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Mini-Plantas de GNL e Tratamento de gás natural - LUIZ HENRIQUE V. DE SOUZA Consultor Óleo&Gás - Oil&Gas Adviser - Março 2008 (novo)
Tratamento de Gás Natural usando o Tubo Vortex - Obtenção, Tratamento e Condensados, Compressão e Distribuição do Gás Natural - LUIZ HENRIQUE V. SOUZA Outubro 2007 

Requalificação de Vasos de Pressão - Classificação NR 13 - Eng. Iriarte Angelo Cristofani - Eng. Iriarte Angelo Cristofani
O Tratamento de Ar Comprimido como fator de Redução de Custos na Indústria - José Carlos do Santos, jcarlos@metalplan.com.br
AVALIAÇÃO POR COMPUTADOR DA ZONA TERMICAMENTE AFETADA EM TUBOS DE AÇO SOLDADOS POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA - VIRTUAL ERW
(virtual erw.pps) autor: Flávio Braga - Contato:
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CONVERSORES :
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Cálculo de Áreas, Calculadora Científica, Conversor de Velocidades, Conversor de Distâncias, Conversor de Temperaturas e Tabela Periódica.
DESINFECÇÃO EM POÇOS TUBULARES :
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AQUECEDOR SOLAR - COMO FUNCIONA :
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BOMBA CENTRÍFUGA - COMO ELIMINAR 90% DOS PROBLEMAS :
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CARACTERÍSTICAS DOS FLUIDOS :
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BOMBAS CENTRÍFUGAS - CATÁLOGOS TÉCNICOS :
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Válvulas de Segurança para Caldeiras  e Processos Industriais  (Autor: Artur Cardozo Mathias)  494 KB PDF
Restauração de Tubos de Trocadores de Calor  (Autor: Luiz Henrique V. de Souza)   144 KB PDF
Medição de Pressão (Mini Curso)   
Medição de Temperatura (Mini Curso)     
Medição de Nível    
Controle de Eficiência da Combustão  
Controle de Descarga de Fundo de Caldeira  
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O Golpe de Aríete em Condutos (Análise pelo Método das Características) -  1.231 KB
O Golpe de Aríete em Tubulações de Recalque (Análise Simplificada) - 723 KB
Aquecimento / Arrefecimento Central por Pavimento Radiante com uso de PEX 
Tipos de Tubos de Aço e normas correspondentes
 
Inspeção de Revestimentos em Tubulações Enterradas (SEMPRO)
Um Método para Dimensionamento de Válvulas de Alívio em Tubulações Hidráulicas.
Análise de Escoamento em Condutos Forçados. Uso das Equações de Darcy-Weisbach e de Colebrook-White
Lubrificação : Um mal necessário?
Dimensionamento de tubulações de gás combustível em instalações não industriais
Aço Inox
Bombas Submersas
Soluções Spirax Sarco
Tubos de Aço Carbono
Equivocos Cometidos em Tubulações de Gás
Sistema de Detecção de Vazamentos em Tubulações
Vapor é Fonte de Economia de Energia na Azaléia  
Redução no Custo dos Sistemas de Vapor  
O Fim do Desperdício nas Caldeiras de Altas Pressões  
Incrustrações em Tubulações (Artigo em Inglês)    
Proteção Superficial - GALVANIZAÇÃO
Termodinâmica - Conceitos Iniciais  
A Indústria Nacional e o Mercado de Petróleo e Gás.  
Laudo Compartivo de Vazão entre tubos de COBRE e AÇO galvanizado....
Medição Remota de Gás.
Caldeiras e Vazos de Pressão.
Exemplos de Cálculos de Dimensionamento de Bombas
Veja aqui artigo sobre produtos Spirax Sarco
Relação de Teses de Mestrado / Doutorados - USP
Simulação Digital e Análise de Pulsação de Pressão para Líquidos em Sistemas de Tubulações.
Conservação e Medição do Consumo de Água  
Acervo Técnico sobre Hidrometria, Pitometria, Micromedição e Macromedição  em Saneamento Básico
Instruções Básicas de Combate de Incêndio
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Teses de Mestrado / Doutorado – USP

Avaliação da eficiência e economicidade da atual reservação do sistema adutor metropolitano de São Paulo.
Prado, F R L; Zahed Filho, Kamel; Hassegawa, C M. (em CD-Rom),
Resumo
http://dedalus.usp.br:4500/ALEPH/POR/USP/USP/PROD/FULL/1039784

Caracterização dos perfis de consumo da região metropolitana de São Paulo.
Hassegawa, C M; Zahed Filho, Kamel; Ignacio, R V V (em CD-Rom)
Resumo
http://dedalus.usp.br:4500/ALEPH/POR/USP/USP/PROD/FULL/1039855

Coleta e transporte de esgoto sanitário.
Alem Sobrinho, Pedro; Tsutiya, Milton Tomoyuki.
Resumo
http://dedalus.usp.br:4500/ALEPH/POR/USP/USP/PROD/FULL/1038409

Desempenho de desconectores e dimensionamento de instalações prediais de esgoto
Montenegro, Marcos, Helano Fernandes
Resumo
http://SIBiCCE.usp.br:4500/ALEPH/POR/EPT/EPT/TESEPT/FULL/0719353

Estudo sobre o dimensionamento de sistemas prediais de drenagem de águas pluviais de coberturas e pequenas áreas pavimentadas
Del Conti, Cleonice
Resumo
http://SIBiCCE.usp.br:4500/ALEPH/POR/EPT/EPT/TESEPT/FULL/0738873

Formulação de metodologia para análise de projetos de sistemas prediais de gás combustível
Ioshimoto, Eduardo
Resumo:
http://SIBiCCE.usp.br:4500/ALEPH/POR/EPT/EPT/TESEPT/FULL/0731525

