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N-42
REV. F
11 / 2013
Projeto de Sistema de Aquecimento
Externo de Tubulação, Equipamento e
Instrumentação, com Vapor
Procedimento
Esta Norma substitui e cancela a sua revisão anterior.
Cabe à CONTEC - Subcomissão Autora, a orientação quanto à interpretação do
texto desta Norma. O Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma é o
responsável pela adoção e aplicação das suas seções, subseções e
enumerações.
CONTEC
Comissão de Normalização
Técnica
Requisito Técnico: Prescrição estabelecida como a mais adequada e que
deve ser utilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma
eventual resolução de não segui-la (“não-conformidade” com esta Norma) deve
ter fundamentos técnico-gerenciais e deve ser aprovada e registrada pelo
Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma. É caracterizada por verbos de
caráter impositivo.
Prática Recomendada: Prescrição que pode ser utilizada nas condições
previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidade de
alternativa (não escrita nesta Norma) mais adequada à aplicação específica. A
alternativa adotada deve ser aprovada e registrada pelo Órgão da
PETROBRAS usuário desta Norma. É caracterizada por verbos de caráter
não-impositivo. É indicada pela expressão: [Prática Recomendada].
SC - 17
Tubulação
Cópias dos registros das “não-conformidades” com esta Norma, que possam
contribuir para o seu aprimoramento, devem ser enviadas para a
CONTEC - Subcomissão Autora.
As propostas para revisão desta Norma devem ser enviadas à CONTEC Subcomissão Autora, indicando a sua identificação alfanumérica e revisão, a
seção, subseção e enumeração a ser revisada, a proposta de redação e a
justificativa técnico-econômica. As propostas são apreciadas durante os
trabalhos para alteração desta Norma.
“A presente Norma é titularidade exclusiva da PETRÓLEO BRASILEIRO
S. A. - PETROBRAS, de aplicação interna na PETROBRAS e Subsidiárias,
devendo ser usada pelos seus fornecedores de bens e serviços,
conveniados ou similares conforme as condições estabelecidas em
Licitação, Contrato, Convênio ou similar.
A utilização desta Norma por outras empresas/entidades/órgãos
governamentais e pessoas físicas é de responsabilidade exclusiva dos
próprios usuários.”
Apresentação
As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas por Grupos de Trabalho
- GTs (formados por Técnicos Colaboradores especialistas da Companhia e das suas Subsidiárias),
são comentadas pelas Unidades da Companhia e das suas Subsidiárias, são aprovadas pelas
Subcomissões Autoras - SCs (formadas por técnicos de uma mesma especialidade, representando
as Unidades da Companhia e as suas Subsidiárias) e homologadas pelo Núcleo Executivo (formado
pelos representantes das Unidades da Companhia e das suas Subsidiárias). Uma Norma Técnica
PETROBRAS está sujeita a revisão em qualquer tempo pela sua Subcomissão Autora e deve ser
reanalisada a cada 5 anos para ser revalidada, revisada ou cancelada. As Normas Técnicas
PETROBRAS são elaboradas em conformidade com a Norma Técnica PETROBRAS N-1. Para
informações completas sobre as Normas Técnicas PETROBRAS, ver Catálogo de Normas Técnicas
PETROBRAS.
PROPRIEDADE DA PETROBRAS
63 páginas, Índice de Revisões e GT
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Sumário
1 Escopo ................................................................................................................................................. 6
2 Referências Normativas ...................................................................................................................... 6
3 Termos e Definições............................................................................................................................ 6
4 Condições Gerais ................................................................................................................................ 9
4.1 Simbologia.............................................................................................................................. 9
4.2 Identificação ........................................................................................................................... 9
4.3 Requisitos Gerais para Sistema de Aquecimento Externo com Vapor ............................... 10
4.4 Isolamento Térmico .............................................................................................................. 11
4.5 Aquecimento de Tubulação ................................................................................................. 11
4.5.1 Diâmetros Utilizados para Ramal de Aquecimento ..................................................... 11
4.5.2 Seleção do Sistema de Aquecimento .......................................................................... 11
4.5.3 Comprimento Máximo Básico Contínuo de Cada Ramal de Aquecimento ................. 12
4.5.4 Seleção dos Troncos de Suprimento de Vapor e de Recolhimento de Condensado . 13
4.5.5 Profundidade Total das Bolsas .................................................................................... 13
4.5.6 Detalhes de Instalação................................................................................................. 14
4.5.7 Sistema de Purga......................................................................................................... 14
4.6 Aquecimento Externo de Equipamentos .............................................................................. 15
4.6.1 Vasos de Pressão ........................................................................................................ 15
4.6.2 Detalhes Típicos das Instalações de Vapor de Aquecimento em Bombas ................. 15
4.6.3 Requisitos Gerais para o Sistema de Purga ................................................................ 15
4.7 Aquecimento de Instrumentos ............................................................................................. 15
4.8 Cálculo do Consumo de Vapor ............................................................................................ 16
4.9 Cálculo da Capacidade do Purgador ................................................................................... 16
4.10 Materiais para Linhas de Aquecimento .............................................................................. 16
Anexo A - Figuras .................................................................................................................................. 17
Anexo B - Roteiro de Cálculo de Aquecimento de Tubulações por Traço de Vapor ............................ 56
B.1 Objetivo .......................................................................................................................................... 56
B.2 Roteiro ............................................................................................................................................ 56
B.2.1 Calor Fornecido pelo Ramal ao Tubo de Processo (QST) ................................................ 56
B.2.1.1 Calor por Radiação do Ramal para o Tubo de Processo (QR)................................. 56
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B.2.1.2 Calor por Condução do Ramal para Tubo de Processo (Qc) ................................... 57
B.2.2 Calor Perdido pelo Tubo de Processo ao Ambiente (QA)................................................. 59
B.2.2.1 Convecção e Radiação Externa (Qe) ....................................................................... 59
B.2.2.2 Condução no Isolamento Térmico (Qk) .................................................................... 60
B.2.2.3 Radiação, Condução e Convecção na Camada de Ar entre o Tubo de Processo e o
Isolamento Térmico (QI) ........................................................................................... 61
B.2.3 Perda Direta de Calor para o Ambiente (QDIR) ................................................................. 61
B.3 Consumo De Vapor Em Regime Permanente (Cv) ....................................................................... 62
B.4 Lista de Variáveis e Propriedades ................................................................................................. 62
B.4.1 Variáveis Utilizadas .......................................................................................................... 62
B.4.2 Propriedades Utilizadas .................................................................................................... 62
Figuras
Figura 1 - Profundidade de Bolsa ............................................................................................................ 8
Figura 2 - Identificação de Sistemas de Aquecimento ............................................................................ 9
Figura 3 - Identificação de Sistema de Aquecimento em Trecho de Mudança de Número de Linha..... 9
Figura 4 - Identificação de 2 ou Mais Sistemas no Mesmo Suprimento de Vapor ............................... 10
Figura 5 - Identificação de Sistema que Aquece Derivação ................................................................. 10
Figura A.1 - Esquema Geral De Aquecimento Por Vapor..................................................................... 17
Figura A.2 - Arranjos Típicos de Suprimento de Vapor ........................................................................ 18
Figura A.3 - Tomadas Verticais para 2 ou Mais Linhas de Aquecimento Verticais .............................. 19
Figura A.4 - Arranjo Típico de Recolhimento de Vapor e Recolhimento de Condensado .................... 20
Figura A.5 - Arranjo Típico de Suprimento para Dois Ramais de Aquecimento ................................... 20
Figura A.6 - Vapor de Aquecimento para Troncos e Ramais ............................................................... 21
Figura A.7 - Ancoragens Típicas para Linhas de Aquecimento de DN Ø 3/4” e Maiores em Tubos de
Aço carbono ou aço inoxidável ......................................................................................... 22
Figura A.8 - Guias para Linhas de Aquecimento .................................................................................. 22
Figura A.9 - Curvas de Expansão (Dilatadores) para Linhas de Aquecimento, Usando Vapor
Saturado de Pressões Até 1,7 Mpa (17 Kgf/cm2) ............................................................ 23
Figura A.10 - Aquecimento De Válvulas ............................................................................................... 24
Figura A.11 - Aquecimento de Flanges ................................................................................................. 24
Figura A.12 - Detalhe Típico para Aquecimento de Estação de Controle ............................................ 25
Figura A.13 - Aquecimento de Linhas Horizontais e Verticais com Um Ramal de Aquecimento (RA) . 25
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Figura A.14 - Fixações Típicas para Ramais de Aquecimento ............................................................. 26
Figura A.14.1 - Aquecimento com 3 RA (Linhas Horizontais) .................................................... 26
Figura A.14.2 - Aquecimento com 4 RA (Linhas Verticais)......................................................... 26
Figura A.14.3 - Aquecimento com 2 RA (Linhas Horizontais) .................................................... 26
Figura A.14.4 - Aquecimento com 2 RA (Linhas Verticais)......................................................... 26
Figura A.15 - Arranjos de Tubulação .................................................................................................... 27
Figura A.15.1 - Suprimento de Vapor ......................................................................................... 27
Figura A.15.2 - Retorno de Condensado .................................................................................... 27
