CONFORMAÇÃO MECÂNICA - TUBOS COM E SEM COSTURA

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de soldagem por resistência elétrica 21

PROCESSOS DE PRODUÇÃO VIA SOLDAGEM POR FUSÃO 27

3.3 Processo U-O-E 29

3.4 Produção de tubos espirais 32

REFERÊNCIAS 39

1) BREVE HISTÓRICO DOS TUBOS COM E SEM COSTURA

Embora seja utilizado atualmente em aplicações de alta tecnologia e que demandam alta performance, o emprego de tubos é realizado desde milhares de anos atrás e, ao longo da história da humanidade, integrou equipamentos diversos que contribuíram desde a fixação do nômade pelo domínio da agricultura até o desenvolvimento das cidades, geração da energia a partir do vapor e os avanços observados na atualidade.

Diversos são os exemplos de civilizações da antiguidade que usufruíam de tubos em aplicações cotidianas; entre 3000 e 2000 a.C., os chineses confeccionavam tubos a partir do caule de bambu para abastecer os vilarejos com água; o sistema de abastecimento contava também com válvulas feitas de madeira para controlar o fluxo fornecido. Além dessa, os tubos de bambu também eram usados no transporte de gás natural – nesse caso, eles eram envolvidos com cera para prover certa vedação ao sistema de condução. (1)

Há quase 5000 anos atrás, os egípcios irrigavam os campos e supriam suas cidades com água para consumo humano também através de tubos; a diferença reside no material que compunham os mesmos: no templo de Sahuri, há alguns anos, descobriu-se cerca de 400 jardas (cerca de 365 metros) de tubos de cobre. Os tubos eram construídos a partir da montagem de seções longas de 16 polegadas (40 cm aproximadamente) geradas por marteladas sobre chapas de 1/16 polegadas (valor próximo de 1,5 mm) dentro de cilindros. (1)

Na Grécia, o uso de tubos teve início mais recentemente (entre 1600 e 300 a.C.); a aplicação, assim como nas civilizações anteriormente mencionadas, era sanear as populações das cidades. Os materiais empregados na fabricação dos tubos eram variados – assim, haviam tubos feitos de barro, rochas, chumbo e bronze. Interessante destacar que os tubos apresentavam extremidades com seções de diferentes diâmetros; essas seções eram construídas de modo a proporcionar encaixe entre tubos adjacentes - assim, a seção menor de tubo anterior era envolvida pela seção maior do tubo posterior o que possibilitava a fixação. Outra peculiaridade inerente aos gregos no que concerne esse tema remete ao uso de uma técnica de soldagem na junção de pedaços de ferro por meio, segundo autor da referência, de um martelamento a quente (“hammering red-hot”). (1)

Quando se trata de tubos e sua aplicação na antiguidade, a civilização que merece maior destaque e atenção é a romana, uma vez que o princípio de algumas, das suas aplicações neste campo resistiram ao tempo sendo utilizadas até hoje. O império romano data existiu entre 400 a.C. e 150 d.C.; dentre as diversas construções relacionadas à temática estudada cita-se, por exemplo, 200 aquedutos projetados não só para carregar como também para separar água para três tipos de uso: banho público, fontes da cidade e casas de famílias abastadas e influentes. Além de prover a população com água, as fontes eram uma espécie de tanque de compensação, que evitava perdas de grandes volumes devido, por exemplo, à mudança repentina do fluxo. (1)

De maneira análoga aos gregos, os romanos também utilizavam diversos materiais na fabricação de tubos; dentre eles, cita-se chumbo, madeira com junções reforçadas por colates metálicos, barro, bronze e até mesmo prata. Os tubos a Bse de chumbo por exemplo, eram fabricados por meio do dobramento de chapas finas em dutos de seções transversais circulares, oblíquas e triangulares. Em seguida, eram soldados na longitudinal e selados através de cimentos ou argamassas. Por fim, é válido destacar que as seções eram dimensionadas de acordo com a região em que o tubo estava posicionado para proporcionar melhor fluxo possível da água. (1)

Na idade média, exceto pelos mouros, não se registra nenhum fato a ser destacado e que se relaciona com o desenvolvimento de tubos; aliás, em virtude da queda de impérios como o romano e a ascensão do regime feudal, observou-se retrocesso em certas regiões da Europa quando se compara com períodos históricos anteriores; assim, os grandiosos aquedutos romanos, por exemplo, foram substituídos por captação feita diretamente do leito do rio por quem fosse utilizar a água. A água imprópria para consumo era depositada nas ruas sem nenhum cuidado ou tratamento especial – daí a ocorrência de uma série epidemias e mortes na época. No renascimento, pouco também foi produzido, uma vez que o tempo que poderia ser utilizado no desenvolvimento de novas técnicas foi gasto no reparo dos antigos aquedutos – com a queda do feudalismo, muitos retornaram às antigas cidades mesmo estando elas em ruínas. Destaque nesse contexto, para o desenvolvimento dos primeiros tubos constituídos por ferros fundidos.

Nos séculos XVIII e XIX, registrou-se uma revolução técnica no que concerne à fabricação de tubos de ferro fundido iniciada na renascença; além disso, destaca-se também nesse contexto o aprimoramento de técnicas de bombeamento de água. Ambos os aspectos podem ser apreciados no Palácio de Versalhes; durante o projeto do mesmo, Luís XIV exigiu que o palácio apresentasse cerca de 1400 fontes de água;

O problema por trás da implantação da mesma relacionava-se ao local em que o palácio estava situado – a área era mais elevada que todas as outras que a circundavam; assim, era necessário o bombeamento da água das áreas adjacentes ao palácio para que as fontes pudessem ser alimentadas. A solução para o problema foi desenvolvida pelo cientista Mariotte que, por contar com um orçamento sem limites de valores, testou uma série de materiais e técnicas a fim de solucionar a questão. Um dos componentes cruciais no desenvolvimento dela foi o emprego de tubos constituídos por ferro fundido. (1)

Ainda no século XIX, uma nova mudança provoca a catálise do desenvolvimento de tubos, gerando avanços em um ritmo não experimentado em período anterior; além do abastecimento de água, as cidades passaram a contar com o fornecimento de óleo e gás, insumos fundamentais para geração de energia empregada na geração, a partir de água, de vapor utilizado na movimentação da maioria dos equipamentos industriais do período. Para suprir as cidades com gás e óleo fazia-se uso, assim como no abastecimento