Influência do uso simultâneo de aparelhos sanitários no dimensionamento das instalações prediais de água fria
Goncalves, Orestes Marracini
Resumo
http://SIBiCCE.usp.br:4500/ALEPH/POR/EPT/EPT/TESEPT/FULL/0711355

Tratabilidade de água subterrânea contaminada por vazamentos de gasolina.
Dourado, F F M; Alem Sobrinho, Pedro; Morita, Dione Mari. (em CD-Rom).
Resumo
http://dedalus.usp.br:4500/ALEPH/POR/USP/USP/PROD/FULL/1038703

Este trabalho pretende dar uma visão crítica do problema de dimensionamento de medidores de consumo de água (hidrômetros) através de uma análise dos métodos disponíveis, sugerindo um procedimento melhor para dimensionamento do medidor ideal para uma instalação.
http://www.fortunecity.com/greenfield/vine/13/portuga/perfil.htm 

 


MEDIÇÃO REMOTA DE GÁS.

A medição do gás natural, em qualquer ponto de consumo, industrial, comercial ou residencial, é feita por meio de aparelhos registradores que calculam os volumes utilizados, em metros cúbicos, para, posteriormente, cobrá-los dos diversos usuários. O Liceu de Artes e Oficias (LAO) desenvolveu, em São Paulo, um sistema de medição remota (por computador) de água e luz, que está sendo adaptado também para a leitura do consumo de gás.
Segundo um dos responsáveis pelo projecto, Eng. Ricardo Ferreira Marques, a partir de maio de 1998, quando uma legislação específica estadual obrigou a que se procedesse uma previsão de leitura de água remota em São Paulo, o Liceu planejou um sistema chamado de "medição individual". Em função disso, desenvolveu um mecanismo pelo qual é possível ler tanto a água como a energia elétrica consumida.

Segundo Marques, no caso de condomínios residenciais o medidor é similar ao tradicional mas tem, acoplado ao seu conjunto um dispositivo chamado Rede, que, por meio de um sinal, envia informações para uma central instalada no andar térreo do condomínio. No computador dessa central está instalado um software, desenvolvida pelo LAO, que le essas informações. "Estamos trabalhando em conjunto com a Comgás para que a distribuidora paulista possa ler nossos computadores", diz ele.
Numa primeira fase, experimental, o leitorista contratado pela companhia de gás iria até o condomínio e puxaria todas as informações do computador da central, munido de um notebook, e emitiria a fatura individual de cada apartamento, no ato. "Mas já estamos idealizando uma maneira mais ágil de se emitir a fatura, sem que o leitorista tenha que ir até o condomínio; a
Comgás mesma, com seu próprio equipamento, levantaria todos os dados, via modem ". Para Marques, esse será o encaminhamento natural das leituras de consumo, daqui para a frente.

Para o engenheiro do Liceu, é importante notar que a Lei do Consumidor não está sendo hoje observada dentro dos condomínios. Nesse sentido, as famílias com baixo consumo estão pagando, por meio de rateio, o mesmo valor que uma familia grande, que consome mais. Para ele, a mudança de consciência energética que está sendo estimulada pelo início do uso do gás natural em escala maior deverá ter no método de medição individual de consumo, um forte aliado. Marques revela que, em estudos por ele realizados, constatou que existem, hoje — só na capital paulista—, 40 mil condomínios residenciais. Na Grande São Paulo, esse número sobe para 70 mil. É preciso considerar que existem grandes condomínios, com mais de 25 blocos cada. "Estou realizando uma experiência piloto num condomínio com 27 blocos, com nove andares por bloco, quatro apartamentos por andar e uma média de quatro pessoas por apartamento, o que dá cerca de 4 mil pessoas morando só nesse lugar". Ao final do experimento — que inclui a compra de um gerador a gás para gerar energia elétrica para todo o condomínio—, ele pretende demonstrar a diferença de custo entre o kW que Eletropaulo fornece e o custo do kW gerado pelo gás.

Artigo extraído da revista ENGENHARIA (www.revistaengenharia.com.br) edição 538/2000 ANO 57  Pág. 50  "Reportagem de Capa"

 

 


A INDÚSTRIA NACIONAL 
E O MERCADO DE PETRÓLEO E GÁS

 Por Eduardo RappeI*

A abertura do mercado de petróleo e gás vem transformando o Brasil em um dos países mais promissores em todo o mundo para negócios neste setor. Na próxima década, está previsto um fluxo de investimentos diretos, internos e externos, da ordem de US$ 80 bilhões a US$ 90 bilhões. Um volume expressivo quando comparado aos US$ 30 bilhões investidos pela Petrobrás nos anos 90.As previsões indicam que a produção brasileira de petróleo e gás deva dobrar dentro de cinco a sete anos, o que coloca a indústria de petróleo entre os segmentos mais dinâmicos da economia nacional, com impactos diretos sobre o emprego e a renda, O setor de petróleo e gás tem evidenciado enorme potencial de alavancagem econômico-financeira, face ao seu impacto multiplicador sobre as demais cadeias produtivas. E certamente será o segmento da economia que concentrará o maior volume de investimentos nos próximos anos.
A Organização Nacional da Indústria do Petróleo (ONIP), criada em 31 de maio de 1999, foi concebida para atuar como um fórum de articulação do setor. Reunindo todos os players deste mercado - companhias de exploração, produção, refino, processamento e distribuição de gás, petróleo e derivados, empresas fornecedoras de bens e serviços, organismos governamentais e agências de fomento - a ONIP pretende agir em prol do aumento da competitividade do setor.
Instituição não governamental, de direito privado e sem fins lucrativos, a ONIP tem a função estratégica de mobilizar o mercado, seja na criação de um ambiente favorável a novos investimentos, no fortalecimento da capacidade industrial instalada ou na participação efetiva na elaboração de políticas industriais. Sem qualquer intuito de estabelecer reserva de mercado, a instituição se propõe a garantir igualdade de oportunidades e condições para as empresas brasileiras participarem deste ciclo de expansão da atividade petrolífera.

