1. INTRODUÇÃO
1.1. Visão Geral da Instalação
1.2. Para Que Serve Uma Instalação De Bombeamento
1.3. Onde Aparece
1.3.1. O Papel Da Bomba
1.3.2. Equipamentos Similares Às Bombas
1.4. Anatomia de uma Instalação Típica para Líquidos
1.4.1. O Lado da Sucção
1.4.1.1. Componentes típicos da sucção
1.4.2. O Lado da Descarga (Recalque)
1.4.2.1. Componentes típicos da descarga
1.4.3. Os Acessórios e Instrumentos
1.5. Como Cada Componente Afeta o Escoamento
1.5.1. O Conceito Prático de Perda de Carga
1.5.2. Categorias de Componentes pelo Impacto
1.5.3. Curva do Sistema e o Ponto
1.6. Particularidades de Instalações para Gases
1.6.1. O que tem na instalação de gás
1.6.2. Cuidados peculiares em instalações de gás
1.7. Particularidades de Instalações para Vapor
1.7.1. O Que Tem de Diferente na Instalação de Vapor
1.7.2. Cuidados peculiares em instalações de vapor
1.8. Comparativo Prático: O Que Tem em Cada Instalação
1.9. Critérios de uma Boa Instalação
1.9.1. Especificação Correta dos Materiais
1.9.2. Dimensionamento da Tubulação
1.9.3. Instrumentação para monitoramento contínuo
1.9.4. Proteção contra transientes e operação fora da faixa
1.9.5. Suportação e Alinhamento Corretos
1.9.6. Procedimentos Documentados
1.10. Tópicos Complementares
1.10.1. Como Ler um Diagrama de Instalação
1.10.2. Exemplo
1.10.2.1. Lado da Sucção
1.10.2.2. Bomba
1.10.2.3. Lado da Descarga
1.10.2.4. Como o Sistema Opera
1.10.2.5. Convenções de Identificação
1.10.3. Instalações Modulares (Skid Mounted)
1.10.3.1. Vantagens
1.10.3.2. Aplicações típicas:
1.10.3.3. Limitação:
1.10.4. Onde os Tipos de Bomba Entram
2. TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS E MATERIAIS
2.1. Classificação por Tipo de Fluido e Aplicação
2.1.1. Tubulação para Líquidos
2.1.2. Tubulação para Gases
2.1.2.1. Corrosão seca (high-temperature corrosion):
2.1.3. Tubulação para Vapor
2.1.3.1. Vapor Saturado:
2.1.3.2. Vapor superaquecido ou Vapor Seco:
2.1.3.3. Fluência (creep):
2.1.4. Tubulação Sanitária
2.1.4.1. Acabamento Superficial
2.1.4.2. Boas Práticas de Instalação Sanitária
2.2. Materiais de Tubulação Industrial
2.2.1. Aço Carbono
2.2.1.1. Composição e propriedades
2.2.1.2. Principais especificações ASTM para tubos de aço carbono
2.2.1.3. Limitações do aço carbono
2.2.2. Aços-Liga Cromo-Molibdênio (Cr-Mo)
2.2.3. Aço Inoxidável
2.2.3.1. Classificação microestrutural
2.2.3.2. AISI 304 e 304L – Uso geral
2.2.3.3. AISI 316 e 316L – Com molibdênio
2.2.4. Materiais Plásticos: PVC, CPVC, PP, PVDF e PEAD
2.2.4.1. PVC – Cloreto de Polivinila
2.2.4.2. CPVC – PVC Clorado
2.2.4.3. PP – Polipropileno
2.2.4.4. PVDF – Fluoreto de Polivinilideno
2.2.4.5. PEAD – Polietileno de Alta Densidade
2.2.5. Ligas Especiais e Materiais de Alta Performance
2.3. Padrões Dimensionais: Schedule e Normas
