A seleção de materiais de tubos e conexões envolve muitos fatores. Engenheiros devem abordar essas decisões e identificar pontos fortes e fracos de vários materiais de tubos e métodos de conexão.
Assim como as propriedades de diferentes materiais de tubulação variam amplamente, a importância dessas propriedades varia muito entre os projetos. De tubo termo retrátil a tubos de PVC ou de vidro, são muitas as opções.
O material de tubulação escolhido depende da aplicação e da qualidade da água.
Por exemplo, os sistemas de aquecimento geralmente empregam tubos de aço devido ao seu baixo custo e resistência ao calor, enquanto os sistemas de água pura costumam usar tubos de polipropileno virgem ou fluoreto de polivinilideno.
Alguns dos principais tipos de tubos são:
- Tubo de aço;
- Tubo de aço galvanizado;
- Tubo de cobre;
- Tubo de ferro fundido.
Confira mais sobre cada um deles a seguir.
Tubo de aço
O aço é forte, rígido e possui baixo coeficiente de expansão térmica. Também é pesado e não conta com proteção contra corrosão.
Às vezes, é chamado de aço carbono ou aço preto para diferenciar do aço inox e galvanizado. Todo aço, por definição, contém carbono.
O aço geralmente é usado para sistemas hidrônicos fechados porque é barato, especialmente quando comparado a outros materiais em sistemas com altas pressões; e a corrosão é controlada com relativa facilidade nesses sistemas.
Também é uma boa escolha para sistemas de condensação a vapor porque lida bem com altas temperaturas e pressões; e a corrosão normalmente não é um problema nos tubos de vapor.
Se aminas (geralmente ciclohexilamina, morfolina ou dietiletanolamina) forem alimentadas adequadamente para neutralizar o pH do tubo condensado, os tubos condensados podem durar a vida útil do edifício.
Um baixo coeficiente de expansão térmica minimiza a necessidade de loops de expansão e juntas de expansão. No entanto, a alta rigidez do aço significa que, embora se expanda menos, exerce forças muito altas nas âncoras.
Tubo de aço galvanizado
O tubo galvanizado tem todas as vantagens do tubo de aço, além de maior resistência à corrosão na maioria dos ambientes, embora a um custo ligeiramente superior.
A galvanização funciona quase perfeitamente em aplicações nas quais as condições são molhadas e secas periodicamente (por exemplo, sinais de trânsito e trilhos de proteção).
Ele pode falhar em ambientes com alto teor de sódio porque faz com que o filme de óxido aderente se destaque e reaja mais como um tubo de aço do qual o óxido se desprende.
Se o tubo galvanizado estiver sendo soldado, o soldador precisa ter cuidado para triturar o aço bruto. A reparação de galvanização no interior do tubo é difícil ou impossível. Se o interior precisar de uma camada galvanizada contínua, considere os acoplamentos mecânicos.
Tubo de cobre
O tubo de cobre geralmente é usado em aplicações domésticas e hidrônicas. É um material caro, mas é bastante levo.
Além disso, o cobre é geralmente mais resistente à corrosão que outros tipos de material.
Na indústria de climatização, a maior parte do cobre é do tipo L (espessura média) de cobre duro (temperado), embora o cobre macio (recozido) seja frequentemente do tipo K (grosso). A tubulação de drenagem, desperdício e ventilação (DWV) é mais fina (tipo M).
O aço inoxidável é amplamente considerado resistente a toda a corrosão. Isso é verdade em muitas circunstâncias, mas não em todas.
A corrosão anaeróbica e clorídrica pode afetar a tubulação de cobre. A liga mais comum é a 304 SS, que adiciona 18% de cromo e 8% de níquel ao aço.
O tubo inox 304 L tem conteúdo de carbono reduzido para minimizar a tendência de corrosão do cobre nas soldas. Já o 316 e o 316L adicionam molibdênio para reduzir a suscetibilidade aos cloretos.
Existem muitos graus de ligas de cobre. Em geral, as ligas da série 300 são as mais resistentes à corrosão e não são magnéticas. As séries 400 são mais duras, mais resistentes à abrasão, suportam temperaturas mais altas e são magnéticas.
As ligas da série 200 são usadas em dissipadores e aplicações em que a menor resistência à corrosão é aceitável.
Tubo de ferro fundido
O ferro fundido é usado principalmente em sistemas de esgoto e águas pluviais. Tem boa resistência à corrosão nessas aplicações.
O ferro dúctil é como o ferro fundido, exceto pelo fato de possuir uma porcentagem menor de carbono e ter recozimento e/ou aditivos, como o magnésio, para formar uma matriz (nodular) diferente.
Isso faz com que seja significativamente forte e mais dúctil do que o ferro fundido. Sua resistência à corrosão é muito semelhante ao ferro fundido. O ferro dúctil é comumente usado para a rede de água da cidade.
Esses foram alguns dos principais tipos de tubos utilizados no meio industrial.