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Tubos e conexões

Autor:
Instituição: Unoesc Campus Xanxerê
Tema: Tubulações

Tubos e conexões
Unoesc
2009

 

 

 

Sumário

Introdução
1 Tubulações
2.1 Tubos de PVC
2.2 Tubos de Aço Carbono
2.4 Tubos de Cobre
2.5 Tudo de Polietileno (PE)
2.6 Tubos e Conexões de Ferro Fundido
2.7 Tubos de Concreto.
2.8 Tubos de Betão
2.9 Polipropileno
2.10 Tubo de Poliéster, PRV
Anexos
Conclusão
Referências

 

Introdução

Importantes para a garantia do conforto em qualquer edificação, as instalações hidráulicas consistem em um conjunto de tubulações, conexões, aparelhos e acessórios que levam a água do sistema até os pontos de consumo. O bom funcionamento dessas instalações depende, em especial, de dois fatores: da utilização de tubos e conexões apropriados para o transporte da água (quente ou fria) e da instalação correta. Contudo, para assegurar vida longa às instalações, é fundamental que as ligações sejam bem-feitas, seguindo as orientações das normas.

1 Tubulações

As tubulações (canalizações construídas com tubos) são classificadas segundo o material de fabricação dos tubos, do tipo de junta e da pressão de serviço.

A escolha do material dos tubos depende primariamente das pressões de serviço (a pressão interna quando em funcionamento hidráulico) que as tubulações vão ser submetidas. Além dos diversos materiais, os fabricantes oferecem, para um mesmo material, diversas opções para pressões de serviço e de ruptura, em geral mediante condições normalizadas oficialmente. Esses tubos de diferentes resistências estão divididos em grupos geralmente denominados de classes. Por exemplo: PVC Classe 20 significa que este tubo deve trabalhar a uma pressão máxima de 10 kgf/cm2. Outros aspectos também podem ser bastante relevantes na especificação do tubo, tais como:

•facilidade de montagem (transporte, armazenagem, peso, corte, número de juntas e rapidez na sua execução etc);
•resistência aos esforços externos (reaterros, cargas, pancadas acidentais etc);
•funcionamento hidráulico, manutenção e durabilidade;
•custos de aquisição e montagem.

As juntas podem ser do tipo flexível ou elástica com anéis de boracha (as mais comuns, especialmente para tubulações enterradas), soldadas (para PVC embutidas e com adesivo próprio), soldadas com solda elétrica em tubulações de aço, e flangeadas (Figura V.4), travadas ou mecânicas para tubos de ferro fundido. Tubos metálicos normalmente são empregados para trechos de alta pressão e, obrigatoriamente, para trechos expostos e sujeitos a cargas acidentais.

2.1 Tubos de PVC

Sendo materiais bem mais econômicos e muitas vezes mais adequados que os tubos metálicos, os tubos de PVC são fabricados a partir de matérias-primas como carvão, cal e cloreto de sódio. Prova da adequação desse material, tem-se noticia da fabricação, no exterior uma tubulação com vários quilômetros de extensão, desprovinda de junta, o que foi obtido com o deslocamento da máquina à medida que o conduto ia se formando. O processo químico que envolve a fabricação do PVC é a seguinte: o carvão, agindo com a cal, forma o carbureto de cálcio e este, com a água, o acetileno que se combinado com o ácido clorídrico produzido pela eletrólise do cloreto de sódio vai formar o cloreto de vinila e este o de polvilina. Trabalhando-se este material obtem-se os tubos propriamente ditos.

Segundo Dacach, pelas normas brasileiras, os tubos de plástico rígidos (PVC) podem ser fabricados para as classes 8, 10, 12, 15, 20, cujas pressões de ensaio são os mesmos número de kg/ cm². As preões de trabalho, que devem ser a metade daquelas pressões quando transformadas em colunas de água transformam-se nos seguintes valores:.


texto

Possuem ótima resistência à corrosão, pois sendo compostos por matérias essencialmente não corrosivos, a tubulações de plástico, são sem dúvida alguma, as que menos ficam sujeitas ao ataque da água e de terreno agressivos. Todavia, esta afirmação só é válida para temperaturas até 60ºC no máximo. Vale salientar que esses tubos também são imunes à corrosão eletrolítica.

As suas paredes lisas beneficiam a sua capacidade de escoamento, sendo, sob as mesmas condições de trabalho e para mesmo diâmetro, capaz de fornecer uma vazão 1,4 vezes maior que o ferro fundido.

