Materiais para tubulação: classificação e propriedades dos aços

DEDICATÓRIA

É com muito amor e carinho que dedico inteiramente esta obra aos meus
alunos da FATEC-SP, a causa primeira deste trabalho.

Também desejo dedicá-la a minha esposa Cleuza e às minhas filhas.

“Amarás o Senhor teu Deus, com todo
teu coração, com toda tua alma e com
toda tua mente.”
Mateus 22,37

i

AGRADECIMENTOS

Agradeço a minha filha Íris Cristina que na época da implantação da disciplina
suplementar “Materiais para Tubulação” executou todo o trabalho de digitação,
xerocopiou catálogos, recortou e colou figuras no sentido de viabilizar a edição
daquela apostila que foi a precursora deste trabalho.

Agradeço a auxiliar de docente e minha ex-aluna Lis Eulália Cabrini que muito
contribuiu com a digitação e principalmente com a formatação de textos e
tabelas.

Agradeço ainda a todos, professores e funcionários do Departamento de
Hidráulica pelo incentivo.

E finalmente agradeço ao Senhor meu Deus por esta oportunidade de
compartilhar meus parcos conhecimentos.

ii

PREFÁCIO

Desde o início de meus trabalhos com projetos de tubulação já me interessei
de uma maneira muito especial pela especificação técnica. Esse fascínio pela
disciplina me levava à procura de maiores conhecimentos desses materiais e
ao estudo de procedimentos e das normas técnicas pertinentes.
Como muitos tive grandes dificuldades neste sentido pois o maior obstáculo era
a carência de bibliografia da disciplina.
Fui adquirindo meus conhecimentos com a aquisição dos poucos livros
existentes no mercado sobre o assunto e, principalmente, na vida prática, em
empresas de engenharia consultiva e no chamado “chão de fábrica”.
No início da década de 1990 fui animado pelo Departamento de Hidráulica a
implantar a disciplina suplementar “Materiais para Tubulação” sobre este
fascinante assunto. Desde o início esta disciplina suplementar foi muito
procurada pelos alunos da FATEC das modalidades de civil, de mecânica e de
soldagem e não demorou muito para este curso se tornar muito conhecido na
FATEC a ponto de se tornar uma disciplina “obrigatória” para os alunos com
interesse na área de tubulação.
De início foi elaborada uma pequena apostila para acompanhamento da
disciplina suplementar que ainda hoje alguns ex-alunos a conservam em sua
vida profissional.
Com a implantação do curso de Hidráulica e Saneamento Ambiental a
disciplina Materiais para Tubulação passou a ser curricular e então nasceu a
idéia de se elaborar um manual técnico para acompanhamento da disciplina
que em princípio deveria se chamar “Manual Técnico de Válvulas Manuais e
Componentes para Tubulação em Materiais Ferrosos” mas em homenagem à
disciplina o manual passou a se chamar simplesmente “Materiais para
Tubulação” como também era conhecida a nossa primeira apostila.
Este manual técnico tem como objetivo principal o estudo da aplicação de
materiais para tubulação no âmbito acadêmico, como acompanhamento da
disciplina Materiais para Tubulação e deverá, por si só, ser suficiente em todos
os sentidos, ter a teoria básica, a aplicação, a especificação do material, as

iii

dimensões, as fotos e os principais fabricantes para que o aluno tenha tudo à
mão, sem ter que recorrer a catálogos ou normas técnicos no momento de
executar um trabalho acadêmico.
Os fabricantes e os produtos aqui mencionados são aqueles existentes no
mercado na época da elaboração deste manual técnico e, portanto, para uma
referência profissional, haverá a necessidade da confirmação de todos os
dados do produto em um catálogo atualizado visto que melhorias e
modificações acontecem de uma forma dinâmica.
O Manual Técnico atualmente está dividido em três volumes; o primeiro volume
faz um apanhado sobre os materiais metálicos, o segundo volume é sobre
tubos e conexões e o terceiro volume sobre válvulas e acessórios. O quarto
volume, sobre exercícios, em breve deverá fazer parte deste trabalho.