2.3.1. O Sistema NPS
2.3.2. Schedule
2.3.3. Tabela NSP versus Schedule
2.3.4. Normas DIN e ISO – Sistema Europeu
2.3.5. Tipos de Uniões
2.3.5.1. Uniões Flangeadas
2.3.5.2. Uniões Soldadas
2.3.5.3. Uniões Roscadas
2.3.5.4. Conexões Sanitárias
2.3.5.5. Acoplamentos Rápidos e Mecânicos
2.4. Seleção do Diâmetro de Tubulação
2.4.1. Critério de Velocidade Admissível
2.4.2. Cálculo do Diâmetro pela Equação da Continuidade
2.4.2.1. Exemplo prático
2.4.3. Diâmetro Econômico Ótimo
2.4.4. Consequências da Escolha Inadequada do Diâmetro
3. VÁLVULAS INDUSTRIAIS
3.1. Classificação Funcional das Válvulas
3.2. Classe de Pressão e Temperatura – ASME B16.34
3.2.1. Grupos de Materiais e Pressão × Temperatura
3.3. Componentes Fundamentais e suas Funções
3.3.1. Corpo da válvula
3.3.2. Castelo ou Bonnet
3.3.3. Mecanismo de Abertura e Fechamento e de vedação
3.3.4. Vedações da haste
3.3.5. Extremidades ou Conexões
3.3.6. Meios de Operação das Válvulas
3.4. By Pass
3.5. Materiais de Construção das Válvulas
3.6. Tipos de Válvulas Industriais
3.6.1. Válvula Gaveta (Gate Valve)
3.6.1.1. Introdução
3.6.1.2. Componentes
3.6.1.3. Funcionamento
3.6.1.4. Vantagens e Desvantagens
3.6.1.5. Pressurização da Cavidade Entre o Corpo e o Castelo
3.6.1.6. Aplicações
3.6.2. Válvula Globo (Globe Valve)
3.6.2.1. Introdução
3.6.2.2. Componentes
3.6.2.3. Funcionamento
3.6.2.4. Vantagens e Desvantagens
3.6.2.5. Aplicações
3.6.3. Válvula Globo com Não-Retorno ou Globo SDNR
3.6.3.1. Introdução
3.6.3.2. Funcionamento da Válvula
3.6.3.3. Componentes
3.6.3.4. Vantagens e Desvantagens
3.6.3.5. Aplicações
3.6.4. Válvula Angular (Angle Valve)
3.6.4.1. Introdução
3.6.4.2. Componentes
3.6.4.3. Vantagens e Desvantagens
3.6.4.4. Aplicações
3.6.5. Válvula Globo Tipo Y ou Válvula Y
3.6.5.1. Introdução
3.6.5.2. Componentes
3.6.5.3. Vantagens e Desvantagens
3.6.5.4. Aplicações
3.6.6. Válvula Agulha (Needle Valve)
3.6.6.1. Introdução
3.6.6.2. Componentes
3.6.6.3. Vantagens e Desvantagens
3.6.6.4. Aplicações
3.6.7. Válvula Globo Pistão (Piston Valve) ou Válvula Sem Assento (Seatless Valve)
3.6.7.1. Introdução
3.6.7.2. Componentes
3.6.7.3. Vantagens e Desvantagens
3.6.7.4. Aplicações
3.6.8. Válvula Guilhotina (knife gate ou guillotine valve)
3.6.8.1. Introdução
3.6.8.2. Componentes
3.6.8.3. Vantagens e Desvantagens
3.6.8.4. Aplicações
3.6.9. Válvula Diafragma (Diaphragm Valve)
3.6.9.1. Introdução
3.6.9.2. Componentes
3.6.9.3. Vantagens e Desvantagens
3.6.9.4. Aplicações
3.6.10. Válvula Esfera (Ball Valve)
3.6.10.1. Introdução
3.6.10.2. Componentes
3.6.10.3. Vantagens e Desvantagens
3.6.10.4. Aplicações
3.6.11. Válvula Macho ou Plugue (Plug Valve)
3.6.11.1. Introdução
3.6.11.2. Componentes
3.6.11.3. Vantagens e Desvantagens
3.6.11.4. Aplicações
3.6.12. Válvula Borboleta
3.6.12.1. Introdução
