Os ensaios em elementos de vedação elastoméricos

Em relação aos elementos de vedação com base elastomérica, o fabricante deve estabelecer e manter um sistema de controle de processo de fabricação documentado, que inclua o controle interno da qualidade e as avaliações efetuadas por terceiros, de modo a comprovar a conformidade com as normas dos produtos. Além disso, deve, quando solicitado, apresentar ao comprador ou seu representante os documentos do seu controle do processo de fabricação, como procedimentos e relatórios. O comprador ou seu representante deve avaliar o controle do processo de fabricação e os recursos técnicos empregados durante a fabricação de elementos de vedação de elastômero, destinados a tubos, conexões, componentes, equipamentos e acessórios para saneamento, drenagem e águas pluviais.

elastomero1Da Redação –

Pode-se dizer que a vedação é o processo usado para impedir a passagem, de maneira estática ou dinâmica, de líquidos, gases e sólidos particulados (pó) de um meio para outro. Esses elementos, geralmente, localizam-se entre duas peças fixas ou em duas peças em movimento relativo.

As junções cujas peças apresentam movimento relativo se subdividem em girantes, quando o movimento é de rotação, e deslizantes, quando o movimento é de translação. Na vedação existem diferentes aplicações, como acoplamentos, reservatório de estocagem; junções móveis em movimento de rotação, neste casos precisamos conhecer os tipos de junções. Os elementos de vedação classificam-se em dois grupos: de junções fixas e de junções móveis.

Muitas vezes, a vedação requer atenção aos seguintes aspectos: temperatura – no caso de se trabalhar em ambiente com temperatura muito elevada, a vedação torna-se mais difícil; acabamento das peças – uma boa vedação requer bom acabamento das superfícies a serem vedadas; pressão – quanto mais elevada for a pressão do fluido, tanto maior será a possibilidade de escapamento, ou seja, a vedação torna-se mais difícil; estado físico – os fluidos líquidos são mais fáceis de serem vedados do que os fluidos em estado gasoso. Portanto, os elementos de vedação devem ser adequados a esses aspectos para que se evitem riscos de escapamento e até de acidentes.

A NBR 7676 de 04/2019 – Elementos de vedação com base elastomérica termofixa para tubos, conexões, equipamentos, componentes e acessórios para água, esgotos, drenagem e águas pluviais e água quente – Requisitos especifica os requisitos para fabricação, inspeção e recebimento de elementos de vedação com base elastomérica termofixa, destinados a tubos, conexões, acessórios, componentes e equipamentos para: abastecimento de água potável (até 50 °C); abastecimento de água quente potável e não potável (até 110 °C); sistemas de drenagem, de esgotos e de águas pluviais (regime contínuo até 45 °C e regime intermitente até 95 °C). Os elementos de vedação fabricados com vazios internos, como parte de sua concepção, e elastômeros com alma metálica integrada, fazem parte desta norma.

As classes de dureza padronizadas estão indicadas na tabela abaixo. A dureza do elastômero deve ser especificada nos valores indicados nas faixas de valores de dureza em Shore A, indicados na tabela.

elastomero2

O fabricante deve manter os registros de exames e ensaios e um controle permanente do processo de fabricação, conforme indicado no Anexo C, que envolva os fornecedores de componentes e de matérias-primas, capaz de assegurar que os produtos fabricados estão de acordo com esta norma e satisfazem as expectativas do comprador. São especificados nesta norma os requisitos gerais de vedantes para juntas acabadas.

Quaisquer requisitos adicionais necessários para uma determinada aplicação são especificados nas normas dos respectivos produtos, considerando que o desempenho das juntas para tubulações é uma função das propriedades dos materiais vedantes, da geometria do elemento de vedação e da concepção da junta. Os elementos de vedação devem ter forma, dimensões e respectivas tolerâncias, de acordo com o desenho do fabricante de tubos, conexões, equipamentos, componentes e acessórios, para promover uma adequada compressão ou aderência, conforme o caso, entre as superfícies, garantindo uma perfeita estanqueidade.

Esta norma deve ser utilizada com as normas correspondentes dos tubos, conexões, equipamentos, componentes e acessórios de todos os tipos de materiais, incluindo: aço, cerâmica, concreto, ferro fundido, ferro maleável, latão e plásticos reforçados com fibra de vidro, onde são estabelecidos os requisitos de sua aplicação ou, em particular, o desempenho de suas juntas ou da vedação. No caso de elementos de vedação especificados com durezas entre 76 Shore A e 95 Shore A, os requisitos de alongamento na ruptura, deformação sob compressão e alívio de tensões aplicam-se somente quando os materiais atuam na função de vedação, ou na estabilidade e durabilidade do elemento de vedação.