Um de seus objetivos básicos é maximizar a participação de empresas instaladas no país no fornecimento, em bases competitivas, de bens e serviços à indústria de petróleo e gás. Uma das metas é conseguir que sejam feitas no país cerca de 600/o das compras de serviços, materiais e equipamentos demandados pelas atividades de exploração e produção dos novos campos de petróleo e gás natural, pelos pólos petro-gás-químicos em implantação e pelas termelétricas a serem instaladas.

Para garantir a real participação do produto brasileiro, a instituição está atuando basicamente em duas frentes: a) busca de igualdade de condições para competir com os fornecedores estrangeiros. Para tanto, a ONIP está se mobilizando, por exemplo, para reduzir a carga fiscal do produto brasileiro, a fim de que este possa competir em igualdade com seu similar importado. Ao mesmo tempo, a instituição busca a obtenção de novas linhas de financiamento, bem como a simplificação de procedimentos industriais contratuais entre as empresas do setor, com vistas à redução dos custos de produção; b) capacitação de fornecedores locais, num programa desenvolvido em parceria com o Sebrae visando ao aprimoramento tecnológico, gerencial e comercial da base industrial e de serviços instalados no país.

A ONIP, em seu papel de organização articuladora e operando através de comitês setoriais, busca, em síntese, eliminar os entraves à realização e ao crescimento dos investimentos no mercado de petróleo, pois acredita que é através de projetos desse gênero que o nível de emprego e renda na sociedade brasileira pode aumentar. E o incremento de sua competitividade no mercado doméstico induzirá, no futuro, a uma participação mais ativa no mercado internacional.
Em paralelo às suas atividades de mobilização, a ONIP atua como um centro de captação e difusão de informações técnicas e gerenciais qualificadas sobre o mercado brasileiro e internacional, promovendo a aproximação entre as múltiplas oportunidades de negócios e os interesses das empresas que atuam na área. Para isso está sendo montado um amplo sistema de informação, integrado por diversas bases de dados, tais como: cadastro de fornecedores locais de bens e serviços; planos de compras das companhias produtoras de óleo e gás instaladas no país; legislação; demandas de recursos humanos; tecnologias e fontes de financiamento. Este sistema constitui ferramenta indispensável no processo de conhecimento mútuo e relacionamento entre demandantes e supridores. Seguindo a tendência do mercado, a instituição pretende montar um banco de negócios (e-business) pela lnternet.

Face à magnitude e multiplicidade dos projetos relacionados ao uso dos gás natural, a ONIP está implantando comitês e grupos de trabalho técnico para tratarem de projetos industriais prioritários, tais como as termelétricas previstas no Programa Prioritário de Termelétricas do governo federal, com investimentos de R$ 12 bilhões; o pólo Gás — Químico, no Rio de Janeiro; e o pólo Gás — Sal, no Rio Grande do Norte. Os projetos da Petrobrás em Urucu, no Amazonas, e em Guamaré, no Rio Grande do Norte e, em especial, a nova planta de processamento de gás natural em Cabiuna, no Rio de Janeiro, também estão sendo acompanhados pela ONIP, principalmente no seu Comitê de Capacitação e Competitividade Industrial, de forma a se garantir o maior conteúdo local possível no fornecimento de bens e serviços.

Destaca-se ainda o Centro Tecnológico do Gás — CTGÁS, ora em final de implantação, na cidade de Natal (RN), com o qual a ONIP deverá manter estreitos laços de cooperação, de forma a se potencializar o seu papel como unidade de capacitação tecnológica e de formação de recursos humanos para o setor. Este projeto é um dos temas prioritários em discussão no Comitê de Capacitação Tecnológica da ONIP.

Para ampliar sua participação no segmento de gás natural, em particular na área de distribuição, a ONIP deverá em breve contar com a incorporação, em seu quadro de associados, de organizações como Transpetro, Gaspetro e ABDGAS — Associação Brasileira de Distribuidores de Gás. Os assuntos relacionados a transporte, armazenagem e distribuição de gás são tratados no Comitê de Logística e Infra-estrutura da ONIP.

* DIRETOR GERAL DA ONIP-ORGANIZAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA DO PETRÕLEO.

Obs.: Artigo extraído da Revista Engenharia 538/2000 – ANO 57   (Palavra do Leitor)
www.revistaengenharia.com.br

Veja a seguir o resultado do ensaio comparativo da capacidade de vazão em linhas com tubos de COBRE e de AÇO galvanizado em vários diâmetros.

RELATÓRIO  DE  ENSAIOS

Objeto:  Ensaio comparativo de capacidade de vazão em linhas com tubos de cobre e de aço galvanizado de vários diâmetros

1. INTRODUÇÃO
O presente relatório refere-se aos resultados dos ensaios realizados no Laboratório de Hidráulica da Escola de Engenharia de São Carlos, em montagens de tubulações de cobre e aço galvanizado, objeto do acordo entre a Industria de Fundição Tupy e a FIPAI (Fundação para o Incremento da Pesquisa e do Aperfeiçoamento Industrial), entre os dias, 27/12/1999 a 4/1/2000.

2. A MONTAGEM
Foram ensaiadas três configurações, uma em tubos de cobre com diâmetros internos e classes constantes da Tabela 1, fabricados pela ELUMA, e duas em tubos galvanizados com diâmetros internos e classes constantes da tabela 1, fabricados pela APOLO. Cada uma das instalações possuía o mesmo comprimento linear de 25 m, com 4 cotovelos, no caso do cobre e 4 cotovelos ou 4 curvas 90o no caso do galvanizado.