Professor Célio Carlos Zattoni
Julho de 2005

iv

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

I

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

7.2. 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

8.2. 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

II

ÍNDICE ANALÍTICO
VOLUME 2

1. CONEXÕES DE FERRO MALEÁVEL 59

1.2. PRINCIPAIS FABRICANTES 59
1.3. CONEXÕES DE FERRO MALEÁVEL CLASSE 10 – ROSCA BSP 60
1.3.1. TABELA DE PRESSÃO 62
1.3.2. ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 60
1.3.3. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 60
1.3.4. APLICAÇÃO 60
1.4. TABELA DIMENSIONAL 61

2. CONEXÕES DE FERRO MALEÁVEL CLASSE 150 – ROSCA NPT 72

2.1. TABELA DE PRESSÃO 72
2.1.1. ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 72
2.1.3. APLICAÇÃO 72

3. CONEXÕES DE FERRO MALEÁVEL CLASSE 20 – ROSCA NPT 78

3.1. PRESSÃO DE SERVIÇO – ASME / ANSI B16.3 78
3.2. PRESSÃO DE SERVIÇO – ASME / ANSI B16.39 78
3.3. PRESSÃO DE SERVIÇO – NBR 6925 78
3.4. ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 79
3.5. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 79
3.6. APLICAÇÃO 79
3.8. EXEMPLO DE LISTA DE MATERIAL 83

4. CONEXÕES DE AÇO FORJADO 85

4.3. NORMAS DE FABRICAÇÃO 86
4.4. CORRELAÇÃO ENTRE TUBO E CONEXÃO 86
4.5. TABELA DIMENSIONAL - CLASSE 2000# - ROSCADO 86
4.8. BUCHA DE REDUÇÃO E BUJÃO 89
4.8.1. EXEMPLO DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 89
4.9. UNIÃO ROSCADO - CLASSES 2000# E 3000# 90
4.10. UNIÃO ROSCADO - CLASSE 6000# 90
4.11. TABELA DIMENSIONAL - CLASSE 3000# - ENCAIXE E SOLDA 91
4.12. TABELA DIMENSIONAL - CLASSE 6000# - ENCAIXE E SOLDA 92
4.13. UNIÃO ENCAIXE E SOLDA - CLASSE 3000# 93

III

4.14. UNIÃO ENCAIXE E SOLDA - CLASSE 6000# 93
4.15. REDUÇÃO DE ENCAIXE 94
4.16. COLAR DE TOPO - STANDARD E EXTRA-FORTE 94
4.17. COLAR ROSCADO - CLASSES 3000# E 6000# 95
4.18. COLAR DE ENCAIXE E SOLDA - STANDARD E SCH 160 95
4.19. COLAR DE TOPO DE REDUÇÃO - STANDARD E EXTRA-FORTE 96
4.20. COLAR ROSCADO DE REDUÇÃO - CLASSE 3000# 96
4.21. COLAR ROSCADO DE REDUÇÃO - CLASSE 6000# 97
4.22. COLAR ENCAIXE E SOLDA DE REDUÇÃO - STANDARD E EXTRA-FORTE 97
4.23. COLAR ENCAIXE E SOLDA DE REDUÇÃO - SCH 160 97
4.24. EXEMPLOS DE LISTA DE MATERIAL 98

5. CONEXÕES TUBULARES DE AÇO FORJADO 100

5.4. APLICAÇÕES 101
5.5. DIMENSÕES CONFORME ASME / ANSI B16.9 E B16.28 101

6. CONEXÕES DE AÇO INOXIDÁVEL 112

6.1. DIMENSÕES CONFORME ASME / ANSI B16.9 E B16.28 112
6.2. PESTANAS - MSS-SP 43 119
6.3. PESTANAS - ASME /ANSI B16.9 120

7. TUBOS E CONEXÕES DE FERRO FUNDIDO 122

7.2. TABELA DE PRESSÃO – TUBOS PONTA E BOLSA 122
7.3. TABELA DE PRESSÃO – TUBOS COM FLANGES 123
7.4. ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 123
7.5. APLICAÇÃO 123
7.7. TUBOS DE SÉRIE K7 124
7.8. TUBOS DA SÉRIE K9 125
7.9. TUBOS E CONEXÕES DE FERRO FUNDIDO 125

8. FLANGES 139

8.3. FLANGES CONFORME A NORMA ANSI 139
8.4. AÇO CARBONO PARA FLANGES 140

IV

8.6. TABELA DE DIMENSÕES - CLASSES 125# E 150# 141
8.7. TABELA DE DIMENSÕES - CLASSES 250# E 300# 142
8.8. TABELA DE DIMENSÕES - FLANGES DE REDUÇÃO 143
8.10. FLANGES CONFORME NORMA DIN 143
8.11. DIMENSÕES DOS FLANGES CONFORME NORMA DIN PN10 144