Os materiais empregados na fabricação de elementos de vedação para saneamento, águas pluviais e drenagem devem atender ao indicado em 4.3.1 e 4.3.2. Os materiais empregados na fabricação dos elementos de vedação devem ser isentos de substâncias que possam produzir efeitos deletérios sobre o fluido conduzido, sobre a vida útil do elemento de vedação ou sobre os tubos, conexões, equipamentos, componentes e acessórios.

Vedantes de elastômero sem contato com o fluido não necessitam atender ao indicado em 4.3.2. Os elementos de vedação de elastômero devem ser obtidos por vulcanização de borracha natural ou sintética. Não pode ser empregado qualquer componente elastomérico recuperado ou regenerado.

Para aplicações em tubulações de água potável fria e quente, os materiais não podem alterar a qualidade da água conduzida e as condições de uso. Os materiais devem atender aos requisitos estabelecidos na legislação em vigor e devem ser de acordo com os valores máximos indicados na tabela abaixo.

elastomero3

Os elementos de vedação de elastômero devem ter forma, dimensões e respectivas tolerâncias conforme desenho do fabricante, que deve compatibilizá-los com as tolerâncias dimensionais prescritas para as respectivas pontas, bolsas ou alojamentos e perfis de tubos, conexões, equipamentos, componentes ou acessórios para saneamento, drenagem e água pluvial, de acordo com as respectivas normas dos produtos a que se aplicam, de forma a promover compressão e vedação adequadas entre as superfícies externas das pontas e internas das bolsas ou dos alojamentos dos componentes de vedação, ou do dispositivo ou equipamento revestido com elastômero, para garantir uma perfeita estanqueidade das tubulações, equipamentos, componentes ou acessórios.

Os elementos de vedação de elastômero devem apresentar superfícies sem porosidades ou materiais estranhos e defeitos visíveis, sendo permitidos apenas eventuais sinais da eliminação de rebarbas. Os elementos de vedação devem estar livres de quaisquer defeitos ou irregularidades, pois isto pode afetar o seu desempenho. A classificação das imperfeições deve ser efetuada de acordo com a ISO 9691, conforme indicado a seguir.

As imperfeições em zonas de vedação conforme indicado na ISO 9691:1992, 4.1.1, devem ser consideradas defeitos; as imperfeições superficiais em zonas não envolvidas com vedação, conforme indicado na ISO 9691:1992, 4.1.2.1-b), não podem ser consideradas defeitos. Imperfeições superficiais importantes, em zonas não envolvidas na vedação, como indicado na ISO 9691:1992, 4.1.2.1-a), podem ser consideradas defeitos.

Isto deve ser acordado entre as partes interessadas, os critérios de aceitação dependem respectivamente do tipo ou da concepção dos elementos de vedação de elastômero. Imperfeições internas, conforme indicado na ISO 9691:1992, 4.2, podem ser consideradas defeitos. As classes de durezas e os valores de durezas estão indicados na Seção 3 e na tabela acima.

Com o valor da dureza, especificado pelo fabricante ou de acordo com exigências do comprador, determina-se, juntamente com as demais características, a classe de dureza do material. Qualquer que seja a dureza especificada, a sua faixa de tolerância é de ± 5.

Após acordo prévio entre fabricante e comprador, a tolerância da dureza nominal pode ser de ± 3 Shore A em relação ao valor especificado. Durante a avaliação da dureza, o elastômero ou o produto final deve apresentar valor dentro da faixa de tolerância correspondente. Quando determinada de acordo com o método de microensaio especificado na ISO 7619-1 (leitura em um período de 3 s), a dureza deve satisfazer aos requisitos indicados nas Tabelas 3, 4, 5, 6, 7, ou 8 desta norma (confira no texto da norma), conforme o caso.

Se as dimensões do componente de vedação forem adequadas, pode ser utilizado o método de ensaio normal especificado na ISO 7619-1. Para os casos em que os elementos de vedação apresentarem dimensões inferiores a 6,0 mm, a dureza pode ser verificada em um corpo de prova retirado de uma manta (placa) confeccionada a partir da mesma matéria-prima empregada durante a fabricação do respectivo lote a ser fornecido.

Para o mesmo elemento de vedação ou ao longo do comprimento maior de um perfil extrudado utilizado para sua fabricação, a diferença entre as durezas mínima e máxima deve ser inferior a 5 Shore A em relação ao valor nominal especificado. Para controle da regularidade da vulcanização, deve ser efetuada a verificação da dureza dos anéis da amostra, efetuando-se quatro medidas em pontos distintos e equidistantes entre si.

