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Espessura da Parede do Tubo

Cálculo da espessura da parede do tubo utilizando a fórmula de Barlow

Espessura da Parede do Tubo

A fórmula de Barlow é utilizada para calcular a pressão do tubo considerando seu diâmetro, espessura da parede e tensão do arco (no material do tubo). Portanto, ela pode ser usada para calcular qualquer um desses parâmetros em função dos outros três.
Além de algumas outras simplificações, uma importante suposição teórica feita para o uso da fórmula de Barlow é que a parede do tubo se comporta como uma membrana (ou tubo de parede fina), o que significa que a tensão do arco na parede do tubo é distribuída de maneira uniforme em todas as suas espessuras. Não existem momentos de qualquer tipo dentro da parede do tubo.Um parâmetro para garantir que o comportamento da membrana aconteça na parede do tubo é a proporção diâmetro sobre espessura (D/t) ser maior ou igual a 20 1 2, embora alguns autores considerem 16 3.
Entretanto, a decisão de usar ou não a fórmula geralmente não se baseia na geometria de sua seção (proporção D/t), mas no serviço da tubulação, considerando o tipo de fluido, indústria e condições físicas, por exemplo, como a ASME (American Association of Mechanical Engineers) faz.

Pipe B3.jpg

P=\frac{2St}{D}

  • P: Pressão do tubo
  • S: Tensão do arco
  • t: Espessura da parede do tubo
  • D: Diâmetro externo

PLANETCALC, Cálculos utilizando a fórmula de Barlow

Cálculos utilizando a fórmula de Barlow

Dígitos após o ponto decimal: 3
t calculado, (pol.)
 
S calculado, (psi)
 
D calculado, (pol.)
 
P calculado, (pol.)
 

Seguindo esse critério de serviço, o código ASME B31.4 (Sistemas de Transporte por Tubos para Líquidos e Fluidos) aplica a fórmula desta maneira:

t=\frac{PD}{2S}+A

  • A: Tolerância para rosqueamento, ranhura, corrosão

PLANETCALC, Espessura da Parede pela fórmula de Barlow aplicada pela ASME B31.4

Espessura da Parede pela fórmula de Barlow aplicada pela ASME B31.4

Dígitos após o ponto decimal: 3
Espessura da parede do tubo, (pol.)
 

O código ASME B31.8 (Sistemas de Tubulação para Transmissão e Distribuição de Gás) a aplica desta maneira:

P=\frac{2St}{D}FET

e para calcular a espessura mínima da parede, incluindo uma tolerância:

P=\frac{2S(t-A)}{D}FET

deve ser expressa da seguinte forma:

t=\frac{PD}{2SFET}+A

  • F: Fator de Design
  • E: Fator de Junta Longitudinal
  • T: Fator de Redução de Temperatura
  • A: Tolerância para rosqueamento, ranhura, corrosão

PLANETCALC, Pressão do Tubo pela fórmula de Barlow aplicada pela ASME B31.8

Pressão do Tubo pela fórmula de Barlow aplicada pela ASME B31.8

Dígitos após o ponto decimal: 3
P calculada (psi)
 
t calculado (pol.)
 

O código ASME B31.9 (Tubulação de Serviços de Construção) a aplica desta maneira:

t=\frac{PD}{2SE}+A

  • E: Fator de Junta Longitudinal
  • A: Tolerância para rosqueamento, ranhura, corrosão

PLANETCALC, Espessura da parede do tubo pela fórmula de Barlow conforme Aplicada pela ASME B31.9

Espessura da parede do tubo pela fórmula de Barlow conforme Aplicada pela ASME B31.9

Dígitos após o ponto decimal: 3
Espessura da parede do tubo, (pol.)
 

Por outro lado, ao contrário do pressuposto da parede fina ou teoria da membrana, há as fórmulas da placa curva ou do tubo de parede grossa derivadas da teoria de Lame, cujo uso é mais complicado, às vezes com iterações, e requer uma abordagem cuidadosa como, por exemplo, no código ASME B 31.1 (Tubulação de Potência), o código ASME B 31.3 (Tubulação de Processo), e ASME B 31.5 (Componentes de Tubulação de Refrigeração e Transferência de Calor).

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