A ASME B31.3:2016 – Process Piping contém os requisitos para tubulações tipicamente encontradas em refinarias de petróleo; produtos químicos, farmacêuticos, têxteis, papel, semicondutores e plantas criogênicas; e em plantas e terminais de processamento relacionados a esses setores. Abrange os materiais e os componentes, projeto, fabricação, montagem, montagem, exame, inspeção e ensaio da tubulação.
Este código aplica-se a tubulação para todos os fluidos, incluindo os intermediários e produtos químicos acabados; os produtos petrolíferos; gás, vapor, ar e água; sólidos fluidizados; refrigerantes; e fluidos criogênicos. Também inclui uma tubulação que interliga peças ou estágios dentro de uma montagem envasada de equipamento.
As principais alterações desta revisão incluem: condições cíclicas severas; tolerâncias admissível em MPa; juntas de dilatação; juntas de expansão; critérios de aceitação de exames de ultrassom; exame de serviço de fluidos da categoria M; teste de vazamento de conexões de instrumentos; teste de vazamento de sistemas de vácuo; teste de vazamento de sistemas isolados; teste de vazamento de tubulação montada. A B31.3 é um dos códigos mais solicitados na ASME e serve como um complemento ao Código B31.1 – Power Piping, bem como aos outros códigos da série B31 da ASME. Juntos, eles permanecem como referências essenciais para qualquer pessoa envolvida com tubulação.
A aplicação cuidadosa destes códigos B31 ajudará os usuários a cumprir com as regulamentações aplicáveis dentro de suas jurisdições, ao mesmo tempo em que poderá obter os benefícios operacionais, de custo e de segurança a serem obtidos das muitas práticas recomendadas da indústria detalhadas nesses volumes. Os tubos são condutos fechados, destinados principalmente ao transporte de fluidos. De seção circular, eles são cilíndricos e ocos. Dutos geralmente são livres em sua seção transversal, com exceção de tubos de esgotos, onde há superfícies livres.
A tubulação é o conjunto de tubos e seus acessórios. Utilizado para o transporte de líquidos que estão distantes de seu ponto de utilização. São utilizados em tubulações o transporte de todos os materiais escoáveis, como líquidos, gases, materiais pastosos, fluido com sólido em suspensão, todos em pressões desde o vácuo absoluto até 1000 MPa, e desde próximo do zero absoluto até temperaturas de metais de fusão.
Todas as indústrias têm redes de tubulação, daí a importância para a área, e quase todas essas redes são essenciais para o funcionamento da indústria. Para as indústrias de processos, as tubulações, são mais importantes, nas quais as tubulações são elementos físicos de ligação entre os equipamentos de utilização da indústria. As tubulações industriais podem ser classificadas quanto a seu emprego conforme ilustrado na figura abaixo.
As tubulações de processo são as tubulações do fluido ou dos fluidos que constituem a finalidade básica das indústrias cuja atividade principal é o processamento, a armazenagem ou distribuição de fluidos. Um exemplo são as tubulações de óleo das refinarias, terminais e instalações de armazenagem ou distribuição de dutos de petróleo.
As tubulações de utilidades são as indicadas para fluidos auxiliares ou tubulações em geral nas indústrias. São utilizados para tubulações em geral de refrigeração, aquecimento, vapor entre outros e para finalidades eventuais como: manutenção, limpeza, combate a incêndio, etc. As tubulações de instrumentação são usadas para transmissão de sinais de ar comprimido para as válvulas de controle e instrumentos automáticos. As tubulações de instrumentação não são destinadas ao transporte de fluidos.
As tubulações de transmissão hidráulica, que também não se destinam ao transporte de fluidos, são tubulações de líquidos sob pressão para os comandos e servomecanismos hidráulicos. As tubulações de drenagem trabalham sem pressão e com fluidos variados e não definidos, pois são responsáveis pelo transporte de fluidos a um destino conveniente.
Há mais de 500 tipos de materiais utilizados na fabricação de tubulações industriais. Dentre os diversos materiais, podem ser destacados os mais utilizados na fabricação dos tubos: tubos metálicos (ferrosos e não ferrosos), tubos não metálicos e tubos de aço com revestimento interno. Os tubos são divididos em dois grupos: tubos sem costura e com costura. Os tubos sem costura são fabricados por três tipos de processos industriais: laminação (para tubos grandes diâmetros), extrusão (para tubos com pequenos diâmetros) e o processo de fundição. Já os tubos com costura são fabricados por solda.
Os processos industriais de maior importância na fabricação de tubulações são os de laminação e solda. Através desses processos são fabricados mais de 2/3 dos tubos usados em instalações industriais. O processo de fabricação de tubos por laminação emprega-se na fabricação de tubos de aço carbono, aço-liga e aço inox, de 8 até 65 centímetros de diâmetro. Existem vários processos de fabricação por laminação, mas o mais importante é o processo Mannesmann.
Assim, a formação do tubo por esse processo dá-se a partir de uma barra circular maciça de aço, que é empurrada por dois cilindros oblíquos que o rotacionam e transladam contra um mandril fixo. Obtém-se um tubo bruto, que sofrerá conformação de acabamento através de laminadores perfiladores. O processo de fabricação de tubos por extrusão é um processo onde a peça é empurrada contra a matriz conformadora, com redução da sua seção transversal. A parte ainda não extrudada fica contida num recipiente ou cilindro.
A extrusão pode ser feita a frio ou a quente dependendo da ductilidade do material. Cada tarugo é extrudado individualmente o que caracteriza a extrusão um processo semicontínuo. A extrusão pode ser combinada com operações de forjamento, nesse caso denomina-se extrusão fria.
Os materiais comumente extrudados são: alumínio, cobre, aço, magnésio e chumbo. No processo de fundição o material do tubo é despejado em estado líquido, nos moldes especiais, onde se solidifica adquirindo a forma final. É fabricado por esse processo tubos de ferro fundido, de alguns aços não forjáveis, grande parte dos materiais não metálicos tais como: barro, concreto, cimento-amianto, borrachas, entre outros.
Existem duas formas de aplicar o processo de solda na fabricação de tubos industriais: longitudinal (ao longo de uma geratriz do tubo e a mais empregada na maioria dos casos) e espiral. Na solda em espiral, a matéria prima é sempre uma bobina (para a fabricação contínua), para todos os diâmetros, desde os pequenos tubos até as tubulações de grande porte.
Em uma instalação industrial existem duas classes de tubulações industriais que são as tubulações internas e tubulações de interligação. As tubulações internas ou de processamento de fluídos localizam-se no interior das áreas de trabalho, são tubulações industriais dentro das unidades de processo. Já as tubulações de interligação são instaladas na área externa, ligando as áreas de processo entre si.