Tabela 1 – Diâmetros nominais, internos e classes das tubulações ensaiadas

Diâmetro nominal

Galvanizado

Classe

Cobre

Classe

( pol )

Diâmetro interno (mm)

 

Diâmetro interno (mm)

 

½"

15.5

Média

13

I

3/4"

21.5

Leve

20.8

E

1"

28

Leve

26.8

E

1 ½"

42

Leve

40.5

E

2"

54

Leve

52.5

E

2 ½"

69

Leve

65.2

E

A alimentação para a montagem foi feita por gravidade, a partir da caixa d'água externa ao laboratório, mantida em nível constante, com uma carga hidráulica de cerca de 6 m.
A medição de vazão foi realizada com um medidor de vazão eletromagnético, marca CONAUT modelo 474 com capacidade de 30 m3/h (fundo de escala).

A pressão na entrada da instalação foi mantida constante em cada ensaio, de um determinado diâmetro, e, registrada em um manômetro com coluna de mercúrio, em U, com um lado aberto para a atmosfera.
As linhas montadas descarregavam livremente na atmosfera, com cota geométrica de saída mantida constante e igual a 180 mm abaixo do piso do laboratório. Para evitar eventual acumulo de ar, a despeito das velocidades médias serem altas, maiores que 1,40 m/s, as tubulações foram instaladas com um pequeno aclive no sentido da vazão.
Para se garantir iguais condições nos ensaios das tubulações, para cada diâmetro, os trechos de adaptação, inicial que continha o medidor de vazão, e final, que continha um ramo elevado (cavalete) com cota geométrica de 1060 mm acima do piso, em PVC, foram mantidos iguais.

3. OS ENSAIOS
Os tubos foram montados de forma convencional, solda para o cobre e duas voltas com grifo nas curvas e cotovelos, após aperto manual, para o galvanizado.
Após a sangria de eventuais bolhas de ar na mangueira do manômetro, com o escoamento em condições de regime permanente, iniciava-se as leituras no medidor de vazão. Devido a sensibilidade do medidor e a natural turbulência do escoamento há uma pequena oscilação na leitura do equipamento, com a máxima e mínima leitura observadas, variando em uma faixa bem estreita, não chegando a uma amplitude de 1%.
Durante um intervalo de tempo de cerca de três minutos eram anotados os valores máximos e mínimos registrados no medidor de vazão, e a vazão de ensaio assumida como sendo a média aritmética dos valores máximos e mínimos observados.
O medidor de vazão fornece a vazão escoada como uma percentagem do valor do fundo de escala do equipamento, 30 m3/h (100%).

Os seguintes valores foram levantados nos ensaios, para cada montagem e para cada diâmetro nominal, conforme Tabela 2.
 

Tabela 2 – Valores de vazão e velocidade medidos nos ensaios

Montagem

Diâmetro
nominal

Vazão

Velocidade

Número de Reynolds

Pressão na
 entrada

 

Instalação de 25 m com tubos de aço galvanizado e 4 curvas 90 0

(pol)

Q (l/s)

V (m/s)

Rey

mH2O

½"

0.30

1.59

2.46x104

4.63

3/4"

0.617

1.69

3.65x104

4.63

1"

1.21

1.93

5.46x104

4.58

1 ½"

3.43

2.47

1.04x105

4.48

2"

5.287

2.31

1.25x105

4.35

2 ½"

8.47

2.26

1.56x105

2.37

 

Instalação de 25 m com tubos de aço galvanizado e 4 cotovelos 900

         

½"

0.292

1.55

2.39x104

4.63

3/4"

0.608

1.67

3.6x104

4.63

1"

1.18

1.92

5.36x104

4.58

1 ½"

3.37

2.43

1.02x105

4.48

2"

4.529

1.98

1.07x105

4.35

2 ½"

7.93

2.12

1.46x105

2.37

           

 

Instalação de 25 m com tubos de cobre e 4 curvas 900

½"

0.187

1.41

1.84x104

4.63

3/4"

0.6

1.77

3.67x104

4.63

1"

1.108

1.96

5.26x104

4.58

1 ½"

3.07

2.38

9.65x104

4.48

2"

4.196

1.94

1.02x105

4.35

2 ½"

7.08

2.12

1.38x105

2.37

Através da manobra de um registro em uma tubulação em paralelo, a vazão na tubulação do ensaio era ajustada até que a carga de pressão na entrada da montagem fosse igual a um determinado valor, (ver Tabela 2) mantido constante para cada diâmetro dos dois materiais, garantindo-se assim as mesmas cotas piezométricas, tanto no início como no final da linha, e portanto a mesma perda de carga total ao longo da montagem. Em todos os ensaios a saída das instalações era livre para a atmosfera, após passar por um ponto alto a 1060 mm acima do piso do laboratório, para se garantir em toda a linha pressões positivas.
Os valores das vazões apresentadas na Tabela 2, incluindo os valores para as montagens com diâmetro de 2", objeto dos ensaios realizados em outubro de 1998, foram postos em forma gráfica como na Figura 1, para cada valor do diâmetro nominal

Figura 1 – Gráfico das vazões para as três montagens em função do diâmetro nominal

 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os resultados obtidos e apresentados na Tabela 2 mostram que os valores das velocidades médias e números de Reynolds determinados para todos os diâmetros ensaiados, encontram-se dentro da faixa normalmente utilizada em instalações hidráulicas usuais.
Para diâmetros menores ou iguais a 1" a diferença de capacidade de vazão para as três instalações é irrelevante, indicando uma pequena influência dos comprimentos equivalentes das curvas e cotovelos e uma compensação entre a maior rugosidade absoluta do tubo de aço galvanizado e seu diâmetro interno, que é sempre superior ao do tubo de cobre.
A maior diferença, nesta faixa, ocorre em favor do galvanizado para o diâmetro de ½", pois existe uma diferença de 2,5 mm entre o diâmetro interno dos dois tubos.
Pela Figura 1, para diâmetros maiores que 1 ½" , a despeito do tubo de cobre ser hidraulicamente mais liso que o tubo galvanizado, a diferença de diâmetro interno em favor do tubo de galvanizado não é suficiente para que sua a perda de carga unitária seja menor que a do tubo de cobre, mesmo assim a capacidade vazão das instalações de galvanizado é superior, e os resultados dos ensaios mostram o efeito da perda de carga localizada nos acessórios (cotovelos e curvas).