Figura A.16 - Instalações Típicas para Aquecimento de Vasos ........................................................... 28
Figura A.17 -
Instalação Típica de Vapor de Aquecimento para Bombas ........................................ 29
Figura A.18 -
Esquema Aquecimento Comum para Linhas de Pequeno Diâmetro ......................... 30
Figura A.19 - Linha de Aquecimento para Válvulas de Controle e Tomadas de Pressão em Linhas
Aquecidas ............................................................................................................................ 30
Figura A.20 - Aquecimento para Medidor de Fluxo - Serviço com Líquido de Selagem ...................... 31
Figura A.20.1 - Caso 1 ................................................................................................................ 31
Figura A.20.2 - Caso 2 ................................................................................................................ 32
Figura A.21 - Aquecimento para Medidor de Fluxo com Caixa de Aquecimento ................................. 33
Figura A.22 - Aquecimento para Medidor de Fluxo com Caixa de Aquecimento - Serviços de Vapor
(Usado em Regiões com Temperatura Abaixo de 0 °C) ...................................................................... 34
Figura A.23 - Alarme de Nível em Vaso ................................................................................................ 35
Figura A.24 - Controlador de Nível em Vaso ........................................................................................ 36
Figura A-25 - Controlador e Visor de Nível em “Bridle” ........................................................................ 36
Figura A.26 - Visor de Nível Duplo em Vaso......................................................................................... 37
Figura A.27 - Caixa com Aquecimento a Vapor .................................................................................... 38
Figura A.28 - Aquecimento de Ramais para Manômetros .................................................................... 39
Figura A.28.1 - Manômetro Montado a Distância ....................................................................... 39
Figura A.28.2 - Manômetro com Sifão (Temperatura Abaixo de 0 ºC ........................................ 40
Figura A.28.3 - Manômetro Comum............................................................................................ 40
Figura A.29 - Aquecimento para Medidor de Pressão - Serviço com Líquido de Selagem.................. 41
Figura A.30 - Ábaco para Cálculo do Aquecimento de Tubulações ..................................................... 42
Figura A.31 - Detalhes de Montagem do Sistema com Perfil de Alumínio ........................................... 43
Figura A.31.1 - Fixação e Montagem do Conjunto ..................................................................... 43
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Figura A.31.2 - Montagem Junto a Patins................................................................................... 43
Figura A.31.3 - Montagem Junto a Luvas ................................................................................... 43
Figura A.31.4 - Montagem em Curva ou Acessórios (Tês, Reduções) ...................................... 44
Figura A.31.5 - Montagem Junto a Soldas Circunferênciais da Tubulação............................... 44
Figura A.32 - Geometria do Perfil .......................................................................................................... 45
Figura A.33 - Detalhes de Montagem do Sistema com Fita de Alumínio ............................................. 46
Figura A.33.1 - Montagem em Trecho Reto ............................................................................... 46
Figura A.33.2 - Montagem em Válvulas ou Filtros (1 Ramal Reto) ............................................ 46
Figura A.33.3 - Montagem em Válvulas ou Filtros (1 Ramal Enrolado) ..................................... 46
Figura A.34 - Montagem da Fita em Configurações Complexas do Ramal de Aquecimento (Exemplo:
Ramal em Hélice) 47
Figura A.35 - Comprimento Máximo Para Ramal 3/4” .......................................................................... 48
Figura A.36 - Comprimento Máximo para Ramal 1/2” .......................................................................... 49
Figura A.37 - Comprimento Máximo para Ramal 3/4” com Fita ou Perfil de Alumínio ......................... 50
Figura A.38 - Comprimento Máximo para Ramal 1/2” com Fita ou Perfil de Alumínio ......................... 51
Figura A.39 - Consumo de Vapor para Ramal de 3/4” .......................................................................... 52
Figura A.40 - Consumo de Vapor para Ramal de 1/2” .......................................................................... 53
Figura A.41 - Consumo de Vapor para Ramal de 1/2” ou 3/4” com Fita ou Perfil de Alumínio ............ 54
Figura A.42 - Instalações Típicas para Aquecimento de Tanque de Enxofre....................................... 55
Figura B.1 - Passo da Hélice do Traço de Vapor .................................................................................. 57
Figura B.2 - Dimensões Características De Montagem Da Fita ........................................................... 58
Figura B.3 - Perfil de Alumínio - Perímetro da Fita ............................................................................... 59
Figura B.4 - Ângulos de Troca Térmica Direta ...................................................................................... 60
Tabelas
Tabela 1 - Seleção de Sistemas de Aquecimento de Alta Performance .............................................. 12
Tabela 2 - Diâmetro do Tronco de Suprimento ..................................................................................... 13
Tabela 3 - Diâmetro do Tronco de Recolhimento de Condensado ....................................................... 13
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1 Escopo
1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis para a elaboração de projetos de sistemas de
aquecimento externo de tubulações, equipamentos e instrumentos, utilizando-se vapor d’água,
destinados às unidades industriais, compreendendo instalações de perfuração e produção terrestres
e em plataformas marítimas, áreas de processo, áreas de utilidades, parques de armazenamento,
terminais, bases de provimento, instalações auxiliares e estações de oleodutos.
1.2 Esta Norma não se aplica aos projetos de outros tipos de sistemas de aquecimento, tais como:
aquecimento por camisa externa de vapor e aquecimento elétrico.
1.3 Esta Norma se aplica a projetos para a PETROBRAS, iniciados a partir da data de sua edição.
1.4 Esta Norma contém Requisitos Técnicos e Práticas Recomendadas.
2 Referências Normativas
Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação desta Norma. Para referências
datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as
edições mais recentes dos referidos documentos (incluindo emendas).
PETROBRAS N-58 - Símbolos Gráficos para Fluxogramas de Processo e de Engenharia;
PETROBRAS N-59 - Símbolos Gráficos para Desenhos de Tubulação;
PETROBRAS N-75 - Abreviaturas para os Projetos Industriais;
PETROBRAS N-76 - Materiais de Tubulação Para Instalações de Refino e Transporte;
PETROBRAS N-116 - Sistemas de Purga de Vapor em Tubulações e Equipamentos;
PETROBRAS N-250 - Montagem de Isolamento Térmico a Alta Temperatura;
PETROBRAS N-381 - Execução de Desenho e Outros Documentos Técnicos em Geral;
PETROBRAS N-550 - Projeto de Isolamento Térmico a Alta Temperatura;
PETROBRAS N-1618 - Material para Isolamento Térmico;
PETROBRAS N-1931 - Tubulação Para Instrumentação.
3 Termos e Definições
Para os propósitos desta Norma são adotados os termos e definições indicadas em 3.1 a 3.18.
3.1
aquecimento externo
aquecimento utilizando-se tubos com vapor d’água dispostos externamente à tubulação, equipamento
ou instrumento a ser aquecido
3.2
temperatura de equilíbrio
temperatura do equipamento ou tubulação, para determinadas condições ambientais, em regime
permanente e na condição de inexistência de fluxo de produto. A temperatura de equilíbrio é obtida
quando o calor fornecido pelo sistema de aquecimento se iguala ao calor perdido para o ambiente
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3.3
Sistema de Aquecimento (SA)
sistema constituído pelos ramais de suprimento, aquecimento e sistema de purga
3.3.1
sistema de aquecimento convencional
sistema para o qual a transferência de calor se dá, basicamente, por contato direto do ramal de
aquecimento com a tubulação
3.3.2
sistemas de aquecimento de alta performance
sistemas para os quais a transferência de calor do ramal de aquecimento para a tubulação é
significativamente aumentada, possibilitando obter-se temperaturas mais próximas à do vapor.
Destacam-se: sistema com perfil de alumínio e sistema com fita de alumínio
3.4
ramal de aquecimento ou traço de vapor
linha de pequeno diâmetro, disposta externamente à tubulação ou equipamento, com a função de
promover o aquecimento da tubulação ou equipamento (ver Figura A.5)
3.4.1
ramal de aquecimento reto
apresenta configuração reta e paralela à tubulação
3.4.2
ramal de aquecimento helicoidal
apresenta configuração em forma de hélice, enrolado externamente à tubulação ou equipamento
3.5
tronco principal de vapor
tubulação de onde são alimentados os sistemas de aquecimento com vapor (ver Figura A.1)
3.6
tronco principal de condensado
tubulação para onde é descarregado o condensado coletado pelos troncos de recolhimento de
condensado (ver Figura A.1)
3.7
ramal principal de vapor
tubulação de interligação entre o tronco principal de vapor e o tronco de suprimento de vapor (ver
Figura A.1)
3.8
tronco de suprimento de vapor
tubulação de onde são alimentados os diversos ramais de aquecimento de vapor (ver Figura A.1)
3.9
ramal de suprimento
tubulação intermediária que interliga o tronco de suprimento a ramais de aquecimento (ver
Figura A.1)
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3.10
ramal de condensado
linha de pequeno diâmetro que transfere o condensado coletado no sistema de purga para o tronco
de recolhimento ou tronco principal de condensado (ver Figura A.1)
3.11
tronco de recolhimento de condensado
tubulação para onde é descarregado o condensado pelos sistemas de aquecimento (ver Figura A.1)
3.12
Vapor de Aquecimento (VA)
vapor d’água saturado ou superaquecido que se constitui no fluido de aquecimento
3.13
sistema de purga
ver PETROBRAS N-116
3.14
perfil de alumínio
peça perfilada, fabricada por extrusão, utilizada para acoplar o ramal de aquecimento à tubulação, de
forma a aumentar a troca de calor por condução térmica (ver Figura A.32)
3.15
fita de alumínio
fita de largura 1/2” ou 3/4” e espessura 0,5 mm, disposta em forma de hélice externamente à
tubulação e ramal de aquecimento, de forma a aumentar a troca térmica por condução e radiação
(ver Figura A.33)
3.16
massa termocondutora
massa de alta condutividade térmica utilizada para incrementar a transferência de calor por
condução, entre 2 superfícies (ver 4.5.2.4)
3.17
comprimento básico contínuo de um ramal de aquecimento
comprimento de tubo medido desde a válvula de bloqueio até o purgador
3.18
profundidade de bolsa
compreende-se como a distância vertical, medida entre pontos baixos e altos sucessivos em um
ramal de aquecimento, no sentido do fluxo, conforme Figura 1
A
C
B
NOTA: PROFUNDIDADE TOTAL DAS BOLSAS = A + B + C
Figura 1 - Profundidade de Bolsa
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4 Condições Gerais
4.1 Simbologia
4.1.1 Toda linha aquecida por vapor de aquecimento deve ser representada pelos símbolos e
abreviaturas constantes das PETROBRAS N-58, N-59 e N-75.