9. CONEXÕES GOMADAS DE AÇO CARBONO 149

9.4. APLICAÇÕES 149
9.5. TABELA DE DIMENSÕES CONFORME AWWA C208 149
9.6. EXEMPLO DE APLICAÇÃO 175

10. OUTRAS CONEXÕES 178

10.2. ENGATES RÁPIDOS 178
10.5. BICO ESCALONADO OU BICO ESPIGÃO 179
10.8. TERMINAIS PARA MANGUEIRAS 180
10.10. CONEXÕES COM ANEL DE CRAVAÇÃO 181
10.11. LIGAÇÕES RECOMENDADAS 181
10.14. ACOPLAMENTOS AWWA C 606 182

V

ÍNDICE ANALÍTICO
VOLUME 3

1. VÁLVULAS 183

1.2. UMA BREVE HISTÓRIA DA INDÚSTRIA DE VÁLVULAS 184
1.3. A INDÚSTRIA DA VÁLVULA 186
1.4. TIPOS DE VÁLVULAS 186
1.5. FUNÇÕES 186
1.6. ESPECIFICAÇÃO 186
1.7. SISTEMA CONSTRUTIVO DAS VÁLVULAS 187
1.8. CLASSES DE PRESSÃO 196
1.9. CONCEITOS SOBRE TIPOS DE VÁLVULAS 197
1.10. FABRICANTES DE VÁLVULAS 198

2. VÁLVULAS DE GAVETA 202

2.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 203
2.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 203
2.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE GAVETA 203
2.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 204
2.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO 209
2.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 209
2.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 211
2.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 215
2.13. TABELAS TÉCNICAS 216
2.14. FABRICANTES 221

3. VÁLVULAS DE ESFERA 222

3.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE ESFERA 223
3.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO DA SEDE 227

VI

4. VÁLVULAS DE MACHO 235

4.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE MACHO 236
4.7. CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS 237

5. VÁLVULAS DE GUILHOTINA 244

5.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE GUILHOTINA 245
5.8. CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS 246

6. VÁLVULAS DE GLOBO 251

6.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE GLOBO 253
6.14. FABRICANTES DE VÁLVULAS GLOBO 271
6.15. FABRICANTES DE VÁLVULAS DE AGULHA 271

7. VÁLVULAS BORBOLETA 272


VII

7.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA BORBOLETA 274

8. VÁLVULAS DIAFRAGMA 285

8.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DIAFRAGMA 287
8.6. MATERIAIS CONSTRUTIVOS 288
8.8. FORMATO DO CORPO 289

9. VÁLVULAS DE MANGOTE 296

9.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE MANGOTE 297

10. VÁLVULAS DE RETENÇÃO 306

10.3. O EMPREGO DO BY-PASS 308
10.4. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO DISCO INTEGRAL 308
10.5. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO FLAP 309
10.6. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO PORTINHOLA SIMPLES 310
10.7. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO PISTÃO 311
10.8. VÁLVULA DE RETENÇÃO VERTICAL TIPO DISCO 312
10.9. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO DISCO DUPLO OU DUPLEX 313
10.10. VÁLVULA DE RETENÇÃO DE PÉ 314
10.11. EXEMPLO DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DE VÁLVULA DE RETENÇÃO 315

VIII

11. VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO 324

11.5.IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA REDUTORA DE PRESSÃO 326
11.7. MATERIAIS CONSTRUTIVOS 327
11.9. INSTALAÇÃO DAS VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO 327
11.10. ACESSÓRIOS PARA AS VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO AUTO -OPERADAS 328
11.14. FABRICANTES DE VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO 335
11.15. FABRICANTES DE VÁLVULAS DE CONTROLE AUTO-OPERADAS 335

12. VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO 336

12.3.IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE SEGURANÇA E ALÍVIO 337
12.4. INSTALAÇÃO 338

13. ACESSÓRIOS 344

13.3. FILTROS 345
13.4. VISORES DE FLUXO 347
13.5. VENTOSAS 347
13.6. SEPARADOR DE UMIDADE 348
13.7. PURGADORES 349
13.8. MANÔMETROS 350
13.9. TERMÔMETROS 351

14. GLOSSÁRIO 353

15. BIBLIOGRAFIA 359

16. REFERÊNCIA BILBLIOGRÁFICA 359

IX

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
3
Peso Específico 7,8 Kgf/dm

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 MALEABILIDADE E
APLICAÇÕES
CARBONO (C) SOLDABILIDADE

Chapas, fios, parafusos, tubos, estirados, Grande maleabilidade.
0,05 a 0,15%
produtos de caldeiraria. Fácil soldagem.
Barras laminadas e perfiladas, tubos, peças Maleável.
0,15 a 0,30%
comuns de mecânica. Soldável.
Peças especiais de máquinas e motores.
0,30 a 0,40% Difícil soldagem.
Ferramentas para a agricultura.
Peças de grande dureza, ferramentas de corte,
0,40 a 0,60% Muito difícil soldagem
molas, trilhos.
Peças de grande dureza e resistência, molas,
0,60 a 1,50% Não se solda.
cabos, cutelaria.