A geometria do cotovelo dos tubos de cobre é bem mais desfavorável, em termos de perda localizada, que o próprio cotovelo de galvanizado, com uma angulosidade mais pronunciada, sendo, portanto uma fonte geradora de turbulência, que se sobrepõe à menor perda de carga unitária destes tubos.

 Os resultados obtidos valem única e exclusivamente para os tubos e conexões utilizadas nos ensaios.

 São Carlos, 4 de janeiro de 2000
Rodrigo de Melo Porto

RELATÓRIO DE ENSAIOS

INTERESSADO:  INDÚSTRIA DE FUNDIÇÃO TUPY

São Paulo – SP

OBJETO:  Ensaio comparativo de capacidade de vazão em linhas com tubos de cobre e de aço galvanizado de vários diâmetros
EXECUTOR:  Prof. Rodrigo de Melo Porto
DATA:  04 de janeiro de 2000

Obs.: A publicação deste ensaio foi autorizado pela Fundição Tupy e a Universidade de São Carlos


Termodinâmica – Conceitos Iniciais

1.  Introdução
Os conceitos de Termodinâmica foram desenvolvidos a partir da observação do mundo físico, no sentido de melhor descrever as interações e transformações da energia e, conseqüentemente, prever o seu comportamento. Esta tarefa mostrou extremamente complexa e de uso limitado para aplicações práticas. Sendo assim, foram propostos os chamados modelos, que tentam explicar estas situações complexas através de simplificações e/ou aproximações que permitem a obtenção de soluções próximas da realidade e com uma razoável precisão dentro de uma determinada faixa de aplicação.
Antes de entrarmos nos detalhes quanto à análise destes modelos devemos definir algumas propriedades que nos serão úteis nesta tarefa.

2.  Algumas propriedades e conceitos importantes

2.1. Temperatura (T): a temperatura de uma substância indica um nível de estado térmico dessa substância e a sua possibilidade de trocar energia com uma outra substância. Uma substância a uma temperatura m ais alta em contato com outra substância a uma temperatura mais baixa cede energia. Um aspecto importante da temperatura é que sua avaliação é sempre feita por comparação. Portanto, quando estamos medindo a temperatura de uma substância, estamos na verdade deixando esta substância e o termômetro trocarem energia (calor) até que ambos estejam no mesmo nível de energia (ou seja, na mesma temperatura). Duas escalas de temperatura são comumente usadas: a Celsius ( ºC) e a Fahrenheit (ºF). Os fatores de conversão de uma escala para outra são:

ºC = 5/9 (ºF – 32) e ºF = 9/5 (ºC + 32)2

Existe também a chamada escala absoluta de temperatura que no sistema internacional recebe o nome de kelvin (K). O fator de conversão de uma para outra é: K = ºC + 273,15

2.2. Pressão (P):
esta propriedade é definida como a força normal que atua sobre uma superfície dividida pela área desta superfície. A pressão pode ser dita manométrica (também chamada relativa ou efetiva) quando seu valor é avaliado em relação à pressão atmosférica, ou absoluta quando avaliada a partir do vácuo absoluto. As unidades mais comuns para a pressão são atm, bar, psi, mmHg, mmH2O e kPa. A pressão atmosférica normal ou padrão vale:

1 atmosfera padrão =
          760 mmHg
          1,01325 x 105 N/m2 = 101,325 kPa
          1,01325 bar
          14,969 Ibf/in2
          760 Torr
          29,92 in Hg

2.3. Densidade (p) e volume específico (v): a densidade de um fluido é a massa do mesmo dividida pelo volume que ele ocupa. Às vezes a densidade é também conhecida por massa específica. Já o volume específico é o volume ocupado pelo fluido dividido pela sua massa. Como pode-se verificar, a densidade é o inverso do volume específico. A unidade mais comum para a densidade é o kg/m3 e, portanto m3/kg para o volume específico.

2.4. Calor Específico (c): calor específico de uma substância é a energia necessária para elevar de 1 ºC a temperatura de 1 kg dessa substância. A avaliação dessa propriedade pode ser feita através de dois processos de transferência de calor: a volume constante ou a pressão constante. No nosso caso, o mais utilizado será o calor específico a pressão constante (cp), por ser este o processo mais comum encontrado na área de refrigeração e ar condicionado. As unidades mais utilizadas para o calor específico são: J/kg.ºC (ou kj/kgºC) e kcal/kgºC.

2.5. Energia Interna (u): é a forma de energia acumulada pela substância devido ao seu movimento ou agitação molecular e as forças de interação moleculares. A energia interna específica, u, é definida como a energia interna de uma substância por unidade de massa. As unidades da energia interna e da energia interna específica no sistema internacional são J e J/kg, respectivamente.

2.6. Entalpia (H): a entalpia, H , é a propriedade que combina as propriedades energia interna, pressão e volume. Esta propriedade aparece em associação com análises que envolvem volume de controle e fluxos mássicos. Analogamente à energia interna, pode-se definir a entalpia específica, h, ou seja, a entalpia por unidade de massa da substância. A relação entre entalpia específica e as outras propriedades é dada por:

    h = u + Pv    (01)

2.7. Energia potencial (EP):
é a energia relacionada à ação da gravidade sobre um objeto que se encontra numa determinada cota acima de um plano de refer6encia (por exemplo a superfície da Terra). Assim, tem-se que:

     EP = mgz (02)   Onde m é a massa do objeto, g é a aceleração da gravidade local (=9,8 m/s2) e z é a cota acima do plano de referência.