A resistência à tração e o alongamento à ruptura devem ser verificados conforme especificado na ISO 37. Devem ser utilizados corpos de prova em formato de gravata (dumb bell) dos tipos 1, 2, 3 ou 4. Utilizar preferencialmente os corpos de prova do tipo 1. O relatório de ensaio deve indicar o tipo de gravata (dumb bell) sempre que não forem utilizados os corpos de prova do tipo 1.

A resistência à tração deve estar em conformidade com os requisitos indicados na Tabela 3, 5 ou 7 (disponíveis na norma), conforme o caso. O alongamento à ruptura deve estar em conformidade com os requisitos indicados na Tabela 3, 5 ou 7 (disponíveis na norma), conforme o caso. O ensaio de relaxamento do estresse por compressão deve ser determinado pelo método A da ISO 3384-1:2011, utilizando-se o corpo de prova cilíndrico pequeno depois do condicionamento mecânico e térmico.

As medições devem ser efetuadas depois de decorridos os períodos de 3 h, 24 h, 72 h e 168 h para o ensaio com duração de 168 h. O ensaio com um período de duração de 100 dias (2.400 h) pode ser adotado como Ensaio Tipo, para qualificação dos produtos elastoméricos. Durante a realização do ensaio de 100 dias (2.400 h), as medições devem ser efetuadas depois de decorridos os períodos de 3 h, 24 h, 72 h, 168 h, 720 h e 2.400 h.

A melhor linha reta adaptada deve ser determinada pela análise da regressão, empregando-se uma escala de tempo logarítmica. Os coeficientes de correlação derivados destas análises não podem ser inferiores a 0,93, para o ensaio de 168 h, ou inferiores a 0,83, quando adotado o ensaio de 2 400 h. Os requisitos para o ensaio de 168 h e de tipo de 2.400 h indicado na Tabela 3, 5 ou 7 (disponíveis na norma), conforme o caso, são os derivados destas linhas retas.

A inspeção de recebimento do produto final deve ser efetuada nas unidades fabris ou outro local em data a ser estabelecida em comum acordo entre fabricante e comprador. A critério do comprador dos produtos que empregam os elementos de vedação, ele pode realizar seu próprio controle de recebimento dos anéis de elastômero ou solicitar os relatórios de ensaios realizados pelo fabricante de tubos, conexões, equipamentos, componentes ou acessórios.

A critério do comprador, a inspeção de recebimento de elementos de vedação, cujo composto de elastômero seja qualificado previamente, deve ser efetuada em pelo menos um anel de uma amostra, que deve ser coletada aleatoriamente, composta de três anéis, de mesmos tipo e diâmetro e de cada lote inspecionado, para a verificação dos requisitos indicados na Tabela 4, 6 ou 8 (disponíveis na norma), conforme o caso.

Se o primeiro anel apresentar conformidade em relação ao material qualificado, de acordo com os requisitos da Tabela 4, 6 ou 8 (disponíveis na norma), conforme o caso, o lote é considerado aprovado. Se o primeiro anel for reprovado, deve ser efetuada a avaliação de um segundo anel da mesma amostra, no prazo de até dez dias após a data da emissão do relatório de ensaio do primeiro anel.

Se o segundo anel avaliado não apresentar conformidade com os requisitos da Tabela 4, 6 ou 8 (disponíveis na norma), conforme o caso, ou não for solicitada a avaliação do segundo anel no prazo estabelecido, o lote é considerado reprovado. Se o segundo anel avaliado apresentar conformidade, o terceiro anel da amostra deve ser avaliado imediatamente. O lote é considerado aprovado se o segundo e o terceiro anéis da amostra apresentarem conformidade aos requisitos desta norma.

A avaliação do material (matéria prima) tem validade de acordo com estabelecido no controle de processo de fabricação, sendo revalidada periodicamente. Uma nova avaliação do material (matéria prima) deve ser providenciada sempre que houver alteração das técnicas de manufatura ou da formulação. inspeção de recebimento do produto final deve ser efetuada nas unidades fabris ou outro local em data a ser estabelecida em comum acordo entre fabricante e comprador.

A critério do comprador dos produtos que empregam os elementos de vedação, ele pode realizar seu próprio controle de recebimento dos anéis de elastômero ou solicitar os relatórios de ensaios realizados pelo fabricante de tubos, conexões, equipamentos, componentes ou acessórios. A critério do comprador, a inspeção de recebimento de elementos de vedação, cujo composto de elastômero seja qualificado previamente, deve ser efetuada em pelo menos um anel de uma amostra, que deve ser coletada aleatoriamente, composta de três anéis, de mesmos tipo e diâmetro e de cada lote inspecionado, para a verificação dos requisitos indicados na Tabela 4, 6 ou 8 (disponíveis na norma), conforme o caso.

