Para resistir a uma dada tensão à qual é submetido em trabalho, um tubo deve apresentar uma espessura mínima. A fórmula de Barlow expressa o valor da espessura mínima necessária para um tubo sob pressão, em função da tensão admissível para o material do tubo, da pressão interna e do seu diâmetro externo. Suponha que uma tubulação de aço será utilizada para transportar um fluido sob pressão de 5 MPa. O diâmetro externo do tubo é de 400 mm, e o fator de segurança adotado no projeto da tubulação é igual a 4. Considerando que a tensão limite do material da tubulação é de 500 MPa, qual deve ser a espessura mínima da parede da tubulação, desconsiderando a corrosão?
- A)4,0 mm.
Errada, porque 4,0 mm fica abaixo do valor obtido pela fórmula de Barlow com o fator de segurança aplicado.
- B)6,0 mm.
Errada, porque 6,0 mm ainda não atende à espessura mínima calculada para a pressão e o diâmetro informados.
- C)8,0 mm.
Certa, pois a aplicação de Barlow com tensão admissível de 125 MPa leva a 8 mm.
- D)10,0 mm.
Errada, porque 10,0 mm superestima a espessura necessária para os dados do problema.
Gabarito: C
A fórmula de Barlow é usada para estimar a espessura mínima de tubos sob pressão interna, especialmente quando a parede é fina em relação ao diâmetro. Em versão prática, ela relaciona a pressão interna, o diâmetro externo e a tensão admissível do material: quanto maior a pressão ou o diâmetro, maior precisa ser a parede do tubo. E quanto maior a tensão admissível, mais “tranquilo” fica o material para trabalhar. Aqui, o ponto principal é aplicar o fator de segurança. Se a tensão limite do aço é 500 MPa e o fator de segurança é 4, a tensão admissível de projeto fica 500/4 = 125 MPa. Isso é o valor que deve entrar na fórmula, não a tensão limite bruta. Essa troca é uma pegadinha clássica de prova. Usando a forma simplificada da fórmula de Barlow, t = (p x D) / (2 x sigma_adm). Substituindo: t = (5 x 400) / (2 x 125) = 8 mm. Como o enunciado pede a espessura mínima, esse é o valor correto. Ou seja, a parede precisa ter pelo menos 8 mm para atender ao projeto sem considerar corrosão. Então o gabarito C está correto porque o cálculo foi feito com a tensão admissível reduzida pelo fator de segurança e com as unidades coerentes, resultando em 8 mm.