4.1.2 Com relação a equipamentos e a instrumentos aquecidos, para os quais não existam símbolos
nas normas citadas no 4.1.1, deve ser feita a indicação dos símbolos que venham a ser utilizados em
todos os documentos (tais como: fluxogramas de engenharia, plantas de tubulação e folhas de
dados) onde os equipamentos e instrumentos aquecidos apareçam.
4.2 Identificação
4.2.1 A identificação de um sistema de aquecimento (SA) em plantas de tubulação deve ser
conforme a Figura 2.
N° indicativo da quantidade
de ramais de aquecimento
da linha
4° SA da linha
Tubulação aquecida
Identificação de SA
Ramal de aquecimento
SA
-
234
-
4
SA
-
234
-
3
(3)
Início de um SA
Final de um SA
Número cronológico da
linha onde será instalado
Sentido do
fluxo de vapor
3° SA da linha
Figura 2 - Identificação de Sistemas de Aquecimento
4.2.2 Sempre que uma tubulação aquecida mudar de número, o número do SA continua inalterado
até o ramal de condensado. Desse ponto em diante deve receber o número de outra linha conforme a
Figura 3.
10" - HC - 400 - 237 - Ba
SA-237-1
12" - HC - 400 - 228 - Ba
SA-228-17
SA-228-17
Figura 3 - Identificação de Sistema de Aquecimento em Trecho de Mudança de
Número de Linha
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4.2.3 Quando se instalar 2 ou mais sistemas no mesmo suprimento de vapor, deve-se fazer a
identificação conforme o exemplo da Figura 4.
229-7
SA
232-10
234-11
Figura 4 - Identificação de 2 ou Mais Sistemas no Mesmo Suprimento de Vapor
4.2.4 Quando um sistema de uma determinada linha aquecer também uma derivação, deve ser
indicada a quantidade de sub-ramais que aquecem a derivação, conforme Figura 5.
Somente 1 sub-ramal
aquece a derivação
O mesmo sub-ramal
vai e volta (1)+(1)
instalar os sub-ramais
alternadamente
(3)
(1)
(1)
Mudança aço-cobre
quando indicado
(3)
(3)
(3)
Linha principal com três ramais de aquecimento
Repres. em planta
Situação real
Repres. em planta
Figura 5 - Identificação de Sistema que Aquece Derivação
4.2.5 Deve ser feita uma lista dos sistemas de aquecimento, em formulário próprio, respeitando a
PETROBRAS N-381. O modelo é apresentado no Anexo C.
4.3 Requisitos Gerais para Sistema de Aquecimento Externo com Vapor
4.3.1 Não deve ser utilizada conexão roscada nas ligações. Utilizar solda de topo com o processo
“TIG” ou solda de encaixe. Em sistemas passíveis de desmontagem utilizar flanges.
4.3.2 Utilizar aço-carbono em todo o sistema, a exceção dos casos em que for tecnicamente
conveniente o uso de tubo de aço carbono ou de aço inoxidável. Observar o limite admissível de
pressão X temperatura para tubos de aço carbono ou aço inoxidável conforme padronização Xb da
PETROBRAS N-76.
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4.3.3 No caso de conformação e mudança de direção de tubo de aço-carbono, curvar a quente com
areia, com raio de curvatura mínimo igual a 5 vezes o diâmetro externo do tubo.
4.3.4 O arranjo dos tubos ao redor de válvulas, bombas, etc., deve permitir sua remoção sem a
necessidade de remoção do aquecimento.
4.3.5 Na alimentação das linhas de aquecimento (vapor e condensado) devem ser instalados
suspiros em todos os pontos altos e drenos em todos os pontos baixos que não possuírem
purgadores, mesmo que não sejam indicados no projeto.
4.4 Isolamento Térmico
4.4.1 As tubulações, equipamentos e instrumentos aquecidos devem ser isolados para a
conservação de calor, em conjunto com as linhas de aquecimento.
4.4.2 Os materiais para isolamento a serem utilizados estão previstos na PETROBRAS N-1618 em
função da sua melhor aplicação.
4.4.3 A montagem do isolamento deve estar de acordo com a PETROBRAS N-250. Deve-se garantir
a inexistência de materiais de isolamento térmico entre o ramal de aquecimento e a tubulação.
4.4.4 A espessura do isolamento deve ser determinada pela PETROBRAS N-550. Em casos
específicos, a espessura pode ser calculada e definida em função do sistema de aquecimento
utilizado, de forma a permitir a economia decorrente de uma possível redução do número de ramais
de aquecimento.
4.5 Aquecimento de Tubulação
4.5.1 Diâmetros Utilizados para Ramal de Aquecimento
Os diâmetros utilizados para ramais de aquecimento devem ser de 3/8” para aço carbono ou aço
inoxidável, 1/2” para aço inoxidável (OD) e 1/2” e 3/4” para aço-carbono.
4.5.2 Seleção do Sistema de Aquecimento
O sistema de aquecimento deve ser especificado de forma a se obter a temperatura de equilíbrio
requerida.
4.5.2.1 Sistema de Aquecimento Convencional com Ramais Retos
A seleção dos diâmetros e quantidades de ramais de aquecimento deve ser feita utilizando-se a
metodologia de cálculo do Anexo B ou através do ábaco da Figura A.30.
4.5.2.2 Sistema de Aquecimento Convencional com Ramal Helicoidal
Usar tubos de aço carbono ou de aço inoxidável, conforme o 4.5.1.
Deve ser utilizado em tubulações de pequeno diâmetro (até 2”), que apresentam muitas mudanças de
direção e acessórios, bem como em válvulas. O passo de hélice é definido utilizando-se a
metodologia de cálculo do Anexo B.
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Deve ser utilizado em tubulações de grande diâmetro (igual e acima de 24”) bem como em válvulas.
O passo de hélice é definido utilizando-se a metodologia de cálculo do Anexo B.
4.5.2.3 Sistemas de Aquecimento de Alta Performance
Devem ser utilizados nos casos em que se deseja reduzir o número de ramais de aquecimento,
principalmente para produtos de alta viscosidade. Para a escolha do tipo de sistema de alta
performance, consultar Tabela 1.
NOTA 1 Número de ramais para os sistemas de alta performance deve ser determinado de acordo
com a metodologia de cálculo do Anexo B. Como aproximação, pode se considerar o
número de ramais igual à metade do número definido pelo ábaco da Figura A.30.
NOTA 2 Em trechos longos, como em tubovias, recomenda-se o uso do sistema com perfil de
alumínio. Deve-se garantir um bom acoplamento do perfil de alumínio com o ramal e a
tubulação a ser aquecida. A geometria do perfil, bem como detalhes de montagem estão
mostrados nas Figuras A.31 e A.32. [Prática Recomendada]
NOTA 3 Em curvas, conexões e acessórios, onde a montagem do sistema com perfil é inviável, o
sistema deve ser complementado com o uso da fita de alumínio.
NOTA 4 Para o sistema com fita, recomenda-se o recobrimento total da tubulação e ramal. Os
detalhes de montagem estão mostrados na Figura A.33. Para configurações complexas do
ramal de aquecimento, onde é difícil o recobrimento total, adotar o esquema de montagem
indicado na Figura A.34. [Prática Recomendada]
NOTA 5 Para sistemas de alta performance o diâmetro do ramal de aquecimento deve ser de 1/2”.
Tabela 1 - Seleção de Sistemas de Aquecimento de Alta Performance
Configuração
Sistema recomendado
Trechos curtos
Fita
Trechos longos
Fita ou perfil
Trechos curtos e com muitas
curvas
Fita
Trechos longos
Perfil
Válvulas, filtros, potes de
selagem
-
Ramal helicoidal de aço
carbono ou aço inoxidável ou
opcionalmente fita
Curvas, conexões, e
acessórios
-
Fita
4”
6”
4.5.2.4 A massa termocondutora não deve ser usada, visto que perde eficácia ao longo do tempo.
4.5.2.5 Para o aquecimento de válvulas, filtros ou acessórios, com produtos de alta viscosidade,
utilizar sistema de aquecimento helicoidal ou, opcionalmente, sistema com fita de alumínio.
4.5.3 Comprimento Máximo Básico Contínuo de Cada Ramal de Aquecimento
O comprimento máximo básico contínuo de cada ramal de aquecimento deve ser determinado pelos
gráficos das Figuras A.35 a A.38.
4.5.3.1 No caso de projetos em tubovias com 2 ou mais tubulações aquecidas em paralelo,
padronizar o comprimento, utilizando o menor valor obtido para cada linha individualmente, a fim de
reduzir o número de estações de purga.
12
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4.5.3.2 Para sistemas com baixa pressão de vapor (menor que 3,0 kgf/cm2), verificar o comprimento
máximo em função da capacidade do purgador selecionado. O comprimento é igual á capacidade
dividida pelo consumo por unidade de comprimento conforme o 4.8.
4.5.3.3 Para cada curva empregada, o comprimento máximo básico contínuo deve ser reduzido
em 0,50 m.
4.5.3.4 Reduções no diâmetro são aceitáveis para aquecimento de instrumentos ou pequenos
equipamentos. Nesse caso, deve ser observada uma redução de comprimento da linha para
compensar a perda de capacidade pela diminuição do diâmetro.