1

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).

2

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.

3

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
Desoxida o aço. No processo de tratamento termo-químico chamado nitretação,
Alumínio (Al) 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.
É um elemento prejudicial ao aço. Torna-o granuloso e áspero, devido aos gases que
Enxofre (S) produz na massa metálica. Enfraquece a resistência do aço. Considerado como uma
impureza.
Em teores elevados torna o aço frágil e quebradiço, motivo pelo qual deve-se reduzir
Fósforo (P) 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.
Sua ação nos aços é semelhante à do tungstênio. Emprega-se, em geral, adicionado
Molibdênio (Mo) com cromo, produzindo os aços cromo-molibdênio, de grande resistência,
principalmente a esforços repetidos.
Foi um dos primeiros metais utilizados com sucesso para dar determinadas
Níquel (Ni) 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.
Torna o aço mais duro e tenaz. Previne a porosidade e concorre para a remoção dos
Silício (Si) 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.

4

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;

5

• 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.

6

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

7

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.

8

Série galvânica para a água do mar:
Magnésio
Zinco
Alumínio ANODO
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 Ativos
Aço inox 27 Cr
Aço liga Ni
Aço inox 18 Cr – 8 Ni
Ativos
Chumbo
Níquel
Ativos
Ligas de Níquel
Latão
Cobre
Cobre níquel
Metal monel
Níquel
Passivos
Ligas de níquel
Aço inox 12 Cr
Aço inox 17 Cr
Aço inox 18 Cr – 8 Ni Passivos
Aço inox 27 Cr
Titânio
Prata
Ouro CATODO
Platina

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.

9

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.

10

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
Escolha do material adequado
Uniforme Tratamento superficial
Detalhes de projeto
Escolha do material adequado
Alveolar Tratamento superficial
Detalhes de projeto
Escolha do material
Alívio de tensões
Sob tensão
Detalhes de projeto
Martelamento
Seletiva Escolha do material

11

Evitar contato de materiais diferentes
Galvânica Anodos de sacrifício
Proteção galvânica
Escolha dos materiais
Sob contato
Detalhes de projeto
Incisiva Escolha dos materiais
Intergranular Escolha dos materiais
Escolha dos materiais
Corrosão-erosão 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
Revestimento interno
Poliuretano Líquido sem
Revestimento externo DIN 30671
Adutoras ANO 1987
solvente Instalação aérea,
enterrada e submersa
Poliuretano-Tar sem
Esgoto DIN 30671
Revestimento interno ANO 1987
solvente Emissário
Epoxi-Tar sem solvente Esgoto Revestimento interno NBR 12309
Epoxi puro sem solvente Adutoras Revestimento interno NBR 12309

Argamassa de cimento Adutoras Revestimento interno NBR 10515
Esgoto
Fitas de Polietileno
Adutoras Revestimento externo AWWA C209 / C214
aplicadas a frio Esgoto Instalação enterrada
Epoxi líquido Gás Revestimento interno API RP 5L2
Revestimento externo
Epoxi Mastic Alumínio Instalação aérea
Adutoras PETROBRÁS N-2288
Ambiente não
agressivo
Revestimento Gás AWWA C203
Óleo BSI – BS 4164
Coal Tar Enamel Tipo I Revestimento externo PETROBRÁS N-1207
Derivados de Petróleo PETROBRÁS N-650
Instalação enterrada
Coal Tar Enamel Tipo II Mineroduto NBR 12780
Água SABESP E - 45
Gás
Óleo
Fusion Bonded Epoxi Revestimento externo
Derivados de Petróleo AWWA C213
Instalação enterrada
Mineroduto
Água
Gás
Galvanização Revestimento interno
Óleo ASTM A153
Revestimento externo
Água

12

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

13

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.

14

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.

15

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.

