Manual de tubulações

Essas três levam ao comportamento que você vê no campo:

• Tubos acumulam pressão enquanto enchem. Quanto mais cheios, mais rápido fluem. Um tubo sozinho contribui cerca de 1.2 m de altura de elevação.
• O fluido flui de alta pressão para baixa pressão, o que na prática significa de um tubo cheio para um menos cheio.
• Enquanto o volume interno de um tubo não estiver cheio, ele não transmite altura de elevação de uma máquina ou de uma bomba.

Um tubo só flui na velocidade máxima se estiver cheio. A 50 % cheio, flui pela metade. O exemplo do próprio manual: um tubo Mk.1 com 6 de 10 m³ flui a 180 m³/min, não a 300.

Regra Tubos cheios são tubos felizes

A mesma regra explica um indicador que confunde quase todo mundo. Um Extrator de Água a 100 % de clock produz 120 m³/min, mas o medidor lê 300 m³/min e diz que o máximo é 600.

• Vazão máxima é a velocidade com que os tubos fluem e as máquinas se esvaziam.
• Vazão é a velocidade com que a máquina está soltando fluido neste instante.
• Tubos tentam fluir na velocidade máxima quando estão cheios, e máquinas fazem isso o tempo todo. Sempre que uma máquina produz fluido, ela tenta se esvaziar o mais rápido que o tubo conectado permite.
• Então o extrator se esvazia a 300 m³/min (o limite do tubo Mk.1) até ficar vazio, e depois espera. Na média, ainda entrega seus 120 m³/min. Os 600 são o que ele faria com um tubo Mk.2 e sem válvula no caminho.

Os dois são altura de elevação e pressão de trabalho. Aqui falamos só da altura de elevação, porque a pressão de trabalho não é fácil de manipular nem de perceber.

• A altura de elevação determina a altura máxima até onde o fluido pode fluir. Todo o resto segue dessa frase.
• Ela é transmitida por tubos cheios e não cai ao longo deles. Uma bomba de 50 m ainda tem 50 m na ponta distante de um tubo cheio.
• A exceção é uma bomba sem energia: ela zera a altura de elevação no lado de saída (0 m). Válvulas não bloqueiam altura de elevação.
• Altura de elevação é só sobre vertical. Tubos horizontais não precisam dela para manter a vazão.

Pegue seis máquinas que precisam de 100 m³/min cada, em tubo Mk.1. Alimente a fileira com 300 m³/min da esquerda e 300 m³/min da direita e funciona: os 300 da esquerda bastam exatamente para as três primeiras tomadas, os 300 da direita para as outras três. Na verdade o tubo do meio nem é necessário: as duas metades nunca trocam fluido.

Agora faça cada saída 150 m³/min e alimente a fileira em dois pontos internos. Parece um gargalo, e não é: a junção do meio lê In: 450 / Out: 450, enquanto nenhum tubo isolado carrega mais que 300.

Oito entradas de 100 m³/min cada somam 800 m³/min. Quantos tubos você precisa para levar isso embora? Três, e cada um carrega 266.66 m³/min, não 300 / 300 / 200. Tubos tentam ter a mesma pressão em todo lugar, então a pressão de trabalho se divide por igual nas três saídas: 800 / 3 = 266.666.

Uma bomba de tubulação (uma Bomba de Tubulação Mk.1 ou uma Bomba de Tubulação Mk.2) sobe a altura de elevação, e só isso. Ela não aumenta a vazão, e não é necessária em tubulações que nunca sobem.

• Elas impedem refluxo: bombas são unidirecionais.
• Elas geram um anel holográfico azul que para onde a altura de elevação acaba. O anel viaja no máximo 100 m, então numa tubulação diagonal longa você pode não ver onde ele para.
• Elas não têm limite próprio de vazão; tubos Mk.1 e Mk.2 funcionam com elas.
• Elas encaixam no anel holográfico de outras bombas, o que facilita espaçar uma subida longa.
• A altura de elevação de uma bomba não se soma à de outra bomba, mas se soma à altura ganha da gravidade depois da bomba.

• A altura de elevação é medida a partir do centro do tubo ou da bomba, e sempre para cima, nunca para baixo. Fluidos descem sozinhos; não precisam ser empurrados.
• O lado de saída sempre tem o anel listrado. Se você não souber para que lado a bomba aponta, procure as listras.
• Uma bomba num tubo plano e horizontal mostra cerca de 1.5 m de altura de elevação. Isso é a pressão padrão, não um bug.
• Bombas também aplicam altura de elevação quando ficam no trecho horizontal de uma tubulação: o fluido sobe assim que o tubo começa a subir.

Para encher um reservatório, o tubo conectado precisa fornecer uma altura de elevação igual à altura dele: 8 m no pequeno, 12 m no industrial. Os 10 m de uma máquina enchem um reservatório pequeno, mas não um industrial.

O que um reservatório devolve é proporcional ao fluido dentro. Um reservatório industrial pela metade gera 6 m de altura de elevação, um pequeno pela metade 4 m.