4.5.4 Seleção dos Troncos de Suprimento de Vapor e de Recolhimento de Condensado
4.5.4.1 O diâmetro do tronco de suprimento de vapor deve obedecer a Tabela 2.
Tabela 2 - Diâmetro do Tronco de Suprimento
Número de Ramais de Aquecimento
DN 3/8”
DN 1/2”
DN 3/4”
1a2
1
3a5
2a4
1
6a8
5a6
2a3
09 a 18
7 a 12
4a7
19 a 28
13 a 16
8 a 11
12 a 16
Diâmetro do Tronco
Suprimento
1/2”
3/4”
1”
1 1/2”
2”
3”
NOTA 1 Os ramais de aquecimento devem ser selecionados conforme o 4.5.2.
NOTA 2 Para DN de ramais de aquecimentos heterogêneos, considerar as seções e
reduzir a um único número de DN equivalente.
NOTA 3 Pode ser utilizada para determinar diâmetro do ramal de suprimento. [Prática
Recomendada]
NOTA 4 Para sistema de alta performance o diâmetro do tronco deve ser selecionado
conforme Tabela 2 com o dobro do número de ramais.
4.5.4.2 Para a seleção do diâmetro mínimo do tronco de recolhimento de condensado, deve ser
usada a Tabela 3.
Tabela 3 - Diâmetro do Tronco de Recolhimento de Condensado
Número de purgadores
Diâmetro do tronco de condensado
1a2
3/4”
3a5
1”
6 a 15
1 1/2”
16
2”
4.5.5 Profundidade Total das Bolsas
4.5.5.1 A profundidade total das bolsas não deve ultrapassar 20 % da altura manométrica
equivalente à pressão do vapor (PTB[m] < 2 x Pvapor[kgf/cm2]).
13
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4.5.5.2 A profundidade das bolsas consideradas individualmente não deve ultrapassar 5 % da altura
manométrica equivalente à pressão de vapor (PB[m] < 0,5 x Pvapor[kgf/cm2]).
4.5.6 Detalhes de Instalação
4.5.6.1 Devem ser instaladas válvulas de bloqueio nos pontos de conexão com os troncos de
suprimento de vapor e recolhimento de condensado, a fim de que o sistema de aquecimento possa
ser liberado sempre que necessário.
4.5.6.2 Devem ser usados preferencialmente “manifolds” compactos de suprimento de vapor e
recolhimento de condensado.
4.5.6.3 Deve ser usado, sempre que possível tubos curvados, reduzindo o uso de conexões a um
valor mínimo.
4.5.6.4 Os efeitos dos movimentos de expansão dos ramais de aquecimento devem ser controlados
por restrições e dilatadores, conforme indicado na Figura A.9. Para absorver os movimentos de
expansão devem ser deixadas folgas nas aberturas por onde os dilatadores saem do isolamento.
Deve ser aproveitada a presença de flanges e válvulas para a instalação de dilatadores.
4.5.6.5 Os ramais de aquecimento retos devem ser fixados a cada intervalo de 1 m, através de fitas
de aço largura 12,7 mm x 0,5 mm espessura ou arame BWG 16, de aço galvanizado e recozido,
conforme a PETROBRAS N-1618. Para ramais com perfil de alumínio, utilizar sempre fita de aço.
4.5.6.6 A posição do ramal de aquecimento está indicada nas Figuras A.13 e A.14. No caso
específico de um ramal, deve ser fixado na geratriz inferior do tubo.
4.5.6.7 Linhas de DN até 1 1/2”, a serem aquecidas, podem ser agrupadas e isoladas em um único
bloco de aquecimento, como na Figura A.18. Linhas de DN 2” e maiores sempre devem ser
aquecidas individualmente. [Prática Recomendada]
4.5.6.8 Cada ramal de aquecimento deve ter sua válvula de bloqueio, colocada o mais próximo
possível do tronco de suprimento de vapor.
4.5.6.9 Para ramais de aquecimento de aço-carbono ver Figuras A.10 e A.11.
4.5.6.10 Somente devem ser previstos flanges, nos ramais de aquecimento, junto a válvulas quando
estritamente necessário. (Ver Figura A.10).
4.5.6.11 Os arranjos típicos de tubulação de suprimento de vapor e recolhimento de condensado são
apresentados nas Figuras A.2 a A.6, A.12 e A.15.
4.5.7 Sistema de Purga
Para detalhes de instalação do sistema de purga, deve ser consultada a PETROBRAS N-116.
14
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4.6 Aquecimento Externo de Equipamentos
4.6.1 Vasos de Pressão
4.6.1.1 Os vasos que necessitarem aquecimento externo devem ser aquecidos, preferencialmente,
com tubos de aço carbono ou aço inoxidável em disposição helicoidal. O isolamento deve obedecer
ao 4.4.
4.6.1.2 Devem ser indicados na folha de dados do equipamento e fluxogramas o diâmetro da linha
de aquecimento, a área coberta pelo aquecimento e as características do isolamento.
4.6.1.3 Detalhes típicos de instalações para aquecimento de vasos encontram-se na Figura A.16.
4.6.2 Detalhes Típicos das Instalações de Vapor de Aquecimento em Bombas
4.6.2.1 Os detalhes típicos das instalações de vapor de aquecimento em bombas encontram-se na
Figura A.17, podendo também ser empregado o sistema de aquecimento helicoidal.
4.6.2.2 As tubulações de sucção, descarga e a carcaça da bomba devem ter ramais de aquecimento
independentes.
4.6.2.3 A linha de aquecimento deve ser colocada junto à carcaça da bomba e presa por meio de
arames ou clipes.
4.6.2.4 Os flanges devem ser colocados de modo que a remoção da bomba não seja dificultada pelo
sistema de aquecimento.
4.6.3 Requisitos Gerais para o Sistema de Purga
Os requisitos gerais para o sistema de purga (subseção 4.5.7) também são aplicáveis ao
aquecimento de equipamentos.
4.6.4 Aquecimento interno de tanque de enxofre
Os detalhes típicos para aquecimento de tanque de enxofre devem ser conforme Figura A.42.
4.7 Aquecimento de Instrumentos
4.7.1 Os requisitos gerais para linhas com vapor de aquecimento se aplicam também a instrumentos,
com as exceções abaixo:
a) indicadores de nível devem ser aquecidos com tubos de aço carbonoou de aço
inoxidável, conforme 4.5.1;
b) linhas de medidores de fluxo devem ser aquecidas com tubos de aço carbono ou de aço
inoxidável, conforme 4.5.1.
4.7.2 Linhas de pequenos diâmetros, para instrumentos, podem ser agrupadas e isoladas conforme
4.5.6.7. [Prática Recomendada]
15
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4.7.3 Os detalhes típicos das instalações de aquecimento de instrumentos podem ser vistos nas
Figuras A.12, A.19 a A.29.
4.8 Cálculo do Consumo de Vapor
O consumo de vapor, em kg/h, de um ramal é igual ao consumo por unidade de comprimento dado
nas Figuras A.39, A.40 e A.41, multiplicado pelo comprimento do ramal em metro.
4.9 Cálculo da Capacidade do Purgador
A capacidade é determinada através da curva do fabricante em função da pressão diferencial entre
os pontos a montante e a jusante do purgador.
Devem ser usados os purgadores qualificados e aprovados conforme a PETROBRAS N-116. Caso a
capacidade do purgador seja ultrapassada, o ramal deve ser dividido.
4.9.1 A pressão a jusante é igual à pressão atmosférica ou à pressão da linha de retorno de
condensado.
4.9.2 A pressão a montante é igual à pressão do vapor menos a perda de carga máxima esperada
no ramal.
4.9.3 Para os comprimentos de ramal obtidos conforme o 4.5.3 e considerando a profundidade
máxima das bolsas conforme o 4.5.5.1, a perda de carga pode ser estimada pela seguinte fórmula:
P
0,286 x Pvapor  0,38
[ kgf / cm2 ]
4.10 Materiais para Linhas de Aquecimento
Os materiais para linhas de aquecimento devem ser conforme a PETROBRAS N-116.
16
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Tronco de suprimento de vapor
Ramal de suprimento
Tronco principal de vapor
Ramal principal
"Manifold" convencional
ou compacto
Sempre que possível a tomada
de vapor dever feita próximo
ao equipamento a ser aquecido
A tomada de vapor de aquecimento
pode ser feita tambem no tronco
principal de vapor no caso de ser
necessário o uso contínuo de
aquecimento
Ver Figura A-3
Ramal de aquecimento
Tronco de suprimento de vapor
Ramal de aquecimento
Adaptador aço x cobre
(se necessário)
Figura A.2 - Arranjos Típicos de Suprimento de Vapor
18
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Sistema de purga
Esta válvula e o dreno não
são necessários, no caso
de se tratar de um tronco
de suprimento de vapor
Ramais de condensado
Tronco de recolhimento
de condensado
Tronco principal
de condensado
Tronco de suprimento de vapor ou
tronco principal de vapor
Figura A.3 - Tomadas Verticais para Duas ou mais Linhas de Aquecimento Verticais
19
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Tronco de suprimento
de vapor
Ramal de aquecimento
Ver Figura A.10
Para o sistema
de purga
Figura A.4 - Arranjo Típico de Recolhimento de Vapor e Recolhimento de Condensado
Ramal de aquecimento
Isolamento
Para sistema
de purga
Figura A.5 - Arranjo Típico de Suprimento para Dois Ramais de Aquecimento
20
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Válvula de bloqueio
tronco principal
de vapor ou tronco
de suprimento de vapor
Sistema
de purga
Ramais de aquecimento
Tronco principal ou de
recolhimento de condensado
Adaptadores aço x cobre
(se necessário) (típico)
Sistema de purga
Figura A.6 - Vapor de Aquecimento para Troncos e Ramais
21
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Solda para aço ou
brasagem para cobre
Chapa 1 1/2" x 1/4"
Solda para aço ou
brasagem para cobre
Figura A.7 - Ancoragens Típicas para Linhas de Aquecimento de 3/4" e maiores em Tubos
de Cobre
Chapa USG 16 x 1"
Figura A.8 - Guias para Linhas de Aquecimento
22
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REV. F
~
da o
ca
m uand o
e
d
ras e q sa
co ad u
Ân emid dor é
a
tr
ex dilat reto
o
h
m
c
u tre
em
A
o
aix s
ore
tad
ta
a
l
r
i
d
Ve
tre
um
en
de
a
r
is
o
os
a
c
m
ad
ân
us
do
n
m
a
re
qu
r fo
do
a
t
a
dil
la
be
B
ab
0
15
p.)
