MAPA - EMEC - TUBULAÇÕES E INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS - 54_2025 (4)

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MAPA - EMEC - TUBULAÇÕES E INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS - 54_2025 
 
MAPA: TUBULAÇÕES E INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 
 
 
CONTEXTUALIZAÇÃO: 
 
As tubulações industriais são elementos fundamentais em praticamente todos os 
setores produtivos, pois permitem o transporte de fluidos, como água, vapor, gases, 
óleos, combustíveis e produtos químicos, entre diferentes etapas de um processo. Mais 
do que simples condutos, elas representam sistemas complexos que precisam ser 
projetados considerando critérios de segurança, eficiência energética e confiabilidade 
operacional. 
Um dos principais desafios associados ao uso de tubulações é a perda de carga, que 
corresponde à perda de energia do fluido durante o escoamento. Essa perda pode 
ocorrer de forma distribuída, ao longo de todo o comprimento do tubo devido ao atrito 
com as paredes, ou de forma localizada, em pontos específicos como válvulas, 
registros, cotovelos e mudanças de diâmetro. Ambas influenciam diretamente no 
dimensionamento de bombas e compressores, impactando nos custos de operação e 
na durabilidade do sistema. 
Além disso, os conceitos de escoamento laminar e turbulento, viscosidade, densidade e 
velocidade do fluido são determinantes para avaliar o comportamento do transporte. 
Enquanto o escoamento laminar apresenta linhas ordenadas e suaves, típico de fluidos 
muito viscosos em baixas velocidades, o regime turbulento é caracterizado por 
movimentos caóticos e mistura intensa, sendo o mais comum em tubulações industriais. 
Esses fatores precisam ser analisados para que o projeto garanta um equilíbrio entre 
eficiência e economia. 
Dessa forma, compreender a importância das tubulações, os efeitos da perda de carga 
e os princípios relacionados ao escoamento de fluidos é essencial para o 
desenvolvimento de soluções de engenharia que unam desempenho, segurança e 
sustentabilidade nos sistemas industriais. 
Nesta atividade, você enfrentará uma série de cenários práticos que exigirão a 
aplicação dos seus conhecimentos teóricos. Seu objetivo é analisar as situações e 
resolver os problemas propostos, utilizando os conhecimentos adquiridos. 
 
Parte 1: 
Você é o engenheiro de uma empresa petrolífera que transporta um óleo via um sistema 
duto viário e deve saber qual a velocidade e pressão em alguns pontos do escoamento. 
Você sabe que a vazão do óleo é de 2m³/s e a pressão no ponto 1 é de 500 kPa, qual 
seria a velocidade e a pressão nos pontos 1, 2, 3, 4 e 5? Ρ=800 kg/m³. (Medidas da 
tubulação estão em cm). 
200 
 
Parte 2: 
 
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Em uma estação de tratamento de água, um sistema de bombeamento é responsável 
por elevar água limpa de um reservatório de captação para um tanque de distribuição 
localizado em um ponto mais elevado. A tubulação, composta por trechos retos e 
acessórios, apresenta desafios hidráulicos devido à geometria do trajeto e à presença 
de componentes que introduzem resistência ao escoamento. Para garantir a eficiência 
energética e a seleção adequada da bomba, é essencial quantificar as perdas de carga 
associadas ao sistema. 
No sistema a seguir, você deve calcular a perda de carga total no sistema de 
bombeamento, considerando as contribuições das perdas distribuídas ao longo da 
tubulação e das perdas localizadas nos acessórios. A vazão a ser bombeada é de água 
de 4 m³/h. O diâmetro interno da tubulação é de 1” (25,4mm), e o comprimento total da 
tubulação é de 45 m. No sistema, há uma válvula pé de crivo (k=7,3) e três cotovelos 
90° com raio médio (k=0,7). Considere que a água está a 25 °C e possui viscosidade 
cinemática igual a 0,8.10-6 m²/s. 
Para encontrar a perda de carga distribuída, necessitamos encontrar o fator de atrito (f), 
para isso podemos utilizar o diagrama de Moody. 
55555555555 
 
Onde: 
DP = perda de pressão ou de carga (m). 
f = fator de fricção (dado encontrado em tabelas). 
L = comprimento equivalente da tubulação (m). 
DL = diâmetro interno da tubulação (m). 
v = velocidade média do fluido (m/s). 
g = aceleração da gravidade (9,81 m/s). Para encontrar a rugosidade relativa (𝞮/d) 
considere a rugosidade absoluta da tubulação sendo 0,0508 mm. 
 
Para encontrar a perda de carga localizada, utilize os valores para Válvula pé de crivo 
k=7,3 e para cada cotovelo (90°) um k=0,7. 
 
Qual é a perda de carga localizada, a distribuída e a total do sistema? 
 
Parte 3: 
Uma indústria alimentícia precisa bombear água de um reservatório inferior até um 
tanque elevado que alimenta a linha de pasteurização. O desnível geométrico entre os 
dois reservatórios é de 12 m. O sistema de tubulações apresenta uma perda de carga 
total de 8 m (considerando perdas distribuídas e localizadas). A bomba foi instalada 
para garantir uma vazão de 30 m³/h. O motor que aciona a bomba possui potência de 
5,0 kW. Sabendo que a densidade da água é ρ = 1000 kg/m³ e g = 9,8 m/s², determine 
a eficiência da bomba.