2.8. Energia cinética (EC): é a energia relacionada com a velocidade de um objeto. Assim:

     EC = ( mV2 )/2 (03)   Onde m é a massa do objeto e V a velocidade do objeto.

2.9.  Calor (Q): quantidade de energia transferida entre dois corpos ou duas substâncias em função de uma diferença de temperatura ou de concentração existente entre os mesmos. O fluxo de calor é representado por Q, cuja unidade no sistema internacional é J/s ou W.

2.10. Trabalho (W): quantidade de energia necessária para o deslocamento x de uma pistão devido a uma força F que atua sobre o mesmo. Outro exemplo de trabalho é a energia elétrica que é fornecida a um motor elétrico para o acionamento de um compressor ou ventilador. O fluxo de trabalho, ou pot6encia, é representado por W, cuja unidade no sistema internacional é J/s ou W.

2.11. Sistema: este temo será usado para descrever a substância, objeto ou uma região do espaço no qual concentraremos nossa atenção. Quando não existir entrada ou saída de massa do inteior de um sistema, diz-se que este é um sistema fechado. Por outro lado, quando existe entrada e/ou saída de massa, diz-se que o sistema é aberto. Outro tipo de nomenclatura é utilizar o termo sistema apenas para sistemas fechados, e utilizar o termo volume de controle para sistemas abertos.

2.12. Fronteiras do Sistema: como os sistemas estão confinados em uma determinada região, a superfície que define esta área será denominada fronteira do sistema. As fronteiras podem ou não permitir a passagem de calor e/ou trabalho e/ou massa. Quando se usa o termo volume de controle, costuma-se utilizar a expressão superfície de controle em lugar de fronteira.

3.  Equações e leis da Termodinâmica
Para definição das equações e leis da Termodinâmica que nos interessam neste fascículo, utilizaremos como caso típico um compressor, esquematizado na Fig. 1 a seguir.



Figura 1. Volume de Controle formado pelo compressor e sua superfície de controle
.

O primeiro passo é definir o sistema no qual concentraremos nossa atenção. Neste caso ele será o compressor, assim estabelecemos fronteiras ao redor do sistema para melhor defini-lo, representadas pelas linhas pontilhadas na fig. 1. Como temos uma entrada e uma saída de massa do nosso sistema, ele é um sistema aberto (ou volume de controle).
Uma primeira lei básica que podemos avaliar é a de conservação de massa no volume de controle. Em termos gerais, temos que a massa que entra no sistema deve ser igual à massa que sai mais a massa que fica acumulada no interior deste sistema em um dado instante de tempo, ou seja:

Mentra = m sai + macumulada      (04)

ou expressando em termos de vazões mássicas M (quantidade de massa que atravessa as fronteiras do sistema por unidade de tempo) e utilizando a nomenclatura da Fig. 1 tem-se:

m1 = m2 + macumulada / rt       (05)

Normalmente, tem-se que o compressor opera numa condição tal que não existe acúmulo de massa em seu interior. Neste caso tem-se que:

m1 = m2 = m       (06)

onde m é a vazão mássica na seção de entrada (ou saída) normalmente expressa em Kg/s. A expressão anterior é válida desde que seja admitido que não há vazamentos no compressor. Nos equipamentos reais, isto nem sempre é verdade. À medida que o conhecimento desta realidade aumenta, mais complexidade pode ser introduzida nas equações, tornando-as, cada vez mais realistas. Além disso, e Eq. (06) é válida para uma condição denominada por regime permanente, onde não ocorrem variações das vazões ao longo do tempo. Um segunda lei importante diz respeito à conservação de energia em um sistema, também conhecida como a Primeira Lei da Termodinâmica. Para cada seção (1 e 2) do nosso sistema podemos atribuir diversas propriedades, sendo as principais: pressão ( p), temperatura (T), velocidade (V), entalpia (h) e cota (z). A Primeira Lei da Termodinâmica nos diz que aumento líquido da energia armazenada em um dado volume de controle é igual a quantidade de energia líquida adicionada ao mesmo. Desta forma, podemos escrever que:

     (07)

onde m é a vazão em kg/s, h é a entalpia em J/kg, V a velocidade em m/s, z a cota em m, g é a aceleração da gravidade em m/s2, Q é a taxa de transferência de energia na forma de calor (W), W é a taxa de realização de trabalho (W), E é a energia do sistema em J e t é o tempo em s.
Como, a maioria dos processos que serão analisados, estão em regime permanente, tem-se que dE/dt = 0, e portanto a Primeira Lei da Termodinâmica pode ser escrita como:


   
(08)

Para finalizar, vamos utilizar os conceitos aqui apresentados para analisar um compressor que trabalhe com R-22, e para o qual são realizadas medições de pressão e temperatura na entrada e na saída, bem como da vazão mássica e da energia elétrica fornecida. Os dados coletados são apresentados na Tabela 1

TABELA 1. Medições realizadas

          Pressão de saída                  1534
          Temperatura de saída [ºC]        40
          Pressão de entrada [kPa]       498
          Temperatura de entrada [ºC]       0
          Vazão mássica [kg/s]            0,04
          Energia elétrica [W]                600

De posse dos valores medidos, avaliamos os valores das entalpias na entrada e na saída do compressor (ASHRAE, 1993), a saber:
          Entalpia específica de saída              415,87 Kj/Kg
          Entalpia específica de entrada           404,87 Kj/Kg

Rearranjando os termos da Eq. (07) temos:

 

     (09)


O termo B refere-se à variação de energia cinética e o termo C à variação da energia potencial. Estes dois termos podem ser desprezados por serem muito menores em relação ao termo referente à variação de entalpia (termo A). Desta forma, aplicando os valores encontrados na Tabela 1 temos que:
           0,04 * (415,87 – 404,87) * 1000 = Q – (-600)
           Q = - 160 W (*)