(Tí
2R
n.
Mí
ia
~
Gu
~
A-2
A-1
B
B
Alternativas
º16
oN
d
iza 0 mm
an
alv 1 00
g
a
e
am a cad
Ar
~
DN do
ramal
de
aquecim.
(in)
Curvas de expansão
(Dilatadores)
Dimensões em (mm)
A
B
R
8 m ou
menores
8 m até 25 m
máximo
Cu
AC
Cu
AC
Cu
3/8"
Não
450
60
Não
Não
Não
1/2"
450
450
75
Não
3/4"
750
900
120
AC
1 Dilatador
NOTA 1 Um dos meios para permitir a expansão de tubos de cobre é desenrolá-lo diretamente da bobina mantendo suas ondulações e
fixá-lo ao tubo.
NOTA 2 Sempre que possível, o dilatador deve ficar no plano horizontal. Coleta múltipla só pode ser utilizada com dilatador no plano
horizontal. Quando não for possível, usar preferencialmente as alternativas, das Figuras A.1 e A.2. Opcionalmente pode ser
em forma de uma única espira.
NOTA 3 Quando o dilatador é necessário, usar âncoras de acordo com a Figura A.7. Quando não é necessário, usar tiras de aço para
mudanças de direção.
Figura A.9 - Curvas de Expansão (Dilatadores) para Linhas de Aquecimento, Usando
Vapor Saturado de Pressões Até 1,7 MPa (17 kgf/cm²)
23
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Usar apenas
1 traço
Arame
~
~
Guia
(Ver Figura A.8)
1 Traço Ø 1/2"
~
~
Arame
guia
(Ver Figura A.8)
Locar os flanges fora
do isolamento
(orientação para campo)
Detalhe para vávula até 3"
Detalhe para flange de 4"
~
~
~
~
Usar no máximo
2 traçados
Guias
(Ver Figura A.8)
Locar os flanges fora
do isolamento
(orientação para campo)
Válvula controle
Ø < 3" Contorná-la
Ø > 4"Fazer lira conforme a figura
Isolamento - o mesmo da linha. Não é necessario
removível
Contorná-la em qualquer diâmetro
Válvula comum
Isolamento
Ø > 4" Removível
Ø < 3" O mesmo da linha não é necessário
Ser removível
NOTA Flange do ramal de aquecimento é opcional.
~
Figura A.10 - Aquecimento de Válvulas
Guia (Ver Figura A.8)
(Típico)
~
Posição horizontal e obrigatória
quando da utilização
de coleta múltiplas
Figura A.11 - Aquecimento de Flanges
24
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Válvula de globo
Usar Figura A.10
Posição opcional
Não isolar, exceto quando
requerido para seguraça
pessoal
Para sistema de purga
Figura A.12 - Detalhe Típico para Aquecimento de Estação de Controle
Ramal de aquecimento
150 mm
Linha aquecida
Ramal de aquecimento
Arame ou fita a cada 1 m
Figura A.13 - Aquecimento de Linhas Horizontais e Verticais com um Ramal de
Aquecimento ( R. A. )
25
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30°
30°
FIGURA A.14.1 - Aquecimento com 3 R. A. (Linhas Horizontais)
FIGURA A.14.2 - Aquecimento com 4 R. A. (Linhas Verticais)
Ver item 4.5.6.6
30°
30°
FIGURA A.14.3 - Aquecimento com 2 R. A. (Linhas Horizontais)
Figura A.14.4 - Aquecimento com 2 R. A. (Linhas Verticais)
NOTA O ramal de aquecimento (R.A.) pode sofrer em seu alinhamento, pequenos desvios de contorno, sempre que encontre algum
patim, retomando, em seguida o alinhamento anterior.
Figura A.14 - Fixações Típicas para Ramais de Aquecimento
26
-PÚBLICO-
~
~
~
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Ramal de suprimento de vapor
Alternativa
Válv. gaveta
Adaptador aço/cobre quando
o ramal for de cobre
Linha(s) aquecida(s)
Tronco de suprimento de vapor
Figura A.15.1 - Suprimento de Vapor
Válvula de bloqueio do
ramal de condensado
Opção de retorno para
mais de um sistema
~
~
Adaptador aço/cobre quando
o ramal for de cobre
Alternativa
Para o
Sistema
de Purga
Tronco de recolhimento
de condensado
Linha
aquecida
Figura A.15.2 - Retorno de Condensado
Figura A.15 - Arranjos de Tubulação
27
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Do suprimento de vapor
~
~
150 mm
150 mm
P/o sistema
de purga
~
P/o sistema
de purga
~
P/o sistema
de purga
Suprimento de vapor
~
~
~
~
P/o sistema
de purga
P/o sistema
de purga
Serpentina com afastamento de 150 mm
no fundo do vaso
Vista planificada
Figura A.16 - Instalações Típicas para Aquecimento de Vasos
28
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~
~
~
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~
~
Adaptador
(se necessário)
Para o sistema de purga
Figura A.17 - Instalação Típica de Vapor de Aquecimento para Bombas
29
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Ramal de aquecimento
Cobertura (folha metálica)
Bloco isolante
de 1 1/2" de espessura
Figura A-18 - Esquema para Aquecimento Comum para Linha de Pequeno Diâmetro
~
Para o
sistema de purga
~
~
linha de
aquecimento
NOTA Ver Figura A.10.
Figura A.19 - Linha de Aquecimento para Válvulas de Controle e Tomadas de Pressão em
Linhas Aquecidas
30
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Detalhe "A"
Ver Nota
I
Pote de selagem
Ver detalhe "B"
Ramal de aquecimento -1/2"
~
Ver detalhe "A"
Conexão fêmea
~
3/8" T x 1/2" P
Para sistema de purga
Isolamento de cobertura
para tubo Ø 1"
Prender com arame galvanizado
recozido Nº 16, ao redor do tubo
com afastamentos de 1 m
Ramal de aquecimento Ø 3/8" D.E.
Detalhe "B"
Linhas de processo Ø 3/8" D.E.
NOTA Aumentar o número de tubos de "steam tracer" quando operando com produtos pesados.
Figura A.20.1 - Caso 1
Figura A.20 - Aquecimento para Medidor de Fluxo - Serviço com Líquido de Selagem
31
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Para o sistema de purga
~
Tubo de cobre 3/8" D.E.
Ver Nota
~
Ramal aquecimento
Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" P
NOTA Aumentar o número de tubos de "steam tracer" quando operando com produtos pesados.
Figura A.20.2 - Caso 2
Figura A.20 - Aquecimento para Medidor de Fluxo - Serviço com Líquido de Selagem
32
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Ramal de
aquecimento - 1/2" D.E.
~
Ver detalhe E "B" da Figura A.20.1
Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" P
União para tubo
de cobre 3/8" D.E.
Para sistema de purga
~
Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" P
Figura A.21 - Aquecimento para Medidor de Fluxo com Caixa de Aquecimento
33
-PÚBLICO-
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Ver detalhes "A" e "B"
da Figura A.20.1
~
Ramal de
aquecimento-1/2" DE
União para tubo
Conexão fêmea
de cobre 3/8" D.E.
3/8" T x 1/2" P
Para o sistema de purga
~
Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" D.E.
NOTA Usados em regiões com temperatura abaixo de 0º C.
Figura A.22 - Aquecimento para Medidor de Fluxo com Caixa de Aquecimento - Serviço de
Vapor
34
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Ramal de aquecimento - Ø 1/2"
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
~
Tubo de cobre-3/8"D.E.
Alarme de nível
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
~
Para o sistema de purga
Figura A.23 - Alarme de Nível em Vaso
35
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REV. F
~
Ramal de aquecimento Ø 1/2"
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Controlador
de
nível
Tubo de cobre
3/8"D.E.
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Para o sistema de purga
~
Figura A.24 - Controlador de Nível em Vaso
~
Ramal de aquecimento Ø 1/2"
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Indicador
de
nível
Controlador
de
Nível
Tubo de cobre 3/8" D.E.
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Para o sistema de purga
~
Figura A.25 - Controlador e Visor de Nível em "BRIDLE"
36
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Ramal de aquecimento - Ø 1/2"
~
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Tubo de cobre - 3/8" D.E.
Indicador de nível
Indicador de nível
Tubo de cobre - 3/8" D.E.
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
Para sistema de purga
~
Figura A.26 - Visor de Nível Duplo em Vaso
37
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Ramal de aquecimento
~
1/2" DN
Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" P
Tubo de cobre - 3/8" D.E.
3/8" T x 1/2" P
Para sistema de purga
~
Conexão fêmea
Figura A.27 - Caixa com Aquecimento a Vapor
38
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Ramal de vapor de aquecimento - Ø 1/2"
~
N-42
~
~
Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" P
I
Ver Nota1
Tubo de cobre - 3/8" D.E.