16

5.2. Exemplos de normas da ABNT:
NORMAS NBR / ABNT
TUBO DE COBRE E SUAS LIGAS, SEM COSTURA, PARA CONDENSADORES, EVAPORADORES
NBR 5029 E TROCADORES DE CALOR
NBR 5443 TUBO DE AÇO DE PAREDE DUPLA PARA CONDUÇÃO DE FLUIDOS
TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA, NAS SÉRIES LEVE, MÉDIA E
NBR 5580 PESADA. PODEM SER FORNECIDOS COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM
ROSCA NBR 6414 (BSP) (COM OU SEM LUVA).
TUBOS DE AÇO DE BAIXO CARBONO E CARBONO-MOLIBDENIO-SILÍCIO PARA AQUECIMENTO
NBR 5581 EM REFINARIAS
TUBOS DE AÇO CROMO-MOLIBDÊNIO E CROMO-MOLIBDÊNIO-SILÍCIO PARA AQUECIMENO
NBR 5582 EM REFINARIAS
TUBOS DE BAIXO CARBONO, DEFORMADOS A FRIO, PARA CONDENSADORES E
NBR 5583 TROCADORES DE CALOR
TUBOS DE AÇO CROMO-MOLIBDÊNIO-SILÍCIO PARA CONDENSADORES E TROCADORES DE
NBR 5584 CALOR
TUBOS DE AÇO CARBONO, COM ROSCA ANSI, PARA CONDUÇÃO DE FLUIDOS EM
NBR 5885 INSTALAÇÕES COMUNS
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
NBR 5590 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
ELETRODUTOS RÍGIDOS DE AÇO CARBONO, COM REVESTIMENTO PROTETOR, TIPO MÉDIO
NBR 5598 E PESADO, COM ROSCA
NBR 5599 TUBOS DE AÇO DE PRECISÃO, COM COSTURA
TUBOS DE AÇO, COM E SEM COSTURA, PARA CONDUÇÃO, UTILIZADOS EM BAIXA
NBR 5602 TEMPERATURA
TUBOS DE AÇO FERRÍTICO, SEM COSTURA, PARA CONDUÇÃO, UTILIZADOS EM ALTAS
NBR 5603 TEMPERATURAS
TUBO DE AÇO-CARBONO COM COSTURA HELICOIDAL PARA USO EM ÁGUA, AR E VAPOR DE
NBR 5622 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
TUBOS DE AÇO CARBONO, PERFIS REDONDOS, QUADRADOS E RETANGULARES PARA FINS
NBR 6591 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
TUBOS DE FERRO FUNDIDO DÚCTIL CENTRIFUGADO COM FLANGES ROSCADOS OU
NBR 7560 SOLDADOS
TUBO DE FERRO FUNDIDO CENTRIFUGADO, DE PONTA E BOLSA, PARA LÍQUIDOS SOB
NBR 7661 PRESSÃO, COM JUNTA NÃO ELÁSTICA
TUBO DE FERRO FUNDIDO CENTRIFUGADO PARA LÍQUIDOS SOB PRESSÃO COM JUNTA
NBR 7662 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

17

ANEL DE VEDAÇÃO DE BORRACHA PARA JUNTA ELÁSTICA DE TUBOS E CONEXÕES DE AÇO
NBR 9915 PONTA E BOLSA
TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICOS E AUSTENÍTICOS SEM COSTURA, PARA CALDEIRAS,
NBR 10252 SUPERAQUECEDORES E PERMUTADORES
NBR 10564 TUBO DE POLIETILENO PARA IRRIGAÇÃO
TUBOS E CONEXÕES DE PVC RÍGIDO COM JUNTA ELÁSTICA PARA COLETOR PREDIAL E
NBR 10570 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
TUBO DE COBRE LEVE, MÉDIO E PESADO, SEM COSTURA, PARA CONDUÇÃO DE ÁGUA E
NBR 13206 OUTROS FLUÍDOS
NBR 14228 TUBOS EXTRUDADOS DE ALUMÍNIO PARA IRRIGAÇÃO
TUBOS DE PVC RÍGIDO COM JUNTA SOLDÁVEL OU ELÁSTICA PN 40 E PN 80 PARA SISTEMAS
NBR 14312 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
METALLIC GASKETS FOR PIPE FLANGES-RING-JOING, SPIRAL-WOULD,
ASME / ANSI B16.20 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
TUBOS DE AÇO CARBONO, SOLDADOS POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA, PARA TROCADORES
NM 60 DE CALOR E CONDENSADORES
TUBOS DE AÇO CARBONO, SOLDADOS POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA PARA USO NA
NM 61 CONDUÇÃO
TUBOS DE AÇO CARBONO SOLDADOS POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA PARA CALDEIRAS E
NM121 SUPERAQUECEDORES PARA SERVIÇOS DE ALTA PRESSÃO
TUBOS DE AÇO DE BAIXO CARBONO SEM COSTURA, ACABADOS A FRIO, PARA
NM119 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

