Materiais não Metálicos

TUBULAÇÕES

PARTE 1 - MATERIAIS NÃO METÁLICOS

ALUNO : DIOGO ANTONIO NASCIMENTO GAMA

PROFESSOR : MARCELO

CURSO : ENGENHARIA MECÂNICA

MATERIAIS PLÁSTICOS

Os materiais plásticos são compostos de resinas naturais ou resinas sintéticas. Quase todas as resinas plásticas são de natureza orgânica, tendo em sua composição Hidrogênio, Carbono, Oxigênio e Azôto. As matérias-primas para a fabricação dos materiais plásticos provêm do carvão mineral, do petróleo ou de produtos vegetais. O verdadeiro início da indústria dos materiais plásticos data de 1909, quando foram descobertos os primeiros materiais plásticos denominados Bakelite, Durez, Resinox e Textolite.

TUBOS DE MATERIAIS PLÁSTICOS

Os materiais plásticos sintéticos são atualmente o grupo mais importante dos materiais não metálicos utilizados em tubulações industriais. O emprego desses materiais tem crescido muito nos últimos anos, principalmente como substituto para os aços inoxidáveis e metais não ferrosos. O aumento constante dos preços desses metais e o aperfeiçoamento contínuo dos plásticos tendem a tornar maior ainda a expansão do emprego desses últimos

De um modo geral os plásticos apresentam as seguintes vantagens:

 Pouco peso, densidade variando entre 0,9 e 2,2.

 Alta resistência à corrosão.

 Coeficiente de atrito muito baixo.

 Facilidades de fabricação e de manuseio (podem ser cortados com serrote).

 Baixa condutividade térmica e elétrica.

 Cor própria e permanente que dispensa pintura, dando boa aparência, e permitindo que se adotem códigos de cores para identificação das tubulações.

 Alguns plásticos podem ser translúcidos, permitindo a observação visual da circulação dos fluidos pelos tubos.

Em compensação, as desvantagens são as seguintes:

 Baixa resistência ao calor - Essa é a maior desvantagem. Apesar dos grandes progressos que têm sido conseguidos, a maioria desses materiais não pode trabalhar em temperaturas superiores a 100°C.

 Baixa resistência mecânica - O limite de resistência à tração é da ordem de 2 a 10 kg/mm2 para a maioria dos plásticos. Alguns plásticos termoestáveis laminados em camadas sucessivas de resina plástica e de fibras de vidro apresentam melhor resistência mecânica, embora sempre bem inferior ao aço-carbono.

 Pouca estabilidade dimensional, estando sujeitos a deformações por fluência em quaisquer temperaturas (COLDCREEP).

 Insegurança nas informações técnicas relativas a comportamento mecânico e a dados físicos e químicos. A margem de erro que se pode esperar nessas informações sobre os materiais plásticos é bem maior do que nas relativas aos metais.

 Alto coeficiente de dilatação, até 15 vezes o do aço-carbono.

 Alguns plásticos são combustíveis ou pelo menos capazes de alimentar vagarosamente a combustão.

Distinguem-se duas classes gerais de plásticos: Os Termoplásticos (thermoplastics) e os Termoestáveis (thermosettings).

Os Termoplásticos amolecem completamente, com a aplicação do calor, antes de sofrerem qualquer decomposição química, podendo por isso serem repetidas vezes, amolecidos, moldados e reempregados sem qualquer alteração de sua estrutura química. Começam a amolecer a partir de cerca de 60ºC, podendo então ser moldados.

Os materiais termoplásticos mais conhecidos são: Acrílicos, celulósicos, fluorcarbonos, naturais (shellac, asfalto, copal, etc.) nylon, polietilenos, poliestirenos, polivinis e proteínicos,

Os Termoestáveis, pelo contrário, não podem ser conformados pelo calor. Estes, ao contrário dos primeiros, sofrem alteração química da sua estrutura quando moldados e não podem ser amolecidos novamente pelo calor para uma operação de reforma. Suas temperaturas de moldagem são muito mais altas que as dos termoplásticos. Por outro lado, o produto acabado deste plástico resiste a temperaturas muito mais altas, sem deformação.

Os plásticos de endurecimento a quente mais conhecidos são:

Alkyds, epoxides, furan, inorgânicos, melaminos, fenólicos, poliesteres, silicones e formaldeídos de ureia.

De um modo geral os plásticos resistem muito bem aos ácidos minerais diluídos, aos álcalis (mesmo quando quentes), aos halógenos, às soluções salinas e ácidas, à água salgada e a numerosos outros produtos químicos. Não há praticamente ataque algum com a atmosfera e a água.

Os plásticos podem ser usados em contato direto com o solo, mesmo no caso de solos úmidos ou ácidos. Raramente há contaminação do fluido circulante; os plásticos não produzem resíduos tóxicos.

A maioria dos plásticos é atacada pelos ácidos minerais altamente concentrados. O comportamento em relação aos compostos orgânicos é variável: os hidrocarbonetos e os solventes orgânicos dissolvem alguns dos plásticos.

É importante observar que, de um modo geral, os materiais plásticos têm um comportamento quanto à corrosão inteiramente diferente dos metais, porque com os plásticos não há o fenômeno de corrosão lenta e progressiva, característica dos metais. Por essa razão, ou o plástico resiste indefinidamente ao meio corrosivo, ou é por ele rapidamente atacado e destruído, não tendo, portanto sentido a aplicação de sobre espessuras para corrosão. A destruição dos materiais plásticos ocorre por dissolução ou por reação química direta.

Quase todos os plásticos sofrem um processo de decomposição lenta quando expostos por longo tempo à luz solar, em virtude da ação dos raios ultravioleta, tornando-se quebradiços (wheatering). A adição de pigmentos escuros ao plástico melhora bastante a sua resistência a esse efeito. Recomenda-se por isso que os plásticos que devam ficar permanentemente ao tempo tenham pigmento de negro-de-fumo.

Pelo seu conjunto de vantagens e desvantagens, os materiais plásticos são usados principalmente para serviços de temperatura ambiente ou moderada, e baixos esforços mecânicos,