Para sistema de purga
Conexão fêmea - 3/8" T x 1/2" P
FIGURA A.28.1 - Manômetro Montado a Distância
NOTA 1 Evitar a montagem de qualquer instrumento (principalmente as superfícies de maior área) que estejam sendo aquecidas por
por vapor de aquecimento, em contato direto com as placas ou suportes de fixação.
NOTA 2 Prover abertura no isolamento a fim de permitir a operação do disco de "Blow-out" do manômetro.
NOTA 3 Para fluídos muito viscosos utilizar pote de selagem e aquecimento conforme Figura A-29.
Figura A.28 - Aquecimento de Ramais para Manômetros
39
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Ver Nota 1
linha de
Aquecimento Ø 3/8"
em tubo de cobre
Conexão
fêmea-3/8" T x 1/2" P
~
~
~
~
Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" P
Para o purgador
(Temperatura abaixo de 0° C)
Figura A.28.2 - Manômetro com Sifão
~
Ramal de aquecimento
Ø 1/2"
~
F
Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" P
~
Para sistema de purga
~
Figura A.28.3 - Manômetro Comum
NOTA 1 Evitar a montagem de qualquer instrumento (principalmente as superfícies de maior área) que estejam sendo aquecidas por
vapor de aquecimento, em contato direto com as placas ou suportes de fixação.
NOTA 2 Prover abertura no isolamento a fim de permitir a operação do disco de "Blow-out" do manômetro.
NOTA 3 Para fluidos muito viscosos utilizar pote de selagem e aquecimento conforme Figura A-29.
Figura A.28 - Aquecimento de Ramais para Manômetros
40
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Conexão fêmea
3/8" T x 1/2" P
Ramal de aquecimento
~
~
Para o sistema
de purga
Figura A.29 - Aquecimento para Medidor de Pressão - Serviço com Líquido de Selagem
41
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Exemplo de uso:
Dados: Diâmetro do tubo: 10"
Temperatura de aquecimento: Ta = 120 ºC
Temperatura do vapor: Tv = 202 ºC
Temperatura ambiente máxima Tm = 40 ºC
Espessura do isolamento (Hidrossilicato de Ca) = 1 1/2"
1-Trace uma reta passando pelo ponto "A" e pelo diâmetro do tubo,
até o ponto "M", na reta da espessura do isolamento.
2-Trace uma reta do ponto "M"até a origem.
3-Calcule a diferença Ta - Tm = 120-40 = 80 ºC, e
Tv - Tm = 202 - 40 = 162 ºC.
4-Marque o ponto da diferença Ta - Tm no eixo T (ponto P).
5-Trace uma perpendicular pelo ponto "P" até a reta de "M" à
origem, determine o ponto "Q".
6-Trace uma reta do ponto "Q" ao ponto "N", correspondente à
diferença Tv - Tm.
7-Trace pelo ponto "B" uma paralela à reta "NQ", determinado
o número necessário de tubos de aquecimento,no caso,
servem 2 tubos de 1/2".
8-A perda de calor por hora e por metro de tubo, deve ser a
ordenada do ponto "Q".
Diâmetro nominal da tubulação
20" 18" 16" 14"
12"
24"
T
300
A
290
280
270
260
10"
8"
250
6"
4" 3" 2"
240
3"
230
2 1/2"
220
2"
210
M
1 1/2"
200
190
1"
180
Espessura do isolamento (Pol.)
(Hidrossilicato de cálcio)
170
N
160
B
150
140
130
120
110
100
4
4
4
3
3
90
P
Q
3
80
70
2
2
2
60
1
Nº de tubos de
aquecimento
1
1
1/2" Diâmetro
50
dos
tubos
40
3/4"
1"
30
20
10
kcal/h.m
300
280
260 240 220 200 180 160 140
Carga Térmica
120 100
80
60
40
20
Figura A.30 - Ábaco para Cálculo do Aquecimento de Tubulações
42
0
Diferença
Máxima de
Temperatura
(°C)
-PÚBLICO-
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A
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REV. F
Isolamento térmico
Tubulação de processo
Cinta aço inox
0,5 mm espessura
1/2" largura
Folga a cada 5 cm a
cada 6 m (para dilatação)
Selo
Perfil
(Ver Figura A.32
Traço de vapor
700
A
Isolamento térmico
Apertar cinta (selo)
para garantir bom acoplamento
Corte "A"
Figura A.31.1 - Fixação e Montagem do Conjunto
Figura A.31.2 - Montagem Junto a Patins
Cinta aço inox
0,5 mm espessura
1/2" Largura
Interromper perfil
Solda
Luva
FIGURA A-31.3 - Montagem Junto a Luvas
Figura A.31 - Detalhes de montagem do Sistema com Perfil de Alumínio
43
-PÚBLICO-
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Interromper perfil
Recobrimento da curva
com fita de alumínio
Figura A.31.4 - Montagem em Curva ou Acessórios (Tês, Reduções)
Interromper perfil ou analisar
superfíciepor esmerilhamento
para garantir bom acoplamento
Solda
Selo
Figura A.31.5 - Montagem Junto a Soldas Circunferênciais da Tubulação
Figura A.31 - Detalhes de montagem do Sistema com Perfil de Alumínio
44
-PÚBLICO-
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R
=R
aio
ex
ter
no
do
tub
o
REV. F
Gama
6 mm
R c= 3 mm
Beta
R = Raio externo do traço de vapor
DN da tubulação
(pol.)
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Ângulo
Beta
Ângulo
Gama
Raio externo do tubo mm)
(Ver Notas 1 e 2)
57,3
84,3
109,7
136,7
162,5
178,0
203,3
228,7
254,2
279,7
305,2
40º
30º
130º
20º
NOTA 1 Material do perfil: alumínio 6063-T5, acabamento anodizado.
NOTA 2 Comprimento do perfil: 6 m.
Figura A.32 - Geometria do Perfil
45
NM
11.149.356
11.149.368
11.149.370
11.149.372
11.149.373
-PÚBLICO-
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Fita de alumínio
espessura 0,5 mm x largura 19 mm
Recobrimento em espiral sem
espaçamento entre as espiras
Figura A.33.1 - Montagem em Trecho Reto
Figura A.33.2 - Montagem em Válvulas ou Filtros (1 Ramal Reto)
FIGURA A-33.3 - Montagem em Válvulas ou Filtros (1 Ramal Enrolado)
Figura A.33 - Detalhes de Montagem do Sistema com Fita de Alumínio
46
-PÚBLICO-
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Taço de vapor
Fitas longitudinais
Fita enrolada
Figura A.34 - Montagem da Fita em Configurações Complexas do Ramal de Aquecimento
(Ex.: Ramal em Hélice)
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500
4"
450
6"
400
8"
Comprimento
máximo
(m)
12"
350
16"
24"
300
250
200
150
0
5
15
10
20
25
30
Pessão manométrica de vapor (kgf/cm²)
NOTA 1 Perda de calor estimada para: Ta = 5 ºC, e Vv = 20 km/h. Isolamento de silicato de cálcio com espessura ecônomica
conforme Norma Petrobras N-550.
NOTA 2 Aa curvas foram calculada para uma perda de pressão equivalente a uma diferença máxima de 5º C entre a entrada e saída
do ramal.
NOTA 3 O valor indicado nas curvas é o diâmetro nominal da tubulação.
Figura A.34 - Montagem da Fita em Configurações Complexas do Ramal de Aquecimento
(Ex.: Ramal em Hélice)
48
-PÚBLICO-
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300
4"
6"
250
8"
12"
16"
Comprimento
máximo
(m)
24"
200
150
100
0
5
10
15
20
25
30
Pressão manométrica do vapor (kgf/cm²)
NOTA 1 Perda de calor estimada para: Ta = 5 ºC, e Vv = 20 km/h. Isolamento de silicato de cálcio com espessura ecônomica
conforme Norma Petrobras N-550.
NOTA 2 Aa curvas foram calculadas para uma perda de pressão equivalente a uma diferença máxima de 5º C entre a entrada e saída
do ramal.
NOTA 3 O valor indicado nas curvas é o diâmetro nominal da tubulação.
Figura A.34 - Montagem da Fita em Configurações Complexas do Ramal de Aquecimento
(Ex.: Ramal em Hélice)
49
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500
4"
450
400
6"
8"
350
12"
Comprimento
máximo
(m)
300
16"
24"
250
200
150
100
0
5
10
15
20
25
30
Pressão maométrica do vapor (kgf/cm²)
NOTA 1 Perda de calor estimada para: Ta = 5 ºC, e Vv = 20 km/h. Isolamento de silicato de cálcio com espessura ecônomica
conforme Norma Petrobras N-550.
NOTA 2 Aa curvas foram calculadas para uma perda de pressão equivalente a uma diferença máxima de 5º C entre a entrada e saída
do ramal.
NOTA 3 O valor indicado nas curvas é o diâmetro nominal da tubulação.
Figura A.37 - Comprimento Máximo para o Ramal 3/4" com Fita ou perfil de Alumínio
50
-PÚBLICO-
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300
4"
250
6"
8"
Comprimento
máximo
(m)
200
12"
16"
24"
150
100
50
0
5
10
15
20
25
30
Pressão manométrica do vapor (kgf/cm²)
NOTA 1 Perda de calor estimada para: Ta = 5 ºC, e Vv = 20 km/h. Isolamento de silicato de cálcio com espessura ecônomica
conforme Norma Petrobras N-550.
NOTA 2 Aa curvas foram calculadas para uma perda de pressão equivalente a uma diferença máxima de 5º C entre a entrada e saída
do ramal.
NOTA 3 O valor indicado nas curvas é o diâmetro nominal da tubulação.
