de PurgadoresMecânicos - sua operação é baseada na diferença de densidade da água para o vapor
BoiaBalde invertido
Termostático - sua operação é baseada na diferença de temperatura entre vapor e condensado
Pressão balanceadaExpansão líquidaBi metálicos
Termodinâmico - trabalham baseado no princípio de variação de pressão estática e dinâmica de beroulli em função da velocidade.
SimplesFluxo distribuídoSimples com filtro incorporadoFluxo distribuído com filtro incorporado
PURGADORES TIPO MECÂNICO DE BALDE INVERTIDO
Purgadores Termodinâmicos
Purgadores Termostáticos
FOTOS
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