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NORMA BRASILEIRA

ABNT NBR 15280-1 Segunda edição 27.08.2009 Válida a partir de 27.09.2009

Dutos terrestres Parte 1: Projeto

Exemplar para uso exclusivo - PETROLEO BRASILEIRO - 33.000.167/0036-31

Onshore pipeline Part 1: Design

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ICS 75.200

ISBN 978-85-07-01729-5

Número de referência ABNT NBR 15280-1:2009 75 páginas

© ABNT 2009

Exemplar para uso exclusivo - PETROLEO BRASILEIRO - 33.000.167/0036-31

ABNT NBR 15280-1:2009

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Sumário

Página

Exemplar para uso exclusivo - PETROLEO BRASILEIRO - 33.000.167/0036-31

Prefácio.......................................................................................................................................................................vi 1

Escopo ............................................................................................................................................................1

2

Referências normativas ................................................................................................................................3

3

Termos e definições ......................................................................................................................................4

4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6 4.4.7 4.4.8 4.5 4.6 4.7 4.8 4.8.1 4.8.2 4.8.3 4.9 4.9.1 4.9.2 4.9.3

Condições e critérios de projeto..................................................................................................................4 Geral................................................................................................................................................................4 Pressão ...........................................................................................................................................................4 Temperatura ...................................................................................................................................................4 Cargas.............................................................................................................................................................5 Geral................................................................................................................................................................5 Cargas operacionais .....................................................................................................................................5 Cargas ambientais.........................................................................................................................................6 Cargas de construção ...................................................................................................................................6 Cargas acidentais ..........................................................................................................................................6 Carga de variação de temperatura (dilatação e contração térmicas) ......................................................6 Cargas de deslocamento imposto ...............................................................................................................6 Combinação de cargas .................................................................................................................................7 Classes de pressão-temperatura, para componentes de tubulação .......................................................7 Tensões admissíveis para materiais de tubos e componentes ...............................................................8 Tensões admissíveis para materiais de suportes e outros elementos estruturais de restrição ..........9 Limites de tensões para tubos e componentes, segundo as solicitações de cargas ...........................9 Duto aéreo (não restringido) ........................................................................................................................9 Duto enterrado (restringido).......................................................................................................................10 Pressão de ensaio hidrostático .................................................................................................................11 Tolerâncias ...................................................................................................................................................12 Corrosão .......................................................................................................................................................12 Roscas ..........................................................................................................................................................12 Tolerâncias dimensionais para tubos e componentes de tubulação ....................................................12

5 5.1 5.2

Dimensionamento à pressão......................................................................................................................12 Geral..............................................................................................................................................................12 Determinação da espessura de parede.....................................................................................................12

6 6.1 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.3 6.4 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.5 6.5.1 6.5.2 6.5.3 6.5.4 6.6 6.7

Seleção de tubos e componentes..............................................................................................................15 Tubos de aço-carbono ................................................................................................................................15 Componentes para mudança de direção ..................................................................................................15 Curvas a frio.................................................................................................................................................15 Curva em gomos..........................................................................................................................................16 Curva forjada................................................................................................................................................16 Curvas por indução .....................................................................................................................................16 Componentes para alterações no diâmetro..............................................................................................17 Componentes para derivações ..................................................................................................................17 Tês e cruzetas ..............................................................................................................................................17 Derivações extrudadas ...............................................................................................................................17 Boca-de-lobo ................................................................................................................................................17 Componentes para fechamento de extremidades ...................................................................................17 Tampões de acionamento rápido ..............................................................................................................17 Tampões soldados ......................................................................................................................................18 Tampos .........................................................................................................................................................18 Flanges cegos ..............................................................................................................................................18 Válvulas ........................................................................................................................................................18 Flanges, juntas e parafusos .......................................................................................................................18

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ABNT NBR 15280-1:2009 6.8 6.8.1 6.8.2 6.8.3

Meios de ligação de tubos ..........................................................................................................................18 Juntas soldadas...........................................................................................................................................18 Juntas flangeadas .......................................................................................................................................19 Juntas roscadas ..........................................................................................................................................19