18

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.
DIN 2440 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.
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.
DIN 2441 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
MECÂNICAS DEFINIDAS. SENDO O DE GRAU A APTO A SER DOBRADO, FLANGEADO E
SERPENTINADO; E O GRAU B PODENDO SOFRER DOBRAMENTO E FLANGEAMENTO
ASTM A53 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
TUBOS DE CONDUÇÃO, SEM MATÉRIA PRIMA ESPECIFICADA. PODEM SER FORNECIDOS
ASTM A120 COM EXTREMIDADES LISAS, CHANFRADAS OU COM ROSCA (COM OU SEM LUVA).
MECÂNICAS DEFINIDAS. SENDO O DE GRAU A APTO A SER DOBRADO A FRIO. COM
ASTM A135 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
TUBOS DE AÇO BAIXO CARBONO, DEFORMADOS A FRIO, PARA TROCADORES DE CALOR E
ASTM A179 CONDENDADORES
ASTM A192 TUBOS DE AÇO CARBONO, PARA CALDEIRAS DE ALTA PRESSÃO
TUBOS DE AÇO-LIGA, DEFORMADOS A FRIO, PARA TROCADORES DE CALOR E
ASTM A199 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
TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICO E AUSTENÍTICO, PARA CALDEIRAS, SUPERAQUECEDORES
ASTM A213 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
TUBOS DE AÇO-LIGA FERRÍTICO, COM TRATAMENTO TÉRMICO ESPECIAL, PARA EMPREGO A
ASTM A406 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
TUBOS DE REVESTIMENTO E BOMBEAMENTO PARA POÇOS PETROLÍFEROS COM
API 5AC PROPRIEDADES RESTRITAS
TUBOS DE PERFURAÇÃO, REVESTIMENTO E BOMBEAMENTO PARA POÇOS PETROLÍFEROS
API 5AX COM EXIGÊNCIAS ESPECIAIS
ESPECIFICAÇÃO DE ROSCAS, CALIBRES E INSPEÇÃO DE ROSCAS PARA CASING, TUBING E
API 5B LINE-PIPE
API 5L TUBOS PARA CONDUÇÃO DE PRODUTOS PETROLÍFEROS
API 5LX TUBOS PARA CONDUÇAÕ DE PRODUTOS PETROLÍFEROS COM EXIGÊNCIAS ESPECIAIS

19

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 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.

20

As mais utilizadas são as ligações com solda de topo, encaixe e solda e a
brasagem.

Solda de topo (Butt welding)

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.

ASME/ANSI B16.25
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.

21

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.

22

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.

Espiral contínua
Passo de 0,7 a 1,0 mm
Ranhura
1 Raio de 1,6 a 2,4 mm
Standard
Profundidade resultante de 0,026 mm a
0,080 mm
Espiral contínua em “V” de 90°
Ranhura
2 Passo de 0,6 a 1,0 mm
Espiral
Raio de 0,00 a 0,4 mm
Espiral contínua
Ranhura
3 Passo de 0,3 a 0,4 mm
Tipo 125rms
Raio de 0,3 a 0,4 mm
Ranhura concêntrica em “V” de 90°
Ranhura Passo de 0,6 a 1,0 mm
4
Concêntrica 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#
150# – 300# – 400# – 600# – 900# – 1500# –
ASME/ANSI B16.5 Aço
2500#
ASME/ANSI B16.24 Bronze e Latão 150# – 300#.
PN 2,5 – PN 6 – PN 10 – PN 16 – PN 25 – PN 40
DIN (DIVERSAS) Diversos
– 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.

23

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.

24

6.5.3. Ponta e bolsa com junta travada

Este tipo de junta é utilizado para tubos e conexões de ferro fundido
TRAVADA INTERNA 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.
TRAVADA 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:

25

Materiais para tubulação: classificação e propriedades dos aços

Materiais para tubulação: classificação e propriedades dos aços

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (20)

Similar a Materiais para tubulação: classificação e propriedades dos aços

Similar a Materiais para tubulação: classificação e propriedades dos aços (12)

Más de Jailson1212

Más de Jailson1212 (9)

Materiais para tubulação: classificação e propriedades dos aços