Figura A.38 - Comprimento Máximo para o Ramal 1/2" com Fita ou Perfil de Alumínio
51
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0,50
0,45
24"
0,40
16"
0,35
12"
8"
0,30
Consumo
de
0,25
vapor
(kg/h/m)
6"
4"
0,20
0,15
0,10
0,05
0
5
10
15
20
25
Pressão manométrica do vapor (kgf/cm²)
NOTA 1 Dados de cálculo Ta = 5 ºC, e Vv = 20 km/h.
NOTA 2 Isolamento de silicato de cálcio com espessura ecônomica conforme Norma Petrobras N-550.
NOTA 3 O valor indicado nas curvas é o diâmetro nominal da tubulação.
Figura A.39 - Consumo de Vapor para Ramal 3/4"
52
30
-PÚBLICO-
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0,40
24"
0,35
16"
12"
0,30
8"
0,25
Consumo
de
vapor
(kg/h/m)
6"
4"
0,20
0,15
0,10
0,05
0
5
10
15
20
25
30
Pressão manométrica do vapor (kgf/cm²)
NOTA 1 Perda de calor estimada para: Ta = 5 ºC, e Vv = 20 km/h. Isolamento de silicato de cálcio com espessura ecônomica
conforme Norma Petrobras N-550.
NOTA 2 Aa curvas foram calculadas para uma perda de pressão equivalente a uma diferença máxima de 5º C entre a entrada e saída
do ramal.
NOTA 3 O valor indicado nas curvas é o diâmetro nominal da tubulação.
Figura A.40 - Consumo de Vapor para Ramal 1/2"
53
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0,60
24"
0,55
0,50
16"
0,45
0,40
12"
0,35
8"
Consumo
de
vapor 0,30
(kg/h/m)
6"
0,25
4"
0,20
0,15
0,10
0,05
0
5
15
10
20
25
30
Pressão manométrica do vapor (kgf/cm²)
NOTA 1 Perda de calor estimada para: Ta = 5 ºC, e Vv = 20 km/h. Isolamento de silicato de cálcio com espessura ecônomica
conforme Norma Petrobras N-550.
NOTA 2 Aa curvas foram calculadas para uma perda de pressão equivalente a uma diferença máxima de 5º C entre a entrada e saída
do ramal.
NOTA 3 O valor indicado nas curvas é o diâmetro nominal da tubulação.
Figura A.41 - Consumo de Vapor para Ramal 1/2" ou 3/4" com Fita ou Perfil de Alumínio
54
-PÚBLICO-
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PG
Ta
Td
Tss
Ts
Td
Tis
Bota
TQ - Enxofre
Legenda:
O volume da bota é no mínimo 2 vezes o
volume do Td.
Tss = tis = Ts + 1d ( d = diâmetro)
Caimento de 10% entre o Tss e Tis.
Ta = tubo de alimentação.
Ts = tubo da serpentina.
Tss = tubo superior da serpentina.
Tis = tubo inferior da serpentina.
Td = tubo de descarga.
PG = purgador
Figura A.42 - Instalações Típicas para Aquecimento de Tanque de Enxofre
55
-PÚBLICO-
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Anexo A - Figuras
n
Tro
ma
Ra
ipa
nc
ri
lp
e
ld
cip
rin
p
co
ap
ev
d
al
es
ld
a
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or
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me
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up
R
r
po
va
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Ra ecim
u
aq
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m
e
o d 16
içã N-1
u
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d
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ig
ão
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Es r Ve
po
va
qu
ea
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Tro cond
de
do
a
o
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de
o
r
n
T
co
de
al
p
i
inc
pr
ta
Es
or
let
o
oc
çã
ra
igu
rF
Ve
e
ad
a
6d
A.
r
po
va
6
11
N-
Figura A.1 - Esquema Geral de Aquecimento por Vapor
17
Ra
l
ma
de
co
o
ad
ns
e
nd
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Anexo B - Roteiro de Cálculo de Aquecimento de Tubulações por Traço de Vapor
B.1 Objetivo
B.1.1 O objetivo é a determinação de:
a) temperatura de equilíbrio do tubo de processo;
b) fluxo total de calor;
c) consumo de vapor de aquecimento.
B.1.2 Para obtenção dos resultados finais é necessário efetuar diversas iterações até que a diferença
dos valores calculados de calor fornecido para o tubo de processo (QST) e o calor perdido para o
ambiente (QA) entre uma iteração e a seguinte não seja superior em módulo a 1 kcal/(h.m).
B.2 Roteiro
O roteiro se divide em:
a) calor fornecido pelo ramal de aquecimento ao tubo de processo (subseção B.2.1);
b) calor perdido para o ambiente (subseção B.2.2);
c) consumo de vapor (seção B.3);
d) lista das variáveis e propriedades (seção B.4).
B.2.1 Calor Fornecido pelo Ramal ao Tubo de Processo (QST)
O cálculo pressupõe regime permanente e inexistência de fluxo do fluido de processo. São
consideradas parcelas de radiação e condução. Para efeito de simplificação, é desconsiderada a
variação de temperatura ao longo da secção do tubo de processo, sendo portanto igual em todos os
pontos.
QST = QR + QC
Onde:
QR é o calor fornecido por radiação;
QC é o calor fornecido por condução.
B.2.1.1 Calor por Radiação do Ramal para o Tubo de Processo (QR)


Q R   x  ST x A R x TST  273   TOP  273  x FFA x NST
4
4
Onde:
AR é  x DST;
ST é a emissividade do ramal de aquecimento;
FFA é o fator de forma entre ramal e tubo de processo;
2  2C
FFA é
para ramais retos;
2
 D  D ST 
;
é ArcCos  T
D  D 
ST 
 T
S é o afastamento entre ramal e tubo de processo;
NST é o número de ramais de aquecimento.
C
NOTA
Para configuração helicoidal é necessário considerar um número equivalente de ramais
igual à razão entre o comprimento de hélice e o passo helicoidal. Desta forma temos:
56
N-42
FFA =
2  2C
2
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x Neq
Neq = (2 x (DT + DST)2 + Phel2)1/2 / Phel
Onde:
Phel é o passo da hélice.
Phel
DELTA
DT
DST
Figura B.1 - Passo da Hélice do Traço de Vapor
B.2.1.2 Calor por Condução do Ramal para Tubo de Processo (Qc)
B.2.1.2.1 Para ramais retos convencionais, o calor por condução é considerado nulo (Qc = 0). O calor
de condução é significativo somente quando se utiliza ramais com fita ou perfil de alumínio. O cálculo
está apresentado a seguir:
QC = Ti / Rg
Onde:
Ti é TST - TOP;
Rg é a resistência global.
B.2.1.2.2 A resistência global de transmissão de calor (Rg) considera a resistência de contato
causada por incrustações mais camada de ar (Rst, Rtp), juntamente com a resistência de condução no
alumínio (Ral).
Rg = Ral + Rst + Rtp
B.2.1.2.3 Para sistemas com um ramal temos:
Rg = Lal / (Kal x Aal) + Efl / (Kar x Afst) + Efl / (Kar x Aftp)
Onde:
Kal é a condutividade do alumínio;
Lal é a espessura média do perfil, ou;
Lal é [AA/ cos (Delta)]/2, para fita de alumínio;
AA é (DT + DST)/2 x Sen (G).
57
N-42
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B.2.1.2.4 Para sistemas com mais de um ramal, a primeira parcela, correspondente à resistência do
alumínio deve ser modificada considerando resistências em paralelo.
B.2.1.2.5 Devido ao fato de que para cada ramal são ligadas 2 fitas ao tubo de processo, o
comprimento é dividido pela metade já que são resistências em paralelo.
PF
D T/2
G
(DT + DST)/2
LF
D AUX
DELTA
AA
DST
G=
Arc Cos [(DT - DST)/(DT + DST)]
Onde:
G
é o ângulo entre o ponto de contato ramal-fita e o ponto de contato fita-tubo de
processo;
Delta é o Ângulo de hélice da fita;
Delta é Arc tg (PF / 2 x DAUX);
DAUX é o Diâmetro equivalente da fita de alumínio (considera-se a fita recobrindo a
tubulação de processo como um “tubo de alumínio”);
DAUX é LA/;
LA
é o perímetro da fita ao redor do tubo. O cálculo pode ser aproximado considerando
o aumento de diâmetro correspondente ao ramal de aquecimento.
Aal
é a seção de fita ou perfil;
Aal
é [DT x Sen (Gama/2) + DST x Sen (Beta/2)] / 2 para perfil;
Beta é o ângulo de contato entre fita ou perfil e ramal (ver Figura A.32);
Gama é o ângulo de contato entre fita ou perfil e tubo de processo.
Figura B.2 - Dimensões Características de Montagem da Fita
58
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EE
GAMA
2xG
L al
AA
BETA
CC
Onde:
Aal é EF x LF / [PF x Cos (Delta)] para fita;
EF é a espessura da fita;
LF é a largura da fita;
PF é o passo da fita;
Afst é a área de contato entre o ramal de aquecimento e alumínio;
Aftp é a área de contato entre o tubo de processo e alumínio;
DST
Afst é Beta x 2 , para perfil;
Afst é CC x LF/[PF x Cos (Delta)], para fita;
CC é o perímetro de contato ramal-fita;
Aftp é o Gama x DT/2, para perfil;
Aftp é EE x LF/[PF x Cos (Delta)], para fita;
EE é o perímetro de contato fita-tubo de processo;
Efl é a espessura média de filme entre o tubo de aquecimento e alumínio. O valor é
experimental em função da montagem do sistema. Foi obtido em bancada de
testes o valor de 0,4 mm;
Kar é a condutividade do ar.