3.6.12.2. Componentes
3.6.12.3. Vantagens e Desvantagens
3.6.12.4. Aplicações
3.6.13. Válvula Mangote (Pinch Valve)
3.6.13.1. Introdução
3.6.13.2. Componentes
3.6.13.3. Vantagens e Desvantagens
3.6.13.4. Aplicações
3.6.14. Válvula de Retenção (Check Valve)
3.6.14.1. Introdução
3.6.14.2. Componentes da Válvula de Retenção de Portinhola
3.6.14.3. Componentes da Válvula de Retenção de Levantamento ou de Pistão
3.6.14.4. Componentes da Válvula de Retenção de Esfera
3.6.14.5. Componentes da Válvula de Retenção de Dupla Portinhola
3.6.14.6. Componentes da Válvula de Retenção de Pé
3.6.15. Válvulas de Segurança e Válvulas de Alívio
3.6.15.1. Introdução
3.6.15.2. Componentes
3.6.15.3. Diferenças entre as Válvulas de Segurança (PSV) e Alívio (PRV)
3.6.15.4. Aplicações
3.6.16. Disco de Ruptura
3.6.17. Válvula Quebra-Vácuo (Vacuum Breaker Valve)
3.6.17.1. Introdução
3.6.17.2. Válvula Quebra Vácuo com Retenção Esfera
3.6.17.3. Válvula Quebra Vácuo com Contrapeso
3.6.17.4. Válvula Quebra Vácuo com Molas
3.6.17.5. Válvula de Alívio de Pressão e Vácuo (PVRV)
3.6.18. Válvula Redutora de Pressão (PRV)
3.6.18.1. Introdução
3.6.18.2. Válvula Reguladora de Pressão de Ação Direta
3.6.18.3. Válvula Reguladora de Pressão Auto Operada ou Pilotada
3.6.18.4. Aplicações
3.7. Válvula Ventosa ou Desaeradora
3.7.1.1. Válvula Ventosa Simples
3.7.1.2. Válvula Ventosa Combinada
3.8. Válvulas de Controle
3.9. Coeficientes de Vazão (CV) e (KV)
3.9.1. Coeficiente de Vazão CV
3.9.2. Coeficiente de Vazão KV
3.9.3. Relações entre CV e KV
3.9.4. Característica de Vazão Inerente
3.10. Perda de Carga em Válvulas
3.11. Seleção de Válvulas por Sistema
3.11.1. Sistemas de Bombeamento de Líquidos
3.11.2. Sistemas de Gases e Ar Comprimido
3.11.3. Sistemas de Vapor e Condensado
3.12. Normas de Fabricação e Classificação das Válvulas
3.12.1. Classes de Estanqueidade – FCI 70-2 / ANSI/ISA 75.07
4. ACESSÓRIOS E COMPONENTES DE INSTALAÇÕES
4.1. Filtros de Linha: Proteção dos Equipamentos
4.1.1. Filtro Y ou Y-Strainer
4.1.2. Filtro de Cesto (Basket Strainer)
4.2. Acessórios de Instalação
4.2.1. Conexões (Fittings)
4.2.2. Drenos e Respiros
4.2.3. Amortecedor de Pulsação ou Atenuador de Pulsos
4.3. Instrumentação de Processo: Fundamentos e Seleção
4.3.1. Medição e Monitoramento de Pressão
4.3.1.1. Manômetros de Bourdon
4.3.1.2. Transmissores ou Transdutores de Pressão
4.3.1.3. Pressostatos
4.3.2. Medição de Vazão
4.3.2.1. Medidores de Pressão Diferencial (ΔP)
4.3.2.1.1. Placa de Orifício
4.3.2.1.2. Tubo de Venturi
4.3.2.2. Medidor Eletromagnético (Magflowmeter)
4.3.2.3. Medidor por Efeito Coriolis
4.3.2.4. Medidores Ultrassônicos
4.3.2.4.1. Tempo de Trânsito
4.3.2.4.2. Efeito Doppler
4.3.2.4.3. Configurações
4.3.2.5. Medidor de Turbina
4.3.2.6. Rotâmetro (Medidor de Área Variável)