(*) Obs.: Em Termodinâmica, deve-se convencionar os sinais do trabalho e do calor trocado pelo volume de controle quando aplicamos a Primeira Lei. No nosso caso, foi feita a seguinte convenção:

Calor entrando            sinal positivo
Calor saindo                sinal negativo
Trabalho fornecido      sinal negativo
Trabalho cedido          sinal positivo

     

Além disso, no cálculo o fator de 1000 multiplicando os valores de entalpia refere-se a correção de unidade pois 1 kj equivale a 1000 J.
Este valor encontrado para o fluxo de calor resulta das perdas ocorridas no processo de compressão devido ao atrito entre as partes móveis do compressor e da troca de energia entre o compressor e o meio que o envolve.
Este exemplo serviu apenas para mostrar o uso das equações aqui apresentadas e que serão utilizadas posteriormente, não implicando em avaliação rigorosa de um compressor ou de qualquer outro equipamento.

4.  Equação de Estado, Gás Perfeito
Existe uma relação entre as propriedades termodinâmicas de uma substância pura. Tal relação determina o estado da substância e pode ser obtida de forma experimental ou analítica. Encontramos esta relação na forma de tabelas; gráficos ou equações. Na forma de equação, esta relação é chamada de equação de estado. As equações de estado mais comuns são relações matemáticas que envolvem três propriedades: a pressão, a temperatura e o volume específico. São equações do tipo p-v=T e podem ser escritas de uma forma genérica como:

     f ( p , v , T ) = 0      (10)

Uma equação de estado pode ser apresentada de uma forma muito complexa, contendo dezenas de coeficientes e termos. Contudo, uma característica comum é que todas tendem para um mesmo limite para valores baixos de pressão e a substância ;e um gás ou vapor. Este limite de baixa pressão é dado pela seguinte expressão elementar:

     pv = RT           (11)

onde R é a constante particular do gás ou vapor em questão e se relaciona com a chamada constante universal dos gases perfeitos, por intermédio de

     R = R / M               (12)     Onde M é massa molecular do gás.

Alguns valores de R são:

           8,314 kj/kgmol.K
           1,987 kcal/kgmol.K
           847,7 kgf.m/kgmol.K

 
 

A Eq. (10) é a chamada lei dos gases ideais ou perfeitos. Todos os gases a baixa pressão se comportam como gás perfeito, incluindo os fluidos frigoríficos e o ar atmosférico. Deve se tomar cuidados ao usar esta equação quando o fluido se encontra na região de mudança de fase (no condensador ou no evaporador), pois (1) a pressão pode não ser baixa o suficiente; (2) ela só é válida para a fase do vapor do fluido. Para gases perfeitos a entalpia específica é diretamente proporcional à temperatura do gás, ou seja:

    
h = cpT      (13)

onde cp é o calor específico a pressão constante. Para a validade desta expressão, admitiu-se que a entalpia a 0 ºC vale zero. Outra grandeza que será muito útil na análise de ciclos é a relação entre os calores específicos, k, que é dada por:

     k = cp / cv      (14)    Onde cv é o calor específico a volume constante. Pode-se escrever ainda que:

     cp - cv = R,    Onde R está definido na equação (12).

Valores selecionados das propriedades termodinâmicas de alguns gases e vapores encontram-se na Tabela 2.

Tabela 2. Resumo de algumas propriedades de vários gases a pressão normal e temperatura de 300 K*.


Extraído da Tabela A8 da referência 1 e do Capítulo 17 da referência 2.

5.   Referências Bibliográficas
1.Van Wylen, G.J.; Sonntag, R.E. Fundamentos da Termodinâmica Clássica. 3ª edição, Editora Edgard Blücher, 1993
2. Stoecker, W.F.; Jones, J.W. Refrigeração e Ar Condicionado. Editora MacGrw-Hill. 1985
3. ASHRAE Handbook of Fundamentals. 1993 
Fonte:   Revista do Frio
www.revistadofrio.com.br
   

 

Lubrificação : Um mal necessário?
Autor :  Paulo de Tharso Franco de Azevedo

É inegável que a lubrificação é tida, na maioria das empresas, como um mal necessário e assim, via de regra, colocada em segundo plano.
A despeito do grande esforço realizado por algumas companhias que investem no desenvolvimento e informatização de planos de lubrificação, busca e especificação de novos lubrificantes e treinamento de lubrificadores, o resultado ainda é muito tímido em relação ao estágio de nossas indústrias.
Se analisarmos as informações disponíveis nos fabricantes de rolamentos e em empresas especializadas em análise de lubrificantes, iremos constatar que o índice de  quebra de mancais por falhas de lubrificação é preocupante.
A avaliação de perdas e/ou custos é vista de diferentes formas. Para algumas empresas a perda maior é representada pelos custos de reposição das peças danificadas e pela mão de obra  envolvida no reparo. Para outras o mais importante é o custo de oportunidade ou seja, aquilo que a máquina e/ou equipamento deixou de produzir durante a parada para a manutenção corretiva. O importante seria observar que esses prejuízos são causados por um dos itens que menos pesa no custo geral da manutenção : a lubrificação. E observar também que os investimentos feitos em treinamentos para a manutenção raramente inclui a lubrificação. E vale ainda lembrar que a lubrificação é uma das poucas tarefas da manutenção que pode ser automatizada.
Para reverter esse quadro basta que um mínimo de investimento seja destinado à lubrificação. Sabemos esse processo é basicamente composto de três itens: o lubrificante, o equipamento para a aplicação de lubrificante e o lubrificador.