7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6

Construção e montagem.............................................................................................................................19 Geral..............................................................................................................................................................19 Cruzamentos e travessias ..........................................................................................................................19 Válvulas intermediárias de bloqueio .........................................................................................................22 Cobertura e afastamento ............................................................................................................................22 Estabilização do duto..................................................................................................................................23 Avaliação das anomalias em tubos ...........................................................................................................24

8 8.1 8.2 8.3

Ensaio de pressão .......................................................................................................................................24 Generalidades ..............................................................................................................................................24 Pressão mínima e máxima de ensaio ........................................................................................................25 Pressão máxima de operação admissível (PMOA) ..................................................................................25

9 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8

Análise de flexibilidade...............................................................................................................................26 Geral..............................................................................................................................................................26 Métodos de análise......................................................................................................................................27 Critérios para análise de flexibilidade.......................................................................................................27 Requisitos para a obtenção da flexibilidade ............................................................................................28 Abrangência da análise...............................................................................................................................28 Cargas atuantes e tensões .........................................................................................................................28 Diferenciais de temperatura .......................................................................................................................29 Generalidades ..............................................................................................................................................29

10 10.1 10.2 10.3 10.3.1 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8 10.9

Cálculo das tensões ....................................................................................................................................32 Geral..............................................................................................................................................................32 Tensão de pressão interna .........................................................................................................................32 Tensão de expansão térmica .....................................................................................................................33 Geral..............................................................................................................................................................33 Tensão longitudinal de flexão de peso próprio (Sfg)................................................................................35 Tensão longitudinal de flexão de cargas ocasionais (Sfo) ......................................................................36 Tensão equivalente de cargas externas, de pressão e de variação de temperatura, em cruzamentos (SEQ)...............................................................................................................................................................36 Tensões de carregamentos não-ordinários..............................................................................................37 Tensões residuais .......................................................................................................................................37 Tensões localizadas ....................................................................................................................................37

11 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5

Projeto de suportes .....................................................................................................................................37 Geral..............................................................................................................................................................37 Materiais .......................................................................................................................................................38 Esforços .......................................................................................................................................................38 Ligação de elementos estruturais para suportes de restrição ...............................................................39 Estabilidade para tubos enterrados ..........................................................................................................39

12 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5

Corrosão .......................................................................................................................................................40 Proteção contra corrosão externa .............................................................................................................40 Sistema de proteção catódica....................................................................................................................40 Revestimento externo anticorrosivo .........................................................................................................40 Controle da corrosão interna .....................................................................................................................41 Inibidor de corrosão ....................................................................................................................................41

Anexo A (normativo) Termos e definições .............................................................................................................42 Anexo B (informativo) Fatores de conversão.........................................................................................................49 Anexo C (informativo) Regras para projeto de derivações tubulares soldadas.................................................51 C.1 Geral..............................................................................................................................................................51 C.2 Regras para o reforço de derivações tubulares soldadas (ver Figura C.1)...........................................52 C.2.6 Requisitos especiais ...................................................................................................................................53 C.3 Derivações múltiplas...................................................................................................................................53

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ABNT NBR 15280-1:2009 Anexo D (informativo) Critérios de projeto para verificação da espessura de parede, em dutos submetidos à pressão externa ...........................................................................................................................................59 Anexo E (informativo) Normas para tubos, válvulas, conexões, flanges, juntas e parafusos..........................61 Anexo F (informativo) Correspondência Inglês – Português para termos técnicos de tensões ......................63

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Anexo G (informativo) Figuras .................................................................................................................................64

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ABNT NBR 15280-1:2009

Prefácio A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidade, laboratório e outros). Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras das Diretivas ABNT, Parte 2. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) chama atenção para a possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objeto de direito de patente. A ABNT não deve ser considerada responsável pela identificação de quaisquer direitos de patentes. A ABNT NBR 15280-1 foi elaborada no Organismo de Normalização Setorial de Petróleo (ABNT/ONS-34), pela Comissão de Estudo de Sistemas de Transporte e Derivados de Petróleo (CE-34:000.05). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº09, de 17.09.2008 a 17.11.2008, com o número de Projeto 34:000.05-001/1. Seu Projeto de Emenda 1 circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 06, de 22.05.2009 a 20.07.2009, com o número de Projeto de Emenda ABNT NBR 15280-1. Esta Norma foi elaborada com a participação do ABNT/CB-09 – Comitê Brasileiro de Gases Combust...