4.3.3. Medição de Temperatura
4.3.3.1. Termopares (Thermocouple)
4.3.3.2. RTDs – Detectores de Temperatura por Resistência
4.3.3.3. Termômetro Bimetálico de Mostrador
4.3.4. Medição de Nível
4.3.4.1. Medição por Diferencial de Pressão (DP)
4.3.4.2. Medição Ultrassônica
4.3.4.3. Medição por Radar Sem Contato (FMCW)
4.3.4.4. Medição por Radar de Onda Guiada (GWR)
4.3.4.5. Medidor por Boia
4.3.4.6. Resumo dos medidores de nível
4.3.5. Critérios Gerais de Instalação para Instrumentação
4.3.5.1. Tomadas de Pressão e Ramais de Impulso
4.3.5.2. Proteção Contra Pulsação
4.3.5.3. Proteção Contra Vibração e Temperatura
4.3.5.4. Integração com Bombas Centrífugas e Alternativas
4.3.6. Visores de Fluxo
4.3.6.1. Visor Tubular (Sight Glass Simples)
4.3.6.2. Visor com Pá Articulada (Flapper)
4.3.6.3. Visor tipo rotativo (paddle Wheel/rotor)
4.3.6.4. Visor tipo flutuador (float/ball)
4.3.6.5. Critérios de aplicação
4.3.7. Visores de Nível
4.3.7.1. Visor tubular
4.3.7.2. Visor Reflexivo
4.3.7.3. Visor Transparente
4.3.7.4. Visor de Nível Magnético (Magnetic Level Gauge)
4.3.7.5. Materiais e Limites Operacionais
4.3.7.6. Critérios de Seleção e Instalação
4.3.7.7. Caldeiras (NR-13)
4.4. Juntas de Expansão
4.4.1. Introdução
4.4.2. Juntas de Expansão Metálicas
4.4.2.1. Tipos por Movimento Absorvido
4.4.2.2. Empuxo da Pressão e Pontos Fixos
4.4.2.3. Posicionamento de Guias
4.4.2.4. Material Conforme Aplicação
4.4.2.5. Cuidados de instalação e operação
4.4.2.6. Vida em ciclos
4.4.3. Juntas de Expansão de Borracha (Elastoméricas)
4.4.4. Juntas de Expansão de Tecido
4.4.5. Juntas de expansão de PTFE
4.4.6. Critérios de seleção entre tipos
5. RESERVATÓRIOS E VASOS DE PROCESSO
5.1. Introdução
5.2. Classificação dos Reservatórios
5.2.1. Por Função no Processo
5.2.2. Por Geometria
5.2.2.1. Cilíndrico vertical
5.2.2.2. Cilíndrico horizontal
5.2.2.3. Esférico
5.3. Tampos e Fundos de Reservatórios
5.4. Requisitos NR-13 – Vasos de Pressão no Brasil
5.4.1. Categorização de Vasos
5.4.2. Dispositivos de Segurança Obrigatórios
5.4.3. Inspeção Periódica
5.5. Segurança Contra Vácuo
5.5.1. Como o Vácuo é Gerado?
5.5.2. Dimensionamento por API 2000
5.5.2.1. A norma calcula duas capacidades diferentes:
5.5.2.2. Exemplo de ordem de grandeza
6. ARRANJOS TÍPICOS DE INSTALAÇÕES DE BOMBEAMENTO
6.1. Introdução
6.2. Arranjos Quanto à Sucção
6.2.1. Bomba Afogada (Sucção com Pressão Positiva)
6.2.1.1. Componentes característicos da sucção afogada:
6.2.1.2. O que não existe na bomba afogada:
6.2.1.3. Como isso reflete na operação da bomba:
6.2.1.4. Escorvamento e partida com bomba afogada:
6.2.1.5. Boas práticas adicionais na sucção afogada:
6.2.2. Bomba Não-Afogada (Sucção com Pressão Negativa)
6.2.2.1. Componentes característicos da sucção não-afogada
6.2.2.2. O que é diferente na sucção não-afogada
