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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84697| Type: | TCC |
| Title: | Dimensionamento e validação de projeto de tubulações industriais através de métodos analíticos e simulações em softwares |
| Authors: | Souza, João Pedro de Freitas |
| Advisor: | Oliveira, Caroliny Gomes de |
| Keywords in Brazilian Portuguese : | tubulações;dimensionamento;simulações |
| Keywords in English : | piping;sizing;simulations |
| Knowledge Areas - CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
| Issue Date: | 2026 |
| Citation: | SOUZA, João Pedro de Freitas. Dimensionamento e validação de projeto de tubulações industriais através de métodos analíticos e simulações em softwares. 2026. 74 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Ceará, Russas, 2026. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | As tubulações industriais são fundamentais em diversos setores da indústria, como petroquímica, farmacêutica, alimentícia e mineração, sendo fundamentais no transporte de fluidos de um ponto ao outro. Os projetos de tubulações industriais são idealizados de maneira a conectar equipamentos e sistemas formando uma rede integrada que permite o funcionamento eficiente e coordenado de operações industriais. Entretanto, muitas vezes sistemas de tubulações são superdimensionados por falta de validação por meio de cálculos ou por insuficiência de informações confiáveis sobre o processo de dimensionamento do tubo. Então, esse trabalho se motivou a realizar o dimensionamento e validação de um sistema de tubulação industrial, utilizando métodos analíticos e comparando os resultados com simulações computacionais, utilizando os métodos disponíveis na literatura, para desenvolver uma planilha eletrônica, reunindo propriedades físicas de diversos tipos de materiais, para a determinação das dimensões e layouts adotados em um sistema de tubulação. Reforçando os resultados obtidos, foram feitas simulações computacionais, buscando resultados mais próximos do real, empregando ainda mais segurança operacional ao processo. A planilha foi aplicada na determinação do dimensionamento de uma linha dentro do sistema de blend de óleo de uma fábrica de margarina e os resultados foram comparados com as simulações, reforçando os valores obtidos das fórmulas teóricas e validando o projeto já realizado. Ao realizar uma análise dos valores, pode-se observar que as determinações do projeto em relação a dimensões está adequada, em relação ao diâmetro de ø2.1/2”, o valor da espessura da tubulação 1,06 milímetros, sendo possível utilizar o tubo de SCH10, que contém 3,05 milímetros de espessura, entretanto, pensando na questão da corrosão ao longo do tempo, foi tomado o SCH40, que tem 5,16 milímetros, como padrão para a linha, vale ressaltar que, o layout adotado contém características que enriquecem a dissipação de esforços sofridos no sistema, entretanto os espaçamento entre suportes está fora do limite calculado, onde se obteve um resultado de 3,27 metros como limite e no real em alguns pontos o espaçamento é de 6 metros. Conclui-se que o uso de métodos teóricos e simulações resulta em valores mais precisos, validando a vida útil da tubulação independente do processo ao qual esteja aplicada, o que contribui para dimensionamento e seleção de tubos, conexões e acessórios não superdimensionados, favorecendo a operação do sistema e reduzindo custos, manutenção e idealização do projeto. |
| Abstract: | Industrial piping systems are essential in several industrial sectors, such as petrochemical, pharmaceutical, food, and mining industries, playing a key role in the transportation of fluids from one point to another. Industrial piping design is conceived to interconnect equipment and systems, forming an integrated network that enables efficient and coordinated industrial operations. However, piping systems are often oversized due to the lack of validation through engineering calculations or the insufficiency of reliable information regarding the pipe sizing process. Therefore, this work was motivated by the need to perform the sizing and validation of an industrial piping system, using analytical methods and comparing the results with computer simulations, using methods available in the literature, to develop an electronic spreadsheet, gathering physical properties of various types of materials, for the determination of the dimensions and layouts adopted in a piping system. To reinforce the obtained results, computational simulations were performed, seeking results closer to real operating conditions and providing increased operational safety to the process. The spreadsheet was applied to the sizing of a pipeline within the oil blending system of a margarine manufacturing plant, and the results were compared with those obtained from the simulations, reinforcing the values derived from theoretical formulas and validating the previously designed system. By analyzing the results, it can be observed that the dimensional design criteria are adequate; for a diameter of ø2 1/2”, the calculated pipe wall thickness was 1.06 milimeters, allowing the use of SCH10 pipe with a wall thickness of 3.05 milimeters. However, considering corrosion effects over time, SCH40 pipe, with a wall thickness of 5.16 milimeters, was adopted as the standard for the line. It is also worth noting that the adopted layout presents characteristics that enhance the dissipation of stresses acting on the system; however, the spacing between supports exceeds the calculated limit, which was determined as 3.27 meters, while in some sections the actual spacing reaches 6 meters. It is concluded that the use of theoretical methods combined with computational simulations results in more accurate values, validating the service life of the piping system regardless of the process to which it is applied, contributing to the proper sizing and selection of pipes, fittings, and accessories without oversizing, improving system operation and reducing costs, maintenance requirements, and project development efforts. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84697 |
| Access Rights: | Acesso Aberto |
| Appears in Collections: | ENGENHARIA MECÂNICA - RUSSAS - Monografias |
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