LUBRIFICANTE: Dispomos de uma completa linha de lubrificantes tanto convencionais como     de alta performance e apoio de técnicos altamente capacitados.
EQUIPAMENTOS: Também é disponível no mercado uma grande variedade de equipamentos
DE APLICAÇÃO: para a aplicação de lubrificantes tanto pelo método convencional ponto a ponto ou através de sistemas centralizados. 
LUBRIFICADOR: Das três colunas que formam a lubrificação essa é a única pensante. E infelizmente, é a que recebe menor atenção e investimentos. Para se ter uma idéia, somente agora existe um trabalho sendo coordenado pela Abraman em conjunto com o PNCQ, para a implantação do Centro de Exames de Qualificação – Cequal de lubrificadores, que pretende traçar um perfil para o lubrificador onde será determinada a qualificação mínima para três  níveis de lubrificador idealizados.
Na verdade, o lubrificador precisa ter conhecimentos de mecânica e receber treinamento sobre lubrificantes e equipamentos de lubrificação, o que lhe permitirá gerenciar a lubrificação com competência.

Para facilitar o trabalho na busca de soluções para os problemas de lubrificação, existe ainda uma força adicional representada pelas prestadoras de serviços.

SERVIÇOS: Existem várias empresas prestadoras de serviços técnicos de lubrificação com alto grau de capacitação, prontas para fornecer toda infra estrutura necessária para o desenvolvimento de programas de lubrificação incluindo sofisticadas análises de lubrificantes.

Se pudermos entender que o lubrificante é tão importante para a máquina quanto o sangue é para é para o corpo humano, com certeza enxergaríamos esse " mal necessário  " com outros olhos.
Invista em lubrificação.
O retorno é rápido e generoso.

Dados sobre o autor:
Formação técnica, 30 anos de experiência em Sistemas Centralizados de Lubrificação, com atuação nos mais diversos segmentos como Mineração, Siderurgia, Cimento, Máquinas para usinagem e deformação de metais, Plásticos, etc.  É consultor técnico para equipamentos de aplicação de lubrificantes e treinamento sobre Sistemas Centralizados de Lubrificação. Tel. : 011 9603-3646  Fax : 011 5548-8929     e-mail:
ptharso@lubmaster.com.br

 

 

 

 

 

 

 


 

 



 

A-53:

Tubos de aço, pretos ou galvanizados, com exigências especiais .

A-106:

Tubos de aço carbono, sem costura, para serviços a alta temperatura.

A-120:

Tubos de aço, pretos ou galvanizados, para condução de fluídos e outros fins.

A-135:

Tubos de aço soldado por resistência elétrica.

A-161:

Tubos de aço baixo carbono e carbono molibdênio, sem costura, para emprego em refinarias, nas instalações de "Cracking".

A-178:

Tubos de aço carbono soldados por resistência elétrica, para caldeira.

A-179:

Tubos de aço baixo carbono, sem sostura, trefilados a frio, para permutadores de calor ou condensadores.

A-192:

Tubos de aço carbono, sem costrura, para caldeiras de alta pressão

A-199:

Tubos de aço-liga, sem costura, trefilados a frio, para permutadores de calor e condensadores

A-200:

Tubos de aço-liga, sem costura para emprego em refinarias, nas instalações de "Cracking".

A-209:

Tubos de aço molibdênio, sem costura, para caldeiras e superaquecedores.

A-210:

Tubos de aço carbono, sem costura, para caldeiras e superaquecedores.

A-213:

Tubos de aço-liga ferrítico, sem costura para caldeiras , superaquecedores e permutadores e calor.

A-214:

Tubos de aço carbono soldados por resistência elétrica para permutadores.

A-226:

Tubos de aço carbono soldados por resistência elétrica para caldeira e superaquecedores para serviços de alta pressão.

A-252:

Tubos de aço para estacas.

A-333:

Tubos de aço para serviços a baixa temperatura.

A-334:

Tubos de aço carbono ou liga para serviços a baixa temperatura.

A-335:

Tubos de aço-liga ferrítico, sem costura, para serviços a alta temperatura.

A-405:

Tubos de aço-liga ferrítico, sem costura, com tratamento térmico especial para serviços a alta temperatura.

A-423:

Tubos de aço de baixa liga.













DIN 1626:

Tubos de aço carbono e de baixa liga com costura para tubulações, aparelhos e depósitos.

DIN 1629:

Tubos de aço carbono sem costura, para tubulações, aparelhos e reservatórios.

DIN 2391:

Tubos de aço sem costura, de precisão, trefilados a frio

DIN 2393:

Tubos de aço com costura, de precisão, com exatidão de medidas especiais.

DIN 2394:

Tubos de aço com costura, de precisão, trefilados a frio, ou laminação a frio.

DIN 2440:

Tubos de aço pretos ou galvanizados, para condução de fluídos e outros fins.

DIN 2441:

Tubos de aço, preto ou galvanizados, para condução de fluídos e outros fins.

DIN 2442:

Tubos de aço, para condução, com rosca e luvas com exigências especiais.

DIN 2448:

Tubos de aço, sem costura, para caldeiras, aparelhos e outros fins.

DIN 2458:

Tubos de aço com costura, para caldeiras, aparelhos e outros fins.

DIN 17172:

Tubos de aço para condução de líquidos e gases combustíveis a distância.

DIN 17175

Tubos de aço carbono ou liga, sem costura, para caldeiras de operação em altas temperaturas.






API Spec5A:

Tubos de perfuração, revestimento e bombeamento para poços petrolíferos: Casing, Tubing, Drill pipe.

API Spec5XA:

Tubos de perfuração, revestimento de bombeamento para poços petrolíferos com exigências especiais (High-Strength Casing, Tubling, Drill pipe).

API Spec5AC:

Tubos de revestimento e bombeamento para poços petrolíferos, com propriedades restritas: Grade C-75, Casing , e Tubing
Especificação de roscas, calibre e inspeção de roscas para Casing, Tubing e Line Pipe.

API Spec5B:

Tubos para condução de produtos petrolíferos.

API Spec5L:

Tubos para condução de produtos petrolíferos.

API Spec5LX:

Tubos para condução de produtos petrolíferos com exigências especiais.