MAPA – EMEC – Tubulações e Instalações Industriais – 54/2026

MAPA – EMEC – TUBULAÇÕES E INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS – 54/2026

CONTEXTUALIZAÇÃO

As instalações industriais de transporte de fluidos devem ser projetadas de modo a garantir que o fluido alcance os diferentes equipamentos da planta em condições adequadas de pressão, vazão e segurança. Durante o escoamento, parte da energia disponível é dissipada devido ao atrito ao longo das tubulações e às perturbações provocadas por válvulas, curvas, cotovelos e outros acessórios. Por esse motivo, o dimensionamento de uma instalação exige a análise conjunta das características da tubulação, das condições de bombeamento, das perdas de carga e das condições de operação. Além do desempenho hidráulico, o engenheiro deve considerar aspectos relacionados à segurança e ao monitoramento da instalação, uma vez que alterações de pressão e vazão podem indicar condições inadequadas de funcionamento.

Fonte: adaptado de KANEKO, Guilherme Hitoshi; HERRERO, Matheus Vinicius de Oliveira. Tubulações e Instalações Industriais. Maringá: UniCesumar, 2022.

PARTE I – Dimensionamento e perdas de carga

Fonte: gerada por ChatGPT em 24 ago. 2026.

Durante a avaliação do projeto, a equipe de engenharia verificou que a bomba fornece uma pressão de 350 kPa na saída, enquanto o equipamento necessita receber uma pressão mínima de 150 kPa para funcionar adequadamente. O ponto de chegada da tubulação encontra-se 8 m acima da saída da bomba. Para a condição de operação considerada, foram estimadas perdas de carga distribuídas e localizadas que, somadas, correspondem a 10 m.c.a.

Considere: 1 m.c.a. ≈ 9,81 kPa e que a água possui massa específica aproximada de ρ = 1000 kg/m3.

Com base na situação apresentada, responda:

a) Determine a pressão correspondente ao desnível de 8 m entre a saída da bomba e o equipamento de processo.

b) Converta a perda de carga total estimada de 10 m.c.a. para kPa e determine a pressão disponível na entrada do equipamento após considerar o desnível e as perdas de carga.

c) Compare a pressão calculada no item anterior com a pressão mínima de 150 kPa exigida pelo equipamento. O sistema atende à condição de operação? Justifique sua resposta.

d) Caso o sistema não atenda à pressão mínima requerida, apresente duas modificações de projeto que poderiam ser avaliadas para melhorar seu desempenho hidráulico. Explique tecnicamente como cada alteração poderia contribuir para o funcionamento do sistema.

PARTE II – Segurança, pressão e medição

Após a instalação entrar em operação, a equipe de manutenção passou a acompanhar continuamente as condições do sistema. O objetivo é identificar alterações de pressão e vazão que possam indicar obstruções, problemas em válvulas, falhas de equipamentos ou outras condições anormais. A instalação possui um manômetro na descarga da bomba e um medidor de vazão no trecho que conduz o fluido ao equipamento, conforme apresentado na Figura 2.

Fonte: gerada por ChatGPT em 24 ago. 2026.

Em determinada condição de operação, o manômetro indica uma pressão manométrica de 250 kPa. A pressão atmosférica local é de 100 kPa. Após algumas semanas de operação, o operador percebe uma redução significativa na vazão indicada pelo medidor, acompanhada por um aumento da pressão na descarga da bomba.

Com base na situação apresentada, responda:

a) Determine a pressão absoluta indicada no ponto de instalação do manômetro.

b) Explique o que representa a pressão manométrica e por que ela é diferente da pressão absoluta.

c) Considerando que a vazão diminuiu enquanto a pressão na descarga da bomba aumentou, apresente uma possível causa para esse comportamento e explique o fenômeno utilizando os conceitos de resistência ao escoamento e perda de carga.

d) Na condição observada, quais medidas deveriam ser adotadas pela equipe responsável pela instalação? Apresente duas ações relacionadas à segurança, inspeção ou manutenção e justifique sua importância para a operação do sistema.

Unicesumar – Tubulações e Instalações Industriais