Mecânica dos fluidos · Tubulações e pressão

Cálculo da espessura de tubulação por pressão interna

Calcule a espessura de parede necessária para uma tubulação sob pressão interna com o modelo de membrana fina, acrescente a margem e verifique a esbeltez da parede.

Criado em v1.0

Por Thibaut Grzelak, Engenheiro de cálculo mecânico

Tubulações e pressão
01Dados do cálculo
Fator simplificado entre 1% e 100%; não substitui a definição do código aplicável.
Corrosão, erosão ou usinagem; a tolerância negativa de fabricação não está incluída.

Os resultados estão atualizados.

03

Resultados

Métrico
Espessura com margem c
3,3738mm

Soma tp + c, sem arredondamento para uma série comercial.

Diâmetro interno resultante
107,55mm

Di = Do − 2tn.

Relação Dm/tp
60—

Verificação da coerência geométrica com a espessura teórica.

Mostrar os detalhes do cálculoFórmulas, conversão para o SI, substituição numérica e resultadosAbrir ↓

Nota de cálculo

Detalhes completos do cálculo

Domínio adotado: ri/t > 10, com ri = Do/2 − t (raio interno). Este limite é uma escolha conservadora do modelo de membrana, não uma verificação normativa. Para uma espessura calculada, são verificadas tanto a espessura teórica quanto a espessura com sobreespessura. Pré-dimensionamento por membrana fina para uma tubulação reta submetida somente à pressão interna. A relação inverte σθ = p(Do−t)/(2t), usando S·E como limite simplificado. A tensão admissível e a eficiência da junta já foram selecionadas pelo usuário. Tolerâncias negativas, efeitos de temperatura, cargas externas e combinações normativas não são adicionados automaticamente. O dimensionamento final deve ser verificado com o código aplicável e com uma espessura realmente disponível.

01Fórmulas e símbolos

Fórmulas utilizadas

tptp = p·Do/(2·S·E + p)Inversão exata do modelo de diâmetro médio
tntn = tp + cEspessura após a adição da margem
DiDi = Do − 2tnDiâmetro interno geométrico
02Hipóteses e limites

Domínio de validade

  • Pré-dimensionamento por membrana fina para uma tubulação reta submetida somente à pressão interna.
  • A relação inverte σθ = p(Do−t)/(2t), usando S·E como limite simplificado.
  • A tensão admissível e a eficiência da junta já foram selecionadas pelo usuário.
  • Tolerâncias negativas, efeitos de temperatura, cargas externas e combinações normativas não são adicionados automaticamente.
  • O dimensionamento final deve ser verificado com o código aplicável e com uma espessura realmente disponível.
03Exemplo de validação

Caso numérico de referência

  1. p = 40 bar, Do = 114,3 mm, S = 120 MPa, E = 100% e c = 1,5 mm.
  2. tp = 1,87377 mm.
  3. tn = 3,37377 mm.
  4. Di = 107,55246 mm e Dm/tp = 60.
04Referências diretas