Normalmente são fabricados com juntas elásticas, sendo estas, para 60 e 300 mm de diâmetro, os mais comuns nos sistemas públicos de abastecimento de água. Essa junta compõem-se de um anel de borracha que fica comprimido entre a ponta de um tubo e a bolsa do outro com o qual se une. Em geral o fabricante passa as seguintes recomendações: Antes da execução da junta, cumpre verificar se a bola, os anéis de borracha e as extremidade dos tubos a ligar se acham bem secos e limpos (isentos de arei, terra, lama, óleo, etc.). Realizada a junta, deve-se provocar uma folga de, no mínimo, um centímetro entre as extremidades, para permitir eventuais deformações, o que sra conseguido, por exemplo, imprimindo à extremidade livre do tubo recém-unido vários movimentos circulares. Em seguida deve-se verificar a posição dos anéis que devem ficar dentro da sede para isso disposta. Qualquer material usado pode favorecer o deslocamento no anéis de borracha, deverá ter características que não afetem a durabilidade dos mesmo e dos tubos de PVC rígido.”

2.2 Tubos de Aço Carbono

Os tubos são obtidos a partir de tiras de aço, em formadoras de tubos através de processo contínuo de soldagem por resistência elétrica a alta freqüência, o qual é totalmente monitorado por sistema de teste não destrutivo (Ultrasom ou Eddy-current – NDT em linha). São a seguir bitoladas no diâmetro e cortados em comprimentos padronizados. Os tubos assim obtidos destacam-se por atender a rigorosos requisitos de tolerâncias dimensionais (diâmetro, espessuras, remoção da rebarba interna, ovalização, concentricidade e retilineidade) e de uniformidade de propriedades mecânicas, metalúrgicas e químicas.

Vantagens e Desvantagens: Os tubos em aço têm a vantagem de ter uma larga gama de fabrico. O campo de aplicação destes tubos é semelhante ao dos tubos de ferro fundido dúctil.

Como desvantagem, pode-se dizer que o aço é dos materiais mais atacados pela corrosão química ou electroquímica. Nos tubos enterrados deverá ainda ser considerada a aplicação de uma proteção catódica, de acordo com a resistividade do terreno.

Uniões Aplicáveis: A união dos tubos pode ser efetuada pelos seguintes processos: Roscada (tubos de aço galvanizado), junta mecânica flexível (tubos de aço inox e tubos de aço em chapa), junta soldada topo a topo (tubos de aço em chapa), e junta flangeada (todos os tubos de aço).

Os acessórios aplicáveis podem ser em aço, construídos à medida ou em ferro fundido.

O revestimento pode ser conseguido através da aplicação de materiais tais como a argamassa de cimento de alto forno, produtos de natureza betuminosa ou asfáltica e pinturas fosfatadas ou à base de resinas.

No que se refere a tubagens não enterradas, o revestimento pode ser efetuado por meio de pinturas adequadas, ou através do uso de tubagens em aço galvanizado ou em aço inox.

Acabamento: Pontas lisas, chanfradas ou roscadas.

Superfície: Preta ou galvanizada.

2.4 Tubos de Cobre

As tubulações de cobre são cada vez mais empregadas em diversos tipos de construções. Seja em moradias ou empresas, elas diminuem custos e prazos por apresentarem vários diâmetros e espessuras, permitindo uma grande adaptação a outras peças, especialmente em instalações de água e gás.

Os usuários, por sua vez, preferem as tubulações de cobre porque são confiáveis e seguras, já que nas uniões sempre mantém a firmeza e a possibilidade de fuga de gás é quase nula. Sua manutenção é muito menor do que em outro tipo de tubo e sua vida útil é eterna.

Vantagens e Desvantagens: Sua durabilidade, já que o cobre não sofre corrosão com a água ou o ar. Sua flexibilidade, já que este tipo de tubo é totalmente modelável, permitindo uniões, dobras e fácil instalação. Sua propriedade antibacteriana, que evita transmissões de doenças por meio da água em banheiros e cozinhas. Sua facilidade de transporte, já que é leve e pode ser enrolado para guardar. Sua corrosão quase nula, já que é resistente a qualquer tipo de produtos químicos que possam estar na água.

Ligações de tubos de cobre podem ser soldadas ou roscadas. As primeiras são mais perfeitas e um pouco mais econômicas, mas exigem um maçarico próprio. Este processo não deve ser utilizado em espaços apertados ou perto de madeira.

Revestimento: O revestimento do cobre pode ser feito por uma jaqueta de PVC ou Polietileno PDBE.

2.5 Tudo de Polietileno (PE)

Características Gerais. Vantagens e Desvantagens: Leveza e flexibilidade. Alta resistência à abrasão. Alta resistência ao impacto e à corrosão. Alta resistência química. Excelentes características hidráulicas (C-150 - fórmula de Hazen - Willians). Baixa incrustação. Atóxico. Facilidade de montagem e manutenção. Rapidez e economia no assentamento. Facilidade de conectar por junta mecânica, soldagem de topo ou meletrofusão. Menor custo final de obra. Os tubos de polietileno de alta densidade possuem melhores características mecânicas que os de baixa densidade, e suportam pressões de serviço mais elevadas. Os tubos de polietileno, devido à sua flexibilidade, resistem melhor que os restantes tubos plásticos aos golpes de aríete.