6.2.2.3. Como isso reflete na operação da bomba
6.3. Procedimentos de Escorvamento
6.3.1. Preenchimento Prévio da Tubulação de Sucção
6.3.2. Escorvamento por Tanque de Escorva
6.3.3. Uso de Bomba de Vácuo
6.3.4. Bombas Autoescorvantes
6.4. Instalação em Circuito Aberto
6.5. Instalação em Circuito Fechado
7. ARRANJOS TÍPICOS DE INSTALAÇÕES DE GASES
7.1. Introdução
7.2. Tipos de Equipamento por Faixa de Pressão
7.3. Arranjos Quanto à Sucção
7.3.1. Componentes característicos da sucção
7.3.2. Sucção de ar atmosférico versus gás de processo
7.4. Arranjos Quanto à Descarga
7.4.1. Componentes característicos da descarga
7.4.2. Rede de distribuição com drenos em pontos baixos
7.5. Arranjos Quanto ao Circuito
7.5.1. Distribuição em rede aberta (ar comprimido)
7.5.2. Circuito fechado de gás (gás reciclado)
7.5.3. Compressão para armazenamento
7.6. Cuidados Operacionais Específicos
7.6.1. Surge e choke em compressor centrífugo
7.6.2. Aquecimento por compressão e descarga térmica
7.6.3. Condensado na rede e drenagem programada
7.6.4. Atmosfera classificada para gases inflamáveis
8. ARRANJOS TÍPICOS DE INSTALAÇÕES DE VAPOR
8.1. Introdução
8.2. Hierarquia da Rede de Vapor
8.3. Componentes Específicos da Rede de Vapor
8.3.1. Separador de umidade
8.3.2. Purgadores de condensado (steam traps)
8.3.3. Ventosa para gases não condensáveis
8.4. Retorno de Condensado
8.4.1. Linha de retorno e inclinações
8.4.2. Tanque flash
8.4.3. Bomba de retorno de condensado
8.5. Bomba de Alimentação da Caldeira (BFW pump)
9. BOAS PRÁTICAS, OPERAÇÃO E SEGURANÇA
9.1. Introdução
9.2. Montagem e Alinhamento de Tubulações
9.2.1. Esforços nos Bocais de Bombas - Limites Admissíveis
9.2.2. Normas para Cargas Admissíveis nos Bocais:
9.2.3. Alinhamento Bomba - Motor
9.2.3.1. Tipos de desalinhamento:
9.2.3.2. Métodos de alinhamento
9.2.3.3. Tolerâncias de alinhamento:
9.2.4. Fundações e Chumbamento
9.3. Testes de Pressão e Inspeção Pré-Operação
9.3.1. Teste Hidrostático - Fundamento e Procedimento
9.3.1.1. Por que água e não gás?
9.3.1.2. Procedimento padrão de teste hidrostático:
9.3.2. Flush (Limpeza Química e Física da Tubulação)
9.4. Comissionamento de Sistemas de Bombeamento
9.4.1. Verificações Mecânicas Pré-Partida
9.4.2. Partida e verificações durante operação
9.5. Operação Segura com Vapor e Gases
9.5.1. Riscos Específicos da Operação com Vapor
9.5.2. Procedimento de Partida de Sistema de Vapor
9.5.3. Riscos Específicos com Gases Inflamáveis e Tóxicos
9.6. Manutenção Preventiva de Sistemas de Bombeamento
9.6.1. Plano de Manutenção Preventiva para Bombas
9.6.2. Manutenção Preditiva - Análise Espectral de Vibração
9.7. Gestão de Mudanças (MOC – Management of Change)
9.7.1. Tipos de Mudança que Requerem MOC
9.8. Normas e Regulamentações Brasileiras Aplicáveis