Reservatórios ligados uns aos outros tentam se equilibrar. Em série isso vira um vai e vem forte; em paralelo a oscilação estranha some na maior parte.

• Uma válvula (a Válvula) é um acessório de tubo que não deixa refluxo e permite limitar a vazão do tubo.
• Ajuste o limite movendo o controle ou digitando um número: aperte Enter para confirmar.
• Válvulas têm um bug leve de tela: a vazão que elas mostram é imprecisa. Usadas do jeito certo, ainda fazem o trabalho.

O detalhe é o mesmo de todo o resto deste guia. Quando a pressão no tubo não é grande o bastante (ou seja, quando o tubo não está cheio), uma válvula solta menos do que o limite configurado. O exemplo do manual: chegam 240 m³/min, a válvula está em 120, e saem só 60 m³/min. Quando o tubo enche e a pressão volta, a válvula passa seus 120.

Esse autoequilíbrio é o que torna manifolds atraentes: monte uma fileira de máquinas, passe um tubo de alimentação por elas, e a rede resolve a distribuição. Por mais simples que pareça, há regras que decidem se isso funciona bem ou mal.

1. 1
   Construa o tubo de alimentação no nível das entradas das máquinas ou acima

   Nunca abaixo. A altura de elevação é a mesma para todo tubo da rede, então um tubo de alimentação baixo precisa elevar a rede inteira ao mesmo nível de fluido antes de qualquer máquina ser atendida.

2. 2
   Pré-encha as máquinas

   Uma entrada de máquina segura 50 m³ de fluido. Deixe-a cheia: um armazenamento interno cheio significa que a máquina só consome o que realmente precisa.

3. 3
   Se ainda houver problemas, feche a rede num loop

   Um loop injeta fluido pelos dois lados e evita perdas. Também resolve o problema de refluxo da pergunta 3.

Processamento básico de alumínio: 120/min de Bauxita e 180 m³/min de Água entram na primeira Refinaria, que produz 120 m³/min de Solução de Alumina mais 50/min de Sílica. A segunda transforma essa Solução de Alumina e 60/min de Carvão em 180/min de Sucata de Alumínio, e 60 m³/min de Água.

A maioria dos pioneiros tenta devolver essa água à primeira refinaria. Sem trabalho extra, a segunda refinaria entope: a junção na frente da primeira agora carrega 240 m³/min (180 frescos mais 60 de volta) numa entrada que só aceita 180.

Isso não é bem “circuitos”: são construções de tubo, mas fica mais fácil falar assim. Os dois deixam o limite da válvula intacto: mudam o quão estável é o fluxo, não o quanto há dele. Se um circuito parecer instável, tente colocar bombas na entrada e na saída.

O Equalizador de vazão reduz oscilações de vazão. Ele guarda fluido quando há demais e solta quando há de menos. No exemplo do manual, um tubo oscilando entre 30 e 150 m³/min sai entre 65 e 115 m³/min.

O Compensador de vazão é um Equalizador melhorado: dá para chamar de Equalizador Mk.2. Ele reduz ainda mais as oscilações, mas é bem mais lento e um pouco instável. O mesmo tubo de 30 a 150 m³/min sai dele em cerca de 90 m³/min. Até os tubos Mk.2 bem dinâmicos, que costumam oscilar bastante, dão para ser dominados por ele.

A VIP prioriza a entrada mais baixa. O tubo bem embaixo flui livre, enquanto os de cima ficam bloqueados, a menos que a saída permita mais vazão. Lembre de ligar as bombas à energia. Para mais níveis de prioridade, estenda a VIP para cima com mais entradas; o mínimo é 2 entradas e 1 saída.

A VOP prioriza a saída mais baixa. Ela enche primeiro o tubo de saída bem embaixo; quando esse está cheio, enche o próximo acima. É essencialmente uma Junção de transbordo expandida. Limites de válvula nos ramais definem a vazão desejada por tubo. Estenda para cima para mais níveis; o mínimo é 1 entrada e 2 saídas.

A Junção de transbordo desvia qualquer vazão que não cabe no tubo de baixo. Ela só entra em ação quando a saída de baixo entope: aí o excesso sobe um “morro” pequeno, uns 8 m de altura. A bomba está ali para dar ao fluido altura de elevação suficiente para cruzar esse desnível de qualquer jeito; ela não antecipa o transbordo.

A Torre de água é um Reservatório de Fluido muitos metros acima do chão. Todo tubo ligado abaixo dela roda sem bombas, desde que fique abaixo do reservatório. A válvula em 0 m³/min no diagrama é o que mantém a torre cheia: sem ela, a torre teria de ser reabastecida o tempo todo.

A Bomba de dois sentidos deixa o fluido subir e descer. Ela dá ao tubo ligado a ela a altura de elevação para subir, mas não impede refluxo. Isso a torna uma boa parceira da Torre de água, e também significa que o fluido pode voltar durante um apagão, o que às vezes é exatamente o que você quer e às vezes não.