O tubo de polietileno possui um coeficiente de dilatação mais elevado do que o PVC.

De referir que, devido ao processo de fabricação, o diâmetro característico é o diâmetro exterior (DN - diâmetro nominal). As pressões características, ou pressões nominais variam entre os 0,25 e 3,5 MPa, 25 e 350 m de coluna de água, valor correspondente ao máximo valor recomendado de pressão de serviço. De referir ainda que os tubos de diâmetros inferiores a 125 mm são fornecidos em rolo de 110 metros, sendo em varas de 6 ou 12 m para diâmetros superiores.

Uniões Aplicáveis: Este tubo é compatível com a utilização da união mais perfeita, a soldadura topo a topo, vindo a constituir, após soldadura um elemento único monolítico de excelente comportamento a condições adversas de fundação. Não deixa de ser estranho a este facto a sua aplicação na construção de exutores submarinos e de troços de atravessamento de linhas de água, sifões invertidos. São igualmente passíveis de união através de uma junta termosoldada, normalmente nos pequenos diâmetros e em condições adversas de acessibilidade, bem como, de união através de juntas tipo Gibault e flangeadas.

Revestimento: Este tipo de tubagem não requer qualquer revestimento.

Não é adequado para instalações de água quente e redes de combate à incêncios.

2.6 Tubos e Conexões de Ferro Fundido

Processo de fabricação: São fabricados por centrifugação do metal fundido em fôrmas, precedida de um recozimento em fornos contínuos e posteriormente aplicadas pinturas de proteção do metal.

Características Gerais: Grande longevidade; Resistência às pressões elevadas; Boa resistência à corrosão.

Conexões: Fundição em areia, passando por usinagem para retirada de rebarbas e limpeza.

Vantagens e Desvantagens: É um material frágil, que requer manuseamento cuidado pelo grafite se apresentar sobre a forma de lamelas.

Aplicações: Segundo GARZEZ, tipo pressão-ponta e bolsa: rede de abastecimento de água, adutoras, linhas de recalque, etc. Tipo pressão com flanges: casas de bombas, reservatórios, estações de tratamento, etc. Tipo pressão com juntas especiais: casos especiais como trechos sujeitos a forte trepidação, pontes, etc. Tipo esgoto ponta e bolsa: instalações prediais de esgoto sanitário, trechos expostos de rede de esgotos, instalações prediais de águas pluviais.

2.7 Tubos de Concreto.

Processo de fabricação: Vibrado, Centrifugado, Mistos (vibrado e centrifugado).

Podem ser em concreto simples ou armado, sendo a armadura simples ou dupla. Tipos especiais para suportar pressões internas podem ter camisa de aço.

Tipos: Os tubos de concreto simples são classificados pela Norma Brasileira - EB-6 em: Tipo C.1 e C.2. O tipo C.2 é impermeável — tubo de melhores características. São fabricados por centrifugação, durante a qual se forma uma película interna de nata de cimento impermeável. Resistem à pressão interna (pequena); de acordo com GARZEZ.

Juntas: tubos de concreto são de ponta e bolsa ou encaixe. Tubos especiais para pressão interna podem ter juntado especiais patenteadas. As juntas são tomadas com argamassa de cimento e areia ou asfalto preparado a quente e estopa. Não são trabalhados com conexões, mas sim, com construções locais em alvenaria ou concreto. Ex.: Poços de visita ou inspeção, caixas de passagem, bocas de lobo, etc.

Aplicações: Condutos livres — Principalmente em galerias de águas pluviais. Os tubos de classe C.2 para redes de esgoto. A armadura depende de condições externas de carga e fundação, naturalmente dependendo do diâmetro. Os tubos especiais para pressão interna são usados em linhas de abastecimento de água.

2.8 Tubos de Betão

Características Gerais e Vantagens e Desvantagens: Os tubos de betão apresentam características compatíveis com a construção de uma gama de fabricação muito alargada, quer para os grandes diâmetros quer para pressões elevadas.

Os tubos de betão apresentam preços de fornecimento bastante competitivos em relação aos materiais alternativos: poliéster reforçado com fibra de vidro e aço. É, portanto, relativamente aos problemas inerentes à aplicação dos materiais alternativos que estes tubos oferecem efetivamente algumas vantagens.

Os tubos apresentam, todavia, pouca resistência ao choque, e carecem de proteção catódica.

