Pressão de Trabalho Máxima de Tubo

Pressão de trabalho de tubo: fórmula de Barlow

A fórmula de Barlow P = 2·σ_perm·t/D estima a pressão interna máxima de trabalho de um tubo de parede fina a partir da tensão admissível σ_perm, da espessura t e do diâmetro externo D. A tensão admissível depende do material: PEAD PE100 tem σ_perm ≈ 8–10 MPa a 20 °C; aço-carbono ASTM A106 atinge σ_perm ≈ 110–150 MPa. Um coeficiente de segurança de aproximadamente 4 contra a ruptura é prática corrente (o tubo é dimensionado a cerca de um quarto da resistência última). Exemplo: tubo de aço com t = 3 mm, D = 60 mm e σ_perm = 150 MPa dá P = 2·150·3/60 = 15 MPa de pressão de trabalho. A fórmula pressupõe parede fina (D/t > 20) e tensão circunferencial (hoop) uniforme.

Aplicações

Dimensionamento de oleodutos e gasodutos, abastecimento predial de água, redes de combate a incêndio, linhas de ar comprimido, tubulações industriais de vapor e sistemas de irrigação. Normas: NBR 12266 (água), NBR 15280 (gás), ASME B31.1/B31.3 (vapor e processo), API 5L (tubos de linha).

Perguntas frequentes

Por que dividir por D e não pelo diâmetro interno? Barlow usa o diâmetro externo como simplificação conservadora — resulta em pressão ligeiramente menor (mais segura) que a solução exata de parede grossa (Lamé).

Vale para tubos de parede grossa? Não. Para D/t < 20 use as equações de Lamé, que consideram também a tensão radial.

Como escolher σ_perm? Pegue a resistência última à tração do material e divida pelo fator de segurança da norma (tipicamente 3–4 para aço; 1,25 sobre a base de projeto hidrostático em plásticos).