Figura B.3 - Perfil de Alumínio - Perímetro da Fita
B.2.2 Calor Perdido pelo Tubo de Processo ao Ambiente (QA)
São consideradas 3 resistências térmicas para a perda de calor do sistema para o ambiente:
a) convecção e radiação externa;
b) condução no isolamento térmico;
c) radiação, condução e convecção na camada de ar entre o tubo de processo e
isolamento térmico.
B.2.2.1 Convecção e Radiação Externa (Qe)
QE = Ue x Ae x Te
Onde:
Te é (Ts-Ta);
Ue é o coeficiente global externo de transmissão de calor;
Eu é hc+hr.
Onde:
hc
hr
é o coeficiente de convecção externo;
é o coeficiente de radiação externa.
59
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B.2.2.1.1 As fórmulas de hc e hr devem ser utilizadas da PETROBRAS N-550.
Ae = área efetiva de troca térmica entre tubo de processo e o ambiente.
B.2.2.1.2 A área efetiva de troca é uma hipótese aproximada, a fim de excluir do balanço térmico a
parcela de perda direta de calor do ramal de aquecimento para o ambiente (ver B.2.4). Esta perda é
significativa nos seguintes casos:
a) para ramal reto quando o diâmetro do ramal é muito próximo do diâmetro do tubo de
processo; neste caso deve ser considerado o ângulo de troca térmica direta Ni;
b) para ramal helicoidal quando o passo é muito próximo do diâmetro externo do ramal;
neste caso deve ser considerado o comprimento efetivo de troca Lef.
DI
DT
TT1
TT2
DST/2
DI/2
Ni
Ae = (-NixNST) x Lef x De
Onde:
Lef é o comprimento efetivo de troca;
Lef é 1 para ramais retos;
Lef é (1-DST [Phel x Cos (DeltaH)], para ramal helicoidal;
DeltaH é Arc tg [Phel/2 x (DT + DST)];
Ni é o ângulo de troca térmica direta para o ambiente;
Ni é 0 para ramal helicoidal;
Ni é TT1 + TT2, para ramais retos;
Sen (TT1) é DST/(DT + DST);
(DI/2)/Sen (TT1) é (DT + DST)/ 4 /Sen (TT2).
Figura B.4 - Ângulos de Troca Térmica Direta
B.2.2.2 Condução no Isolamento Térmico (Qk)
B.2.2.2.1 As mesmas considerações anteriores, de área efetiva de troca, são válidas para este item.
QK = 2 x ( - Ni x NST) x Lef x K x (TI - TS) / log(DE / DI)
Onde:
K é a condutividade térmica do isolamento (kcal/h m °C).
60
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B.2.2.2.2 Deve ser considerada a variação da condutividade com a temperatura do isolamento,
conforme fabricante ou a PETROBRAS N-1618. Pode ser utilizado um valor médio de temperatura
entre a superfície interna e externa do isolamento.
B.2.2.3 Radiação, Condução e Convecção na Camada de Ar entre o Tubo de Processo e o
Isolamento Térmico (QI)
B.2.2.3.1 As mesmas considerações de área efetiva de troca são válidas em B.2.2.3.
QI = QRAR + QCAR
Onde:
QRAR é o calor por radiação entre o tubo e a superfície interna do isolamento;
QRAR é  xtx( - Ni x NST) x Lef x DT x ((TOP + 273)4-(TI + 273)4);
QCAR é o calor por condução e convecção na camada de ar entre o tubo e a superfície
interna do isolamento;
QCAR é 2 x (-Ni x NST) x Lef x Keq x (TOP - TI) / log(DI / DT).
Onde:
Keq
Keq
é o coeficiente de condutividade térmica equivalente que consiste na condutividade do
ar aumentada de forma a considerar o efeito de convecção entre as 2 paredes;
é 2,14E - 3 x DD0,75 x (TOP - TI)0,25.
Onde:
DD: espessura da camada de ar.
B.2.2.3.2 Quando se utiliza fita de alumínio, as fórmulas de QCAR e QRAR devem ser modificadas de
forma a considerar recobrimento parcial da fita de alumínio.
QCAR = (-NixNST)xLefx4,28E-3xDDAl0,75 x (TOP-TI)1,25 x LF / (PF x Cos(Delta))/log(DI/DAUX)+
(-NixNST)xLefx4,28E-3xDDT0,75 x (TOP-TI)1,25 x (1-LF/(PF x Cos(Delta))/log(DI/DT))
QRAR =  xALx(-Ni x NST) x Lef x DAUX x [(TOP+273)4-(TI+273)4) x (LF/(PFxCos(Delta)] +  x t
x (-Ni x NST) x Lef x DT x [(TOP+273)4 - (TI+273)4) x (1-LF/(PFx Cos(Delta)]
Onde:
DDAL é a espessura da camada de ar entre tubo de alumínio-isolamento térmico;
DDAl é (DI - DAUX)/2;
DDT é a espessura da camada de ar entre tubo de processo-isolamento térmico;
DDT é (DI - DT)/2;
t
é a emissividade do tubo de processo;
AL é a emissividade do alumínio.
B.2.3 Perda Direta de Calor para o Ambiente (QDIR)
A perda direta de calor do ramal para o ambiente pressupõe um trecho inferior do ramal,
compreendido pelo ângulo 2 x Ni, encostado no isolamento térmico. Nesta região é considerada a
temperatura interna do isolamento térmico igual à temperatura do ramal de aquecimento. Desta forma
temos:
QDIR = 2 x Ni x K x (TST-TSD)/log(DE/DI), para ramal reto;
QDIR = 2 x (1-Lef) x K x (TST-TSD)/log(DE/DI), para ramal helicoidal.
Onde:
TSD é a temperatura externa do isolamento térmico na região afetada pela perda direta.
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REV. F
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B.3 Consumo De Vapor Em Regime Permanente (Cv)
B.3.1 O calor total (QT) é igual ao calor fornecido para o tubo de processo (QST) mais o calor por
perda direta (QDIR). Para a determinação do consumo devemos usar o calor latente de
vaporização (R).
CV = QT / R
B.3.2 A partir de TSAT[°C ], o calor latente pode ser obtido da seguinte correlação:
R
= 545,1 + 0,691xTSAT - 1,09E-2xTSAT2 + 3,91E-5xTSAT3 - 6,075E-8xTSAT4 [kcal/kg]
B.3.3 A temperatura de saturação TSAT pode ser obtida da correlação abaixo:
TSAT = 2224,4 / (5,9778 - log10(PSAT + 1) -273
TSAT = 2101,1 / (5,6480 - log10(PSAT + 1) -273
TSAT = 2010,8 / (5,4510 - log10(PSAT + 1) -273
Onde:
0 < PSAT < 2
2 < PSAT < 17
17 < PSAT < 169
kgf/cm2
kgf/cm2
kgf/cm2
PSAT é a pressão manométrica do vapor, [kgf/cm2].
B.4 Lista de Variáveis e Propriedades
B.4.1 Variáveis Utilizadas
TST = temperatura do ramal ( usualmente igual à temperatura de saturação)
TOP = temperatura de equilíbrio do tubo de processo
TA = temperatura ambiente
TI = temperatura da superfície interna do isolamento
NST = número de ramais de aquecimento;
TS = temperatura da superfície externa do isolamento
DT = diâmetro externo do tubo de processo
DST = diâmetro externo do ramal
DI = diâmetro interno médio do isolamento
ESP = espessura do isolamento
DE = diâmetro externo do isolamento (DE = DI + 2 x ESP)
[°C];
[°C];
[°C];
[°C];
[°C];
[mm];
[mm];
[mm];
[mm];
[mm].
B.4.2 Propriedades Utilizadas
Kal
Kar
K

al
t
st
= condutividade térmica do alumínio
= condutividade térmica do ar
= condutividade térmica do isolamento
= constante de Stephan-Boltzmann
= emissividade do alumínio oxidado
= emissividade do tubo de processo
= emissividade do ramal
62
(Kal = 175 kcal/h m °C);
(Kar = 0,025926 kcal/h m °C);
(ver PETROBRAS N-1618);
( = 4,875E-8 kcal/h m2 K4);
(al = 0,25), polido (al = 0,08);
(t = 0,85);
(st = 0,85 (aço) st =0,78 (aço carbono ou aço inox).
N-42
REV. F
ÍNDICE DE REVISÕES
REV. A, B e C
Não existe índice de revisões.
REV. D
Partes Atingidas
Descrição da Alteração
2.2
Excluído
FIGURA A-39
Revisada
FIGURA A-40
Revisada
B-2.1.1
Revisado
B-2.2.1.2
Revisado
B-4.2
Revisado
REV. E
Partes Atingidas
Descrição da Alteração
1.1
Revisado
2
Revisado
3.3.1
Revisado
3.14
Revisado
4.2.5
Revisado
4.3.2
Revisado
4.5.1
Revisado
4.5.2.4
Revisado
4.5.2.5
Revisado
4.5.3.3
Revisado
4.5.3.4
Revisado
4.5.6.3
Revisado
4.5.6.6
Revisado
4.5.6.9
Revisado
4.5.6.10
Revisado
4.5.6.11
Renumerado
4.6.1.2
Revisado
4.6.4
Incluído
4.7.1
Revisado
4.8
Revisado
IR 1/2
11 / 2013
N-42
REV. F
ÍNDICE DE REVISÕES
REV. E
Partes Atingidas
Descrição da Alteração
4.9.1
Revisado
4.10
Revisado
Figura A.1
Revisado
Figura A.2
Revisado
Figura A.3
Revisado
Figura A.6
Revisado
Figura A.14.3
Revisado
Figura A.20.1
Revisado
Figura A.20.2
Revisado
Figura A.31.5
Revisado
Figura A.32
Revisado
Figura A.42
Incluído
REV. F
Partes Atingidas
Todas
Descrição da Alteração
Todas
IR 2/2
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