Se o primeiro anel apresentar conformidade em relação ao material qualificado, de acordo com os requisitos da Tabela 4, 6 ou 8 (disponíveis na norma), conforme o caso, o lote é considerado aprovado. Se o primeiro anel for reprovado, deve ser efetuada a avaliação de um segundo anel da mesma amostra, no prazo de até dez dias após a data da emissão do relatório de ensaio do primeiro anel.

Se o segundo anel avaliado não apresentar conformidade com os requisitos da Tabela 4, 6 ou 8 (disponíveis na norma), conforme o caso, ou não for solicitada a avaliação do segundo anel no prazo estabelecido, o lote é considerado reprovado. Se o segundo anel avaliado apresentar conformidade, o terceiro anel da amostra deve ser avaliado imediatamente. O lote é considerado aprovado se o segundo e o terceiro anéis da amostra apresentarem conformidade aos requisitos desta norma.

A avaliação do material (matéria prima) tem validade de acordo com estabelecido no controle de processo de fabricação, sendo revalidada periodicamente. Uma nova avaliação do material (matéria prima) deve ser providenciada sempre que houver alteração das técnicas de manufatura ou da formulação.

Os elementos de vedação, para aplicações especiais ou cujas dimensões sejam menores do que 6 mm, devem ser devidamente identificados por gravação ou por qualquer outro modo, como faixa, fita adesiva, etiqueta e/ou uma identificação completa na embalagem. A marcação de elementos de vedação deve ser impressa em relevo ou de tal forma que, após o armazenamento, envelhecimento, manuseio e instalação, permaneça legível durante a sua vida útil.

O fabricante não pode ser responsabilizado se a marcação ficar ilegível como resultado de operações e ações, como pintura, arranhões ou revestimentos de tubos, conexões, equipamentos, componentes e acessórios, ou do uso de detergentes e outros tensoativos, solventes etc., exceto quando essas atividades forem acordadas ou especificadas pelo fabricante. Quando os elementos de vedação termoplásticos são parte integrante do tubo, conexão ou componente da junta, a marcação pode ser efetuada no tubo, conexão ou componente.

Para a determinação do alívio de tensões sob tração, o ensaio tem por objetivo realizar as medições de força, efetuadas em um determinado período de tempo, em um corpo de prova com dimensões previamente determinadas. Utiliza-se um aparelho de tração formado por duas garras que seguram o corpo de prova, sem deslizar, com dimensões previamente determinadas; ver exemplo da figura abaixo. As garras são colocadas de modo que seja possível medir a força aplicada ao corpo de prova, por exemplo, fixando o aparelho de tração a uma máquina de ensaios de tração.

O sistema de medição de força, preciso e estável, deve ter precisão de 2% do valor da carga aplicada. Os corpos de prova devem ser tiras paralelas obtidas do elemento de vedação final, com as seguintes dimensões: espessura: 1 mm a 2 mm; largura: 4 mm a 10 mm; comprimento: (80 ± 1) mm, mais duas vezes o comprimento de fixação. Para cada ensaio devem ser utilizados três corpos de prova.

A temperatura de ensaio de acordo com o indicado no item 4.4.7 – relaxamento do estresse por compressão deve ser mantida dentro dos limites de tolerância especificados durante todo o período de duração de ensaio e verificada por equipamento de registro adequado em uma base contínua. Colocar o corpo de prova nas garras sem tensão durante um período de no máximo 1 min e esticar o corpo de prova até que seja atingido um alongamento de 45 % a 55 %.

Este alongamento deve ser mantido durante todo o ensaio. Medir a força inicial, F0, (30 ± 0,5) min depois do corpo de prova ter sido esticado. Efetuar outras medições da força, Fe, conforme especificado em 4.4.7.

Se for utilizado um aparelho de tração de acordo com a figura abaixo, instalar o dispositivo em máquina de ensaio de tração. Anotar os valores da força girando os parafusos para baixo, utilizando uma tração adicional para afastar a garra superior dos parafusos de suporte até 0,2 mm. Após medir a força de tensão, aliviar a força até a tração inicial, retirar o aparelho de tração da máquina de ensaio de tração.

elastomero4



Categorias:Metrologia, Normalização

Tags:, , , ,

Deixe uma resposta

%d blogueiros gostam disto: