curso de vedação

VedaçãoCURSO DE

Selabilidade para a indústria eproteção ao meio ambiente.

Gaxetas, Juntas Metálicas e Não-Metálicas.

INTRODUÇÃO

GAXETAS 2 1. Definição ........................................................................................................................22. Tipos Construtivos ......................................................................................................23. Gaxetas de Vedação ...................................................................................................34. Composição ..................................................................................................................45. Fator de pH ....................................................................................................................66. Sistema de Engaxetamento ....................................................................................67. Dimensionamento da Caixa de Gaxetas .............................................................78. Seleção de Gaxetas de Vedação.............................................................................89. Engaxetamento Misto ............................................................................................ 1010. Instalação de Gaxetas .......................................................................................... 1111. Problemas Mais Comuns com Engaxetamento .......................................... 13

JUNTAS DE VEDAÇÃO 141. Definição ..................................................................................................................... 142. Forças em uma União Flangeada ....................................................................... 143. Eficiência de uma Junta ......................................................................................... 144. Influência do Acabamento dos Flanges na Escolha da Junta .................. 145. Tipos de Faces de Vedação dos Flanges ........................................................... 166. Dimensionamento de Juntas Não-Metálicas ................................................. 167. Emendas de Juntas Não-Metálicas .................................................................... 178. Materiais mais utilizados na Fabricação de Juntas Não-Metálicas ......... 17

Problemas Mais Comuns com Juntas de Papelão Hidráulico .................. 199. Juntas Metálicas ....................................................................................................... 2110. Procedimento de Instalação de Juntas .......................................................... 23

ÍNDICE

1CURSO DE VEDAÇÃO

Gaxetas

Juntas Metálicas

Tecidos e Fitas Técnicas

Produtos em PTFETEALON

Papelões Isolantes

Produtos emPTFE Expandido -

Quimflex®

Juntas de Expansão Metálicas e Não-Metálicas

PapelõesHidráulicos

Esta apostila foi preparada para fornecer informações bá-sicas sobre vedações em válvulas, equipamentos rotativos e uniões flangeadas.

Seu objetivo é, servir de material de apoio ao curso mi-nistrado pela Teadit, passando um maior conhecimento técnico aos responsáveis pelas especificações de Gaxetas e Juntas, bem como orientar os usuários sobre os procedi-mentos necessários à instalação destes materiais.

Cabe ressaltar que o conteúdo desta apostila está embasado na experiência do grupo Teadit na fabricação de produ-tos para vedação de qualidade internacionalmente reco-nhecida e que representa o que existe de mais moderno a nível mundial.

Como este é um trabalho sujeito a atualizações, a Teadit agradece o envio de comentários e sugestões ao Departamento Técnico, por e-mail, fax ou correio.

Av. Pastor Martin Luther King Jr., 8.939 - Rio de Janeiro- RJ - CEP 21530-012Tel. 55 (21) 2132-2500 - Fax. 55 (21) 2132-2550 - e-mail: [email protected]/C. Engenharia de Aplicação - Tel. 55 (21) 2132-2650Departamento Técnico

PRODUTOS TEADIT

ISO9001EM

PRES

AEM

PRES

A

2 CURSO DE VEDAÇÃO

1. DEFINIÇÃO

O controle das perdas de fluidos é essencial para o bom funcionamento de equipamentos mecânicos. Vários mé-todos são empregados para atingir esse objetivo, sendo a utilização de gaxetas o mais antigo, e até hoje o mais funcional.

Construídas com fios trançados de diversas fibras, as gaxetas se caracterizam por serem produtos macios, fle-xíveis, resilientes (elástico), com boa resistência mecânica, térmica e química.

Fáceis de serem instaladas, as Gaxetas podem trabalhar com praticamente todos os tipos de fluidos, em amplas faixas de temperaturas e pressões.

2. TIPOS CONSTRUTIVOS

Como as gaxetas são utilizadas numa ampla gama de aplicações (haste de válvulas, bombas rotativas, alterna-tivas e centrífugas, misturadores, sopradores, tampas de filtros e reatores, evaporadores e fornos), existem vários tipos construtivos visando à obtenção da melhor relação custo/benefício em cada uma delas.

No caso de gaxetas de vedação, várias experiências de-monstraram que a força de vedação é influenciada pela construção da gaxeta. As gaxetas com construção mais densa são mais efetivas na transmissão da força de aper-to de anel para anel, e como consequência a força de vedação também é melhor distribuída (embora de for-ma decrescente) do anel junto à sobreposta até o anel no fundo da caixa.

O tipo de construção da gaxeta também é determinante em sua flexibilidade. As gaxetas mais flexíveis se confor-mam melhor ao eixo (haste), garantindo uma superfície de contato / vedação mais homogênea.

A seguir, relacionamos as características de fabricação e aplicação dos diferentes tipos construtivos: capa so-bre alma, capa sobre capa, entrelaçada trança grossa, entrelaçada trança fina.

2.1. Capa sobre Alma

Consiste em se trançar uma capa sobre uma alma de fios torcidos. É uma ga xe t a de p ouc a resistência mecânica e baixa

densidade, porém de excelente con for mabilidade. Recomendada

para isolamento térmico. Quando impregnadas e lubrificadas, também podem ser utilizadas em haste de válvulas em aplicações pouco exigentes (baixa pressão).

Neste processo, são trançadas vá-rias capas, uma sobre a outra, até se atingir a bitola desejada. São gaxetas densas, porém pouco flexíveis, sendo recomendadas para altas pressões e baixas ve-locidades periféricas, como em válvulas, juntas de expansão, etc.

2.2. Capa sobre Capa

Os fios são trançados de uma só vez, passando uns sobre os outros numa mesma direção. Normalmente macias estas gaxetas podem absorver grande

quantidade de lubrificantes e impregnantes. São relativamente den-

sas e flexíveis, sendo recomendadas para serviços com médias velocidades periféricas e pressões relativamen-te baixas. São também utilizadas em equipamentos rotativos velhos e com desgaste.

2.3. Entrelaçada Trança Grossa

3CURSO DE VEDAÇÃO

Os fios se entrecruzam diago-nalmente, de um lado ao outro da gaxeta. Cada fio é fortemente preso pelos outros, formando uma estrutura muito sólida e densa,

porém flexível. Sem capas para se desgastarem, as gaxetas com essa construção podem absorver uma boa quantidade de lubrificantes e impregnantes, sendo as mais indicadas para aplicações em eixos rotativos, alternativos e válvulas, em serviços com altas pressões e/ou altas velocidades periféricas, de-vido as seguintes características:

Os fios se entrecruzam diagonalmente, de um lado ao outro da gaxeta. Cada fio é fortemente preso pelos outros, formando uma estrutura muito sólida e densa,

porém flexível. Sem capas para se desgastarem, as

2.4. Entrelaçada Trança Fina

Possui uma superfície mais lisa maior área de contato da gaxeta com o eixo (haste), “melhor vedação”.

Maior estabilidade dimensional menor deformação transmitindo melhor a força de aperto de anel para anel.

Maior flexibilidade Ajusta-se melhor quando curva-da sobre o eixo.

Melhor efeito de vedação A força de vedação é melhor distribuída ao longo do engaxetamento.

As gaxetas de vedação, são cortadas em forma de anéis, flexionadas de modo a se conformar em torno do eixo (haste) e instaladas na caixa de Gaxetas.

Ao apertarmos a sobreposta, ela exerce sobre os anéis uma pressão axial (força de aperto) que os deforma, pro-vocando sua expansão contra o eixo (haste) e a caixa de gaxetas. Essa força provocada pela expansão dos anéis é chamada de força de vedação.

3. GAXETAS DE VEDAÇÃO

Estática Haste de VálvulasNestas aplicações a gaxeta funciona como elemento de vedação, não sendo permitido gotejamento ou qualquer vazamento visual.

Portanto, são gaxetas com características construtivas próprias para resistir à alta pressão de aperto, receben-do ou não reforços metálicos para aplicações extremas.

3.1. Características Básicas de Aplicação

Dinâmica Eixos de Bombas e de outros equipamentos rotativos e alternativos.Normalmente nessas aplicações, a gaxeta funciona como elemento controlador de vazamento e necessita de uma película de fluido entre ela e o eixo (luva), com o objetivo de diminuir o atrito entre ambos e refrigerar o sistema.

As fontes desta película podem ser: os lubrificantes adi-cionados a gaxeta durante sua fabricação, o gotejamento controlado do fluido de processo ou um fluido de fonte externa.

Algumas gaxetas em situações específicas poderão tra-balhar sem gotejamento, consulte nosso Departamento Técnico (vide introdução).

Tentar eliminar o gotejamento através de aperto exces-sivo na sobreposta poderá elevar a temperatura dentro da caixa de gaxetas acima dos limites máximos de traba-lho dos componentes da gaxeta (fibras, impregnantes e lubrificantes), e causar desgaste acentuado do eixo por abrasão.

O aperto excessivo também poderá causar a extrusão da gaxeta entre o eixo e a caixa, travar o eixo e acarretar até mesmo a queima do motor elétrico.

Não é recomendado o uso de gaxetas com reforço metá-lico em bombas, pois poderá danificar o eixo (luva).

Aplicação estática - Válvulas Aplicação dinâmica - Bombas


Existe uma grande variedade de fibras apropriadas para a fabricação de gaxetas de vedação, cada uma delas com características próprias. A utilização de uma ou outra, tem como objetivo a obtenção do melhor desempenho para as gaxetas em cada aplicação específica.

Abaixo relacionamos as fibras mais utilizadas, bem como as principais propriedades que conferem as gaxetas:

4.1. Fibras Utilizadas

FIBRAS TEMPERATURA (oC) FAIXA DE pHMínima Máxima

Carbono -240 450 At. Oxidante650 Vapor 0-14

Grafite FlexívelGrafite Flexível/Carbono -240 450 At. Oxidante

650 Vapor 0-14

PTFE Expandido -200 280 0-14PTFE - grafite -200 280 0-14meta-Aramida -100 290 1-13para-Aramida -100 280 2-12EGK®: PTFE-grafite/aramida -100 280 0-14

EWK®: PTFE-aramida -100 280 0-14Fenólica -100 250 1-13

Sintética -100 230 4-10 Grafitada*2-12 Teflonada**

Vegetais -25 100 6-8 Parafinada

CarbonoSão obtidas por processo de oxidação controlada de fi-bras de base asfáltica ou acrílica, obtendo-se as fibras de carbono (com 95% de carbono). Possuem excelente esta-bilidade e condutividade térmica, são auto-lubrificantes, e são inertes a maioria dos produtos químicos. Ideal para trabalhos com alta temperatura, alta pressão, alta veloci-dade periférica e produtos químicos agressivos.

Produtos: Quimgax® 2025 - Quimgax® 2200

Grafite FlexívelObtido a partir do grafite puro expandido e, posterior-mente, compactado sob pressão, o Grafite Flexível apre-senta propriedades únicas de inércia química, resistência térmica, resiliência e compressibilidade. É auto lubrificante e dissipador de calor, sendo portanto ideal para trabalhos a altas temperaturas.As gaxetas de grafite flexível podem ser reforçadas com fios de Inconel®. Este reforço visa aumentar a resistência mecânica das gaxetas para aplicações em válvulas de alta pressão.

Produtos: Quimgax® 2000S - Quimgax® 2000IC - Quimgax® 2235 - Quimgax® 2236

AramidasFibras de poliamida aromática dividem-se em dois grupos:

1) para-Aramidas oferecem incomparável resistência à pressão e a fluidos abrasivos. Apresentam ainda excelen-te estabilidade dimensional e boa resistência a produtos químicos. Como as gaxetas produzidas com essa fibra são especialmente indicadas para trabalhar com fluidos que contenham sólidos em suspensão / abrasivos (areia, polpa de minério, etc.), recomendamos que o eixo / luva

PTFE ExpandidoAtualmente, vários tipos de filamentos de PTFE são utili-zados na produção de gaxetas, sendo que os testes de-monstraram que os diferentes processos de produção dos filamentos influenciam diretamente na performance das gaxetas de PTFE.

A TEADIT utiliza hoje na fabricação de seus filamentos, a mais avançada tecnologia em PTFE expandido e aditivado, que proporciona às suas gaxetas características superiores às das similares produzidas com filamentos obtidos por outros processos, tais como:

Maior Flexibilidade, melhor conformação na caixa de gaxetas.

Menor Atrito, menor desgaste e geração de calor. Menor Encolhimento, maior selabilidade. Menor Relaxamento, menor necessidade

de reapertos. Maior Transmissão de Calor, maior arrefecimento.Essas qualidades conferem as Gaxetas de PTFE expandido e aditivado TEADIT, excelente performance numa ampla faixa de aplicação.

Produtos: Quimgax® 2005 - Quimgax® 2006 - Quimgax® 2010 - Quimgax® 2020

PTFE-GrafiteProduzido com a mesma tecnologia do filamento de PTFE expandido e aditivado, é obtido através da integração molecular do PTFE expandido com o grafite, resultan-do em um material auto-lubrificante com coeficiente de atrito muito baixo, excelente resistência a produtos quí-micos, alta condutibilidade térmica e dissipação de calor. Apresenta excelente selabilidade, não enrijece e virtual-mente elimina o desgaste no eixo.

Produto: Quimgax® 2007G

Grafite Flexível / CarbonoReúne as principais características dos dois tipos de filamento, proporcionando uma gaxeta com excelente selabilidade, baixo coeficiente de atrito e excelente re-sistência à extrusão. Sendo indicada tanto para haste de válvulas como para eixos rotativos.

Produto: Quimgax® 2202

* Impregnada com grafite – ** Impregnada com PTFE

4. COMPOSIÇÃO

5CURSO DE VEDAÇÃO

FenólicaDevido a sua estrutura química (termofixa), a fibra fenó-lica possui propriedades que claramente a distingue de outras fibras e que conferem as gaxetas características tais como: boa resistência à temperatura, a produtos químicos e abrasivos, excelente estabilidade térmica, além de não provocar o desgaste prematuro da super-fície dos eixos/luvas.

Produto: Quimgax® 2777

Fibras VegetaisAs fibras vegetais, tais como o rami e o algodão, têm como principal vantagem o seu baixo custo, além de não serem abrasivas. Apresentam boa resistência mecânica e conformabilidade em equipamentos desgastados, porém baixa resistência aos produtos químicos e ao calor.

Produtos: Quimgax® 2143 - Quimgax® 2153

SintéticaAs fibras sintéticas possuem boas propriedades mecâni-cas, que conferem a gaxeta boa estabilidade térmica e dimensional. Apresenta excelente relação custo / benefício em aplicações com fluidos pouco agressivos.

Produtos: Quimgax® 2019 - Quimgax® 2555 - Quimgax® 2061 - Quimgax® 2062

EGKO EGK é um filamento exclusivo, patenteado pela TEADIT. No EGK, o filamento de para-aramida encontra-se total-mente envolvido pelo filamento de PTFE-grafite (EG). Este filamento reune propriedades tais como a resistência mecânica da para-aramida (interna) e a resistência quí-mica, autolubrificação e baixo coeficiente de atrito dos filamentos de PTFE expandidos e aditivados (externa). Possui grande resistência à extrusão.

Produto:

do equipamento possua um acabamento superficial com dureza entre 45 e 60 HRC.Produtos: Quimgax® 2004 - Quimgax® 2043 - Quimgax® 2044

2) meta-Aramidas são fibras resistentes a fluidos abrasi-vos e quimicamente agressivos. Suas principais caracterís-ticas são, boa estabilidade térmica e dimensional, maciez e flexibilidade, proporcionando baixo desgaste da luva/eixo e alta durabilidade do engaxetamento.Produto: Quimgax® 2030

Quimgax® 2070(EGK)

4.2. Impregnantes e LubrificantesDevem ser combinados com as fibras de tal forma que não sejam facilmente expulsos da trama da gaxeta quando esta for apertada pela sobreposta, evaporados pelo calor gerado devido ao atrito da gaxeta com o eixo, dissolvidos ou precipitados por reações químicas com o fluido bombeado.

Em algumas gaxetas, a perda prematura dos impregnantes e lubrificantes, provocará uma redução significativa de seu volume, obrigando a serem efetuados sucessivos reapertos da sobreposta na tentativa de controlar o vaza-mento. Essa perda de volume aliada ao maior atrito entre as fibras das gaxetas e o eixo do equipamento, também provocará maior desgaste do conjunto eixo/gaxeta e re-duzirá drasticamente o tempo de vida útil do conjunto.

Daí a importância de uma criteriosa escolha do impregnante e do lubrificante de uma gaxeta, pois a combinação adequada da fibra com esses componentes contribuirá significativamente na redução dos reapertos da sobreposta, prolongando a vida útil do engaxetamento tanto em eixos rotativos e alternativos, quanto em hastes de válvulas.

Sintéticos Comparáveis em alguns casos aos mine-rais, porém, desenvolvidos em laboratório para atender especificações de alta performance. Possuem excelentes características de viscosidade × temperatura e, quando se decompõem, volatilizam-se sem deixarem resíduos.

PTFE A emulsão de PTFE em suspensão é um dos impregnantes mais empregados atualmente, pois além de aumentar a resistência química das fibras utilizadas na construção das gaxetas e não contaminar os fluidos de processo, possui baixo coeficiente de atrito e é auto--lubrificante.

Tem como objetivo proteger as fibras da gaxeta contra o ataque químico dos fluidos e bloquear sua passagem entre a estrutura da mesma. Os tipos mais utilizados são:

Impregnantes

LubrificantesEssenciais para Gaxetas utilizadas em aplicações dinâ-micas (eixos em movimento), os lubrificantes ajudam a minimizar o atrito e dissipar o calor gerado na interface entre os anéis da gaxeta e a superfície do eixo, e entre as fibras da gaxeta.

Durante a partida do equipamento, os lubrificantes devem ser liberados das gaxeta ao se apertar a sobreposta, de forma a prover a vedação e a lubrificação inicial, até a entrada gradual do sistema de lubrificação dinâmico.

Após a partida e durante toda vida útil do engaxetamento, os lubrificantes proporcionam uma resiliência as gaxetas, pois ao reduzirem o atrito entre as fibras, permitem que


Os sistemas de engaxetamento utilizados dependem do projeto da caixa de gaxetas e dos fluidos envolvidos.

Os dois projetos mais usuais nas industriais em geral são:

Sistema Auto-lubrificante Este é o projeto mais simples e amplamente utilizado com fluidos limpos (não contami-

6. SISTEMAS DE ENGAXETAMENTO

Sistema Integrado de Lubrificação Com auxílio de um anel lanterna esse sistema é utilizado quando: O fluido de processo contiver sólidos em suspensão,

mantendo a caixa de gaxetas limpa.

O fluido de processo for contaminante, evitando que o mesmo entre em contato com o meio ambiente.

A pressão na caixa for inferior a pressão atmosférica, evitando a entrada de ar no sistema.

A temperatura do fluido do processo for muito elevada, ajudando na refrigeração e lubrificação do engaxetamento.

Este sistema consiste na injeção de um fluido limpo (nor-malmente água), com uma pressão de 1 a 1,5 bar superior à pressão interna da caixa de gaxetas.

Este fluido é injetado entre os anéis da gaxeta através do anel lanterna (anel perfurado de PTFE, bronze, aço carbo-no ou inox), cuja posição no engaxetamento é definida no projeto pelo fabricante do equipamento.

Se não houver problemas de contaminação ou de dilui-ção do fluido de processo, este líquido é suprido por uma fonte externa.

Quanto o fluido bombeado não puder sofrer contamina-ção ou diluição e/ou quando a pressão interna na caixa de gaxetas for inferior à atmosférica, o fluido de injeção deverá ser retirado da própria descarga da bomba e fil-trado (se contiver sólidos em suspensão) para então ser injetado na caixa de gaxetas através do anel lanterna.

nantes e sem sólidos em suspensão) em equipamentos rotativos e bombas centrífugas de simples estágio.Sendo a pressão interna do sistema maior que a pressão atmosférica, o fluido de processo é forçado a passar entre o eixo e a gaxeta, proporcionando a lubrificação e a refrigeração necessária.

PRESSÃO POSITIVA

FLUIDOLIMPO

GOTEJAMENTO

as mesmas de deformem e se recuperem, acompanhan-do pequenas ações mecânicas tais como a flexão do eixo.Os tipos mais comuns são:

Silicones Resistem a condições extremas e são quimi-camente inertes e termicamente estáveis até 360 °C.

Óleos Minerais Normalmente são empregados os óleos inertes quimicamente.

Grafite É o lubrificante sólido mais usual. Utilizado na forma de escamas ou pó.

5. FATOR DE PH

Um dos fatores mais importantes para a escolha de uma gaxeta, é a compatibilidade química de seus componen-tes com o fluido de processo com o qual terão contato.

A agressividade química de um fluido é medida por um fator chamado de “Potencial de Hidrogênio” (pH), que varia em uma escala de 0 a 14.

Quanto mais próxima das extremidades estiver a classifi-cação de um fluido, mais agressivo ele será.

Exemplos:Fluidos Ácidos Variam de 0 a 6Ácido Sulfúrico > pH tendendo a 0

Fluidos Neutros Variam de 6 a 8Água (neutro) > pH 7

Fluidos Cáusticos Variam de 8 a 14Soda Cáustica > pH tendendo a 14

0

1

2

3

45

6 7 89

10

11

12

13

14

Ácid

os

Neutros Cáusticos

pH

7CURSO DE VEDAÇÃO

ENTRADA

SAÍDA

CAIXA DE GAXETAS

ANÉIS DE GAXETAS

SOBREPOSTA

Injeção de Fluido Lubrificante Limpo

Fluido comSólidos emSuspensão

Anéis de Gaxeta

Anel Lanterna

O dimensionamento da caixa de gaxetas depende funda-mentalmente das características físico-químicos do fluido e em função do equipamento.

Válvulas O API (American Petroleum Institute) criou a norma API 621 com recomendações para o recondiciona-mento de Válvulas Gaveta, Globo e de Bloqueio, das quais destacamos:

A utilização de no máximo 6 anéis de gaxetas

Em caixas mais profundas, a utilização de espaça-dores no fundo da caixa que deverão ser: de carbono, de material equivalente ao da caixa de gaxetas ou de um material com dureza inferior em pelo menos 50 HB do que a dureza do material da haste.

7. DIMENSIONAMENTO DA CAIXA DE GAXETAS

Essas recomendações apresentam como vantagens, o menor esforço para movimentação da haste e a economia em gaxeta, sem afetar a selabilidade do sistema.Abaixo indicamos as principais tolerâncias para utilização dos espaçadores:

A - Espaçador / Haste Haste / Sobreposta: 0,90 a 1,50 mm

B - Caixa de Gaxetas / Sobreposta Caixa de Gaxetas / Espaçador: 0,15 a 0,80 mm

C - Fundo da Caixa / Haste: 0,5 mm (máximo)

Rotativos Em equipamentos rotativos de uma manei-ra geral e em bombas especificamente encontramos as seguintes medidas:

SAÍDA

7B

5,25 B 2 B

2 B 3 BB

B

ENTRADA

SOBREPOSTA

CAIXA DEGAXETAS

DIÂMETROS DOS ANÉISpol (mm)

DEACIMA DEACIMA DEACIMA DEACIMA DE

5/8"1,1/8"1,7/8"3"4,3/4"

(15,9)(28,6)(47,6)(76,2)

(120,7)

ATÉATÉATÉATÉATÉ

1,1/8"1,7/8"3"4,3/4"

12"

(28,6)(47,6)(76,2)

(120,7)(304,8)

5/16"3/8"1/2"5/8"3/4"

(7,9)(9,5)

(12,7)(15,9)(19,1)

TAMANHO DA GAXETA(B) pol (mm)

EIXO0,25 B 0,25 B1,5 B

ROTOR

15 A 30o o

Número de anéis de gaxeta: 5Largura do anel lanterna: 2 vezes a bitola da gaxeta Curso ou ajuste da sobreposta: 2 vezes a bitola da gaxeta.Caso não haja anel de lanterna, a profundidade total da caixa será igual a 5B.

As condições gerais do equipamento são de vital impor-tância para a vida útil do engaxetamento. Folgas excessi-vas causam extrusão da gaxeta e o empenamento causa fadiga no engaxetamento devido aos esforços alternados de compressão durante a rotação do eixo.De nada adianta especificar corretamente o tipo de gaxeta se as tolerâncias acima não forem obedecidas.

Tolerâncias nas Caixas de Gaxetas de Equipamentos Rotativos


Tipo e Condições do Equipamento As Gaxetas para vál-vulas devem ser mais densas e não há necessidade de muito lubrificante. Já para os equipamentos rotativos, as Gaxetas devem ser flexíveis e conter bastante lubrificante ou então serem feitas com fibras auto-lubrificantes, veri-ficar o sistema de lubrificação existente no equipamento.

O acabamento superficial do eixo ou haste deverá ter a rugosidade adequada e estar em bom estado.

Características Físicas do Fluido Os fluidos podem ser ga-ses ou líquidos, podendo ainda ser voláteis, cristalizantes, limpos ou com sólidos em suspensão.

No caso de gases (incluindo o vapor), trata-se normal-mente de uma válvula e a gaxeta deverá ser compacta e de alta selabilidade.Quando o fluido for volátil, obrigatoriamente deve-mos ter um lubrificante externo ou aplicar uma Gaxeta autolubrificante.

No caso de fluidos cristalizantes ou com sólidos em suspensão, além da fonte externa de lubrificação, de-vemos trabalhar com gaxetas que possuam boa resis-tência a abrasão.

Para fluidos limpos, podemos trabalhar com gaxetas mais macias e consequentemente menos agressivas ao eixo.

Características Químicas do Fluido A resistência química dos lubrificantes e impregnantes da Gaxeta bem como a fibra utilizada na sua construção tem fundamental importância neste item, dessa forma deveremos escolher uma gaxeta cuja faixa de pH seja compatível com o pH do fluido de processo.

Temperatura e Pressão de Operação Aqui também a resistência dos materiais de construção da Gaxeta devem ser compatíveis com as temperaturas e pressões as quais serão submetidos.

Velocidade Periférica As experiências em campo mostraram que cada tipo de Gaxeta (material, construção, lubrificação) tem um limite de resistência que pode ser relacionado com a com a velocidade periférica (ou superficial) do eixo.

Vp = eixo.π.RPM

60.000

Onde: Vp = Velocidade Periférica do eixo, em m/s = Diâmetro do eixo, em mm RPM = Rotações por minuto

Relação Custo x Benefício Sempre que uma Gaxeta for especificada, os seguintes fatores devem ser observados: desempenho, durabilidade, contaminação do fluido, otimização dos itens de estoque, eventuais problemas à saúde de quem manuseia a Gaxeta e perdas de produção. A análise de todos estes fatores é que determinará o produto mais vantajoso ao cliente.

Num engaxetamento típico, a pressão de vedação e o con-sequente esforço do motor ou do operador (válvulas) para girar o eixo, serão diretamente proporcionais à pressão de operação do sistema, ao comprimento da caixa de gaxetas, ao diâmetro do eixo e sua RPM e ao coeficiente de atrito do engaxetamento. Portanto, ao fazer a seleção da Gaxeta para uma determinada aplicação, deve-se analisar os seguintes fatores:

8. SELEÇÃO DE GAXETAS DE VEDAÇÃO

Tipo FibraTemperatura

(ºc)Pressão

(bar)Faixa de pH Tipo de Válvula

2235 Grafite HT/ Inconel® 650 Vapor 450 0 a 14 Bloqueio

2236 Grafite HT/ Inconel® 450 Atm. Oxidante 450 0 a 14 Bloqueio

2000IC Grafite/Inconel® 450 Atm. Oxidante650 Vapor 400 0 a 14 Bloqueio

2202 Carbono/ Grafite 450 Atm. Oxidante650 Vapor 300 0 a 14 Controle / Bloqueio

2000S Grafite 450 Atm. Oxidante650 Vapor 300 0 a 14 Controle / Bloqueio

2005 PTFE 280 250 0 a 14 Controle / Bloqueio

Tabela de Aplicação de Gaxetas para Válvulas:

9CURSO DE VEDAÇÃO

Tipo FibraTemperatura

(ºc)Pressão

(bar)Faixa de

pHVelocidade

Periférica (m/s)Suporta fluido

abrasivoNecessita de lubrificação

2202 Carbono/ Grafite

450 Atm. Oxidante650 Vapor 30 0 a 14 20 Não Não

2200 Carbono/Grafitado 450 Atm. Oxidante 650 Vapor 25 0 a 14 20 Sim Não

2025 Carbono / PTFE 280 25 0 a 14 15 Sim Sim

2020 PTFE Aditivado / Composto Especial 280 20 0 a 14 20 Sim Não

2006 PTFE 280 20 0 a 14 12 Não Sim

2007G PTFE-grafite 280 35 0 a 14 25 Não Sim

2070 PTFE-grafite / para-Aramida 280 35 0 a 14 25 Não Sim

2017 PTFE-grafite + para-Aramida 280 30 2 a 12 20 Sim Sim

2010 PTFE Expandido - Grafite Encapsulado 270 35 0 a 14 20 Não Sim

2043 para-Aramida PTFE / Grafitado 280 20 2 a 12 20 Sim Sim

20042044 para-Aramida / PTFE 280 20

35 2 a 12 15 Sim Sim

2030 meta-Aramida/ PTFE 290 35 1 a 13 10 Sim Sim

2777 Fenólica/PTFE 250 25 1 a 13 15 Sim Sim

2019 Acrílica/PTFE 230 20 2 a 12 12 Não Sim

2555 Sintética 230 20 4 a 10 10 Não Sim

2143 Vegetal/ Graxa Mineral 100 15 6 a 8 6 Não Sim

Tabela de Aplicação de Gaxetas para Rotativos:

8.1. ExemploEspecificar uma gaxeta para trabalhar em uma bomba centrífuga que possui as seguintes condições operacionais: Fluido: Celulose pré-branqueada Temperatura de operação: 80 °C Pressão de operação: 6 bar Velocidade Periférica: 6 m/s pH: 7 a 13 Pressão da água de refrigeração: 8 bar

Solução:Passo 1: Como a celulose pré-branqueada é um fluido abrasivo, verificar na tabela acima ou na descrição das fibras (item 4.2) quais as gaxetas que atendem esse requisito. Resposta: 2004, 2017, 2030, 2043, 2044, 2777 e 2200Passo 2 : Verificar nas tabelas existentes no catálogo de gaxeta ou na tabela acima, a compatibilidade química entre o fluido de processo e as gaxetas selecionadas no passo 1. Resposta: As gaxetas compatíveis com o fluido são: 2030, 2777 e 2200

Passo 3 : Verificar nas tabelas existentes no catálogo de gaxetas ou na tabela acima, quais das gaxetas selecionadas no item anterior atendem as condições de pressão e temperatura. Resposta: Todas

Passo 4 : Verificar se as gaxetas selecionadas no passo 2, podem trabalhar na velocidade periférica informada. Resposta: Sim, todas atendem.

Passo 5 : Verificar na tabela de preços o custo de aquisição (R$/mt) de cada uma das gaxetas selecionadas e comparar com os dados técnicos / desempenho esperado de cada uma delas, classificando-as como segue:

Gaxeta mais econômica: 2030

Gaxeta com melhor custo/benefício: 2777

Gaxeta de maior performance: 2200

Escolha agora a gaxeta que mais lhe convém.


Nas indústrias em geral, o emprego do Engaxetamento Misto, que consiste na utilização de anéis com gaxetas de tipos distintos de fibras, vem se tornando cada vez mais usual seja pela necessidade de se reduzir o consumo de fluido de selagem ou pela necessidade de se prolongar à vida útil dos engaxetamentos submetidos às mais severas condições de operação.

Um engaxetamento ideal tem que atender a todas as condições do serviço e manter o controle da vedação por um período prolongado devendo então possuir as seguintes propriedades: resistência a produtos químicos. resistência à extrusão. suportar altas pressões e temperaturas. boa estabilidade dimensional. boa dissipação de calor. baixo coeficiente de atrito.

9. ENGAXETAMENTO MISTO

9.1. Distribuição da Força de Aperto

ENTRADA

SAÍDA

SOBREPOSTA

CAIXA DE GAXETAS

EIXOROTOR

PRESSÃODE APERTO

ANÉIS DE GAXETA

DIREÇÃORADIAL

DIREÇÃOAXIAL

SAÍDA

ENTRADA

70 % DO DESGASTE

CARGA RETIDA

8 7 6 5 4 3 2 1 100200

300

400

( PSI )

FORÇADA SOBREPOSTA

FORÇA RADIAL

FORÇA AXIAL

A pressão exercida pela sobreposta vai diminuindo de anel para anel no sentido da sobreposta para o fundo da caixa de gaxetas, devido ao atrito entre a superfície inter-na do anel de gaxeta e o eixo/luva de desgaste, e entre a superfície externa do anel de gaxeta e a caixa de gaxetas.

Desta forma, os anéis do fundo da caixa de gaxetas (Figura 1), recebem uma pressão de aperto menor que os anéis mais próximos à sobreposta. Por esta

REGIÃO IÉ a região compreendida entre o fundo da caixa de gaxetas e o anel lanterna ou pelos dois anéis mais próximos do fundo da caixa de gaxetas.Nesta região, a gaxeta tem contato direto com o fluido a ser vedado, tendo que resistir aos seguintes esforços: Ataque químico. Ataque por abrasão dos sólidos em suspensão. Extrusão causada pela pressão de aperto.

REGIÃO IIÉ a região compreendida entre o anel lanterna e a sobre-posta, ou pelos anéis mais próximos da sobreposta.Nesta região, conforme mostrado nas figuras 1 e 2, as gaxetas sofrem maiores forças axiais e radiais, tendo que possuir as seguintes características: Baixo coeficiente de atrito.

Alta dissipação de calor.

Boa resistência à extrusão.

Resistência à temperatura.

Boa estabilidade dimensional.

Figura 1

Figura 2

9.2. ConclusãoTendo em vista as características e os conceitos das gaxetas nas regiões I e II, vários arranjos de gaxetas po-derão ser analisados, com o objetivo de proporcionar uma maior vida do engaxetamento com ou sem fluidos abrasivos e melhor performance do equipamento, com ou sem água de selagem.

Consulte a nossa Engenharia de Aplicação para selecionar o arranjo mais adequado as suas condições de operação.

Anel Lanterna

Pelo exposto no item anterior, podemos dividir a caixa de gaxeta em duas regiões distintas:

razão, em equipamentos rotativos, cerca de 70% do desgaste do eixo ou luva de desgaste ocorre na região que fica em contato com os dois anéis mais próximos à sobreposta (Figura 2).

11CURSO DE VEDAÇÃO

10. INSTALAÇÃO DE GAXETAS

10.1. Preparativos

1. Organizar todas as ferramentas e materiais necessários para a execução do serviço.

2. Solicitar o bloqueio do equi-pamento e aguardar sua li-beração pela segurança

3. Certificar-se que o mesmo está

despressurizado, drenado e na temperatura ambiente.

4. Preparar o local de trabalho: ⇒ Lavar e desobstruir o

equipamento. ⇒ Providenciar iluminação

adequada para a execução do serviço.

5. Remover da sobreposta, todos os anéis de gaxetas velhos e o anel lanterna. ⇒ Método clássico

⇒ Método hidrojato

6. Limpar e verif icar a cai-xa de gaxetas, o eixo ou a luva / haste de modo que: ⇒ Rugosidade máxima esteja

dentro das tolerâncias da norma (API 600 = 32 µpol ou 0.8 µm)

⇒ A superfície esteja lisa e sem desgaste.

10.2. Preparo dos Anéis e Instalação em Bombas

7. Tolerâncias recomendadas:⇒ Folga entre a caixa e o eixo(Fce) = de 0,25 a 0,40 mm⇒ Folga entre a sobreposta e o eixo (Fse) = de 0,40 a 0,50 mm⇒ Folga entre a sobreposta e a caixa (Fsc) = 0,25 a 0,30 mm⇒Empenamento Máx.=0,025 mm

8. Se a folga existente entre o fundo da caixa e o eixo/luva for excessiva ou o fluido a ser veda-do for abrasivo, colocar um anel de fundo em PTFE.

9. Limpar e verificar estojos e porcas, substituindo-os se necessário.

10. Verificar o sistema de água de selagem.

11. Conferir a bitola correta da gaxeta pela fórmula:

Diâm. caixa - Diâm. eixo 2

12. Conferir o número correto de anéis de gaxeta e a posição do anel lanterna. Número de anéis:

Montagem sem Anel LanternaProfundidade caixa gaxetas

Bitola gaxeta

Montagem com Anel Lanterna⇒ Número de anéis de

gaxetas no fundo da caixaValor de (A) – (B)

Bitola gaxeta

⇒ Número de anéis de gaxetas após o anel lanterna

Valor de (A) – (C) – (D)Bitola gaxeta

13. Utilizar uma fita de PTFE “veda rosca” envolta no lo-cal da gaxeta onde será efe-tuado o corte, de modo que as fibras não se abram. Se a temperatura na caixa de gaxetas for superior a 200ºC, utilizar fita crepe no lugar da fita de PTFE.

14. Determinar o comprimento do anel pelas fórmulas:

⇒ Para equipamentos que utilizem bitolas de gaxeta até ½”.

L=(1,3 x S + D) x 3,14

(A) = Prof. Total da Caixa de Gaxeta(B) = Prof. até o Furo de Injeção(C) = Valor de (A) – Valor de (B)

(A)

(C) (B)

(A) = Prof. Total da Caixa de Gaxeta(D) = Largura do Anel Lanterna

(A)

(D)


⇒ Para equipamentos que utilizem bitolas de gaxeta aci-ma de ½”.

L=((1,3 x S + D) x 3,14) + S onde: L = comprimento do anel S = bitola da gaxeta D = diâmetro do eixo

15. Efetuar o corte dos anéis com o auxílio de um dispo-sitivo de corte a 45º (bitola da gaxeta até ½”) ou 90º (bitola da gaxeta acima de ½”).

16. Lubrificar os anéis, um a um. Nunca utilizar graxa na lubrificação de anéis. Utilizar um lubrificante com-patível com a gaxeta e com a aplicação. Ex.: óleo mine-ral, vaselina ou silicone.

17. Com auxílio de uma luva b i p a r t i d a , f e r r a m e nt a específica ou da sobreposta, empurre um anel de cada vez até o fundo da caixa de gaxetas.

18. Instalar os anéis de tal for--ma que f iquem defasa-dos de 90º entre si. Sempre no último anel junto a so-breposta a emenda deverá estar virada para baixo, evi-tando que o gotejamento gire com o eixo formando um chuveiro.

19. Lubrificar parafusos e porcas com lubrificante adequado de acordo com as condições operacionais.

20. Posicionar corretamente o anel lanterna medindo ou contando o número de anéis de gaxetas até o local do furo de injeção, de modo que o início do anel coincida com o furo de injeção. Vide item 12

21. Após instalar o último anel, apertar alternadamente as porcas da sobreposta até encontrar forte resistência.

10.3. Instalação em Válvulas

1. Siga as mesmas orientações de preparo, remoção e instalação de anéis, já mencionadas para bombas.

2. Apertar o preme-gaxeta até encontrar forte resistência.

3. Abrir e fechar a válvula 3 vezes. ATENÇÃO: O aperto exces-sivo poderá travar a haste impedindo a abertura ou fechamento da válvula.

4. Colocar o sistema em ope-ração.

Afrouxar as porcas da so-bre-posta reapertando-os até encontrar pequena re-sistência.

22. A sobreposta deve pene-trar na caixa de gaxetas no mínimo 3 mm, para evitar que o último anel extrude pela folga existente entre a sobreposta e a caixa, tra-vando o seu curso.

23. Abrir sempre a água de se-lagem, antes da partida, pois sua falta poderá acar-retar danos irreversíveis ao engaxetamento.

24. Desbloquear o equipamento, fechando os drenos, abrindo as válvulas de processo, retirando as etiquetas de bloqueio e liberando o equipamento com o pessoal do controle.

25. Ligar a unidade. Se neces-sário, apertar as porcas alternadamente ¼” de vol-ta por vez até alcançar o gotejamento desejado.

26. Substituir a gaxeta quando o gotejamento não puder mais ser controlado mediante o ajuste da sobreposta.


11. PROBLEMAS MAIS COMUNS COM ENGAXETAMENTO

EFEITOS APARENTES POSSÍVEIS CAUSAS POSSÍVEIS SOLUÇÕES

Anéis junto a sobreposta queimados.

Anéis com face interna carbonizada.

⇒ Excesso de aperto na sobreposta, falha na lubrifi-cação interna (falta de gotejamento)

⇒ Falha na injeção de água de selagem) acarretan-do aquecimento excessivo pelo atrito da gaxeta com o eixo.

⇒� O fluido bombeado possui temperatura acima do limite máximo da gaxeta.

⇒ Diminuir o aperto da sobreposta.

⇒ O anel lanterna foi montado fora de sua posição.

⇒� A tubulação do sistema de lubrificação e/ou re-frigeração está obstruída (normalmente a válvula está fechada).

⇒ Especificar uma gaxeta que suporte a temperatura de trabalho do fluido.

Anéis com face interna desgastada.

Alta abrasividade⇒� Causada pelos sólidos em suspensão do fluido ou

pela rugosidade acentuada da superfície do eixo ou da luva de desgaste.

⇒ Verificar se a gaxeta é a indicada para trabalhar com fluido abrasivo.

⇒ Verificar se a água de selagem está limpa (sem sólidos em suspensão), com volume e pressão adequados.

⇒ Providenciar reparo do eixo ou a troca da luva de desgaste por uma com a dureza superficial compatível com o trabalho com fluidos abrasivos.

Anéis secos, sem impregnantes ou lubrificantes.

Ataque químico⇒ Incompatibilidade da gaxeta com o fluido.

⇒ Especificar a gaxeta adequada em relação ao fluido bombeado.

Anéis mostram tendência a extrudar.

⇒�Folga excessiva entre o eixo e a sobreposta.

⇒�Excesso de aperto

⇒�Gaxeta inadeguada

⇒ Providenciar o reparo da caixa de engaxetamento, do eixo ou da sobreposta para diminuir a folga.

⇒ Diminuir aperto da sobreposta

⇒�� Especificar uma gaxeta que possua maior resistência a extrusão.

Falta de anel ou parte do engaxetamento.

Folga excessiva entre o eixo e o fundo da caixa de engaxetamento.

⇒ Providenciar o reparo do fundo da caixa de engaxetamento ou do eixo para diminuir a folga.

⇒ Se não for possível, utilizar um anel rígido como primeiro anel.

Saliência lateral em um ou mais anéis. Anel cortado muito curto. ⇒ Utilizar os anéis com os comprimentos corretos.

Anéis com face externa desgastada ou brilhante.

Anéis giram junto com o eixo⇒ Luva de desgaste ou eixo desgastado.⇒ Bitola da gaxeta inferior à recomendada.

⇒ Providenciar o reparo do eixo ou trocar a luva de desgaste.

⇒ Utilizar gaxeta com a bitola correta.

Variação na espessura radial dos anéis.

Alta vibração⇒ Rotor desbalanceado.⇒ Rolamento danificado.⇒ Empenamento do eixo.⇒ Desalinhamento do eixo.

⇒ Fazer o balanceamento do rotor.⇒ Providenciar a troca dos rolamentos.⇒ Fazer o reparo do eixo.

Face de contato de um anel está brilhante. Um anel gira e o outro se mantém fixo. ⇒ Fazer o reparo do eixo.

Força Radial ⇒�É originada pela pressão interna e tende a expulsar a junta.Força de Separação ⇒ Também é originada pela pressão interna e tende a separar os flanges.Força dos Parafusos ⇒�É a carga total exercida pelo aper-to dos parafusos.Força de Vedação ⇒�É a força que comprime os flanges contra a junta. Inicialmente é igual à força dos parafusos, após a pressurização do sistema é igual à força dos para-fusos menos a força de separação.

A força dos parafusos, aplicada inicialmente sobre a junta, além de esmagá-la, deve:⇒��Compensar a força de separação causada pela pres-

são interna.

⇒��Ser suficiente para manter uma pressão residual sobre a junta, evitando o vazamento do fluido.

1. DEFINIÇÃO

Junta de vedação é todo material que comprimido entre duas partes de uma união flangeada, permite manter o vazamento de um fluido dentro dos limites máximos aceitáveis para a aplicação.

Os materiais das juntas devem ser sempre mais ma-cios do que os materiais dos flanges, de modo que, ao serem apertadas contra as superfícies dos flanges preencham as imperfeições entre elas, proporciona-do a vedação sem que os flanges sejam danificados. Em juntas, o vazamento pode ocorrer entre as superfícies da junta e dos flanges ou através da própria junta (juntas não-metálicas), sendo este último caso mais comum na vedação de gases, podendo ser bastante perigoso se o gás for tóxico ou explosivo.

Como regra geral, é necessário que a superfície seja ra-nhurada para as juntas não metálicas já que elas preci-sam ser mordidas pela superfície de vedação, lisa para as metálicas e ligeiramente áspera para as semi-metálicas.

As superfícies dos flanges podem variar do acabamento bruto de fundição até o lapidado. Entretanto, o acaba-mento mais encontrado comercialmente é o ranhurado concêntrico ou em espiral fonográfica, conforme mos-trado na Figura 1.

4. INFLUÊNCIA DO ACABAMENTO DOS FLANGES NA ESCOLHA DA JUNTA


3. EFICIÊNCIA DE UMA JUNTA

A eficiência de uma junta é determinada pela observância dos seguintes fatores durante a especificação do tipo da junta e material a ser utilizado.

Pressão de Operação ⇒ Representada pela pressão inter-na do fluido contra a junta, tentando expulsá-la.

Temperatura e Ciclagem Térmica ⇒ A alternância entre o calor e o frio atuam sobre a junta, flange e parafusos, causando efeitos termomecânicos pela dilatação e con-tração dos metais e o colapso de alguns tipos de juntas. O calor afeta o material da junta pela aceleração do “creep--relaxation”, que é a deformação permanente que ocorre em materiais macios quando sob esforço. Certos fluidos confinados se tornam cada vez mais agressivos com o aumento da temperatura, atacando os materiais orgâ-nicos da junta. Como regra geral, quanto mais alta for a temperatura, mais criteriosa deve ser a seleção da junta.

Compatibilidade Química ⇒ É a capacidade da junta resis-tir ao ataque químico do fluido que será vedado.

Torque Adequado ⇒ É o aperto a ser dado nos parafusos do flange de modo a que a junta seja comprimida o su-ficiente para vedar o fluido nas condições de operação especificadas. O cálculo do torque deve levar em conta os limites de resistência das juntas, flanges e parafusos de modo a que não sejam danificados.

Acabamento superficial ⇒ O acabamento superficial dos flanges tem grande influência na selabilidade da junta. Flanges com maior rugosidade requerem juntas mais macias.

Condições gerais ⇒ Tipo, material e dimensional dos flanges e dos parafusos, montagem correta e caracterís-ticas típicas de cada equipamento / aplicação.

2. FORÇAS EM UMA UNIÃO FLANGEADA


Acabamento da Superfície de Vedação dos Flanges

Ambos são usinados com ferramentas similares, tendo as ranhuras 1/64” (0,4mm) ou menos de profundidade e passo de 1/32” (0,8mm).

Figura 1Ranhurado Concêntrico Espiral Fonográfica

Quadro de Aplicação

LinhaTEADIT

CARACTERÍSTICAS DO FLANGENão-Metálico ou Metálico com revestimento frágil Metálico

Classe de Pressão

(PSI)RF

(com ressalto)FF

(sem ressalto)RF

(com ressalto)FF

(sem ressalto) Linguetae Ranhura

Macho e