Uniões Aplicáveis: Todos os tubos de betão apresentam uniões do tipo macho - fêmea, sendo vedada simplesmente por anel de borracha nos tubos de betão simples ou armado e pré-esforçado.

Os tubos com alma de aço são igualmente dotados de uma união macho-fêmea, a ser envolvida por betão após montagem. Em casos extremos de condições adversas de fundação, as bocas macho-fêmea poderão ser soldadas, ficando os tubos interligados por uma união rígida.

Acessórios aplicáveis: Os acessórios aplicáveis são sempre construídos em aço e, por conseguinte, fabricados por medida. As uniões das peças ou acessórios em aço são idênticas às dos próprios tubos. As peças de aço poderão ainda ser sujeitas, em fábrica, ao mesmo revestimento dos tubos.

Como é de fabrico por medida, pode-se encontrar todo o tipo de acessórios, nomeadamente: curvas, tês, cones e forquilhas, bocas de visita, etc.

Revestimento: Os revestimentos utilizados para este tipo de tubagens, são as pinturas interiores (ação corrosiva da água) e exteriores (ação agressiva dos solos).

2.9 Polipropileno

Segundo AMANCO, o polipropileno é uma resina poliefínica que tem como principal componente o petróleo. Esta fabulosa matéria-prima, de excelente performance e de características peculiares, foi desenvolvida pelos europeus em 1954.

Características:Os tubos e conexões da AMANCO PPR são fabricados com a última geração de Polipropilenos, o Polipropileno Copolímero Random – Tipo 3.

Atualmente, poucas empresas petroquímicas mundiais dispõem de tecnologia para a fabricação do Polipropileno Copolímero Random – Tipo 3, em função da necessidade de se conseguir uma resina que conjugue resistência à alta temperatura versus alta pressão, além da garantia por um período de 50 anos.

Aplicações:As características do sistema permitem a realização de instalações prediais de água quente nas mais variadas formas, possibilitando a execução de qualquer projeto hidráulico.

2.10 Tubo de Poliéster, PRV

Características Gerais: Insensível ao gelo, às altas temperaturas (termo-estável), aos raios ultravioletas e agentes atmosféricos, no geral.

Uniões Aplicáveis: União externa tipo macho-fêmea de poliéster reforçado com fibra de vidro, tipo Comet do fibrocimento, ou juntas mecânicas flexíveis ou juntas flangeadas.

Acessórios Aplicáveis: Os acessórios disponíveis, do mesmo material, são curvas, tês e reduções, sendo igualmente aplicáveis acessórios de ferro fundido e naturalmente de aço.

Revestimento: Este tipo de tubo não carece de revestimento pois é fabricado num material muito resistente a diversos agentes químicos.

 

Anexos

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Conclusão

As exposições feitas com as descrições e indicações dos materiais que, pela importância, convém sejam apresentados, de modo a facilitar o trabalho de coligir dados para o projeto, elaborar desenhos e redigir as especificações técnicas.

Quaisquer dessas categorias de materiais apresentados abrangem uma enorme variedade de tipos assim facilitando uma especificação certa dada diversidade de instalações.

Dentro dos materiais descritos, o PVC ocupa um lugar de destaque entre os outros materiais especificados, tratam-se de um material plástico, presentes no nosso cotidiano, devido suas aplicações. A construção civil é o segmento responsável pelo consumo de mais de 60% do mercado brasileiro de PVC. No mundo, os percentuais se matem similar. Versatilidade, facilmente de design, durabilidade e baixa manutenção são algumas das características que fazem com que o PVC conquiste cada vez mais espaço em edificações e obras públicas.

Portanto, antes de uma especificação técnica de um projeto, faz necessária uma pesquisa sobre a necessidade do projeto, e conhecendo os tipos de materiais encontrados no mercado pode-se especificar o material adequado para execução do projeto.

 

Referências

AMANCO. Manual técnico de Instalação de Água Fria, de Instalação de Água Quente, de Instalação de Esgoto. Disponível em: < www.amanco.com.br >. Acesso em: 11 Maio de 2009.

MACINTYRE, Archibald Joseph. Manual de Instalações Hidráulicas e Sanitárias. Rio de Janeiro: LTC, 1990. 267 - 309 p.

METAIS BRASIL. História da tubulação. Disponível em: <http://www.revistametaisbrasil.com.br/revistas/metais-brasil/04/especial/o-novo-perfil-do-consumidor-mundial.htm>. Acesso em: 10 de Maio de 2009.

WIKIPEDIA. Polietileno. Disponível em: < http://pt.wikipedia.org/wiki/Polietileno >. Acesso em: 11 de Maio de 2009.

WIKIPEDIA. Polímeros. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmeros>. Acesso em: 11 de Maio de 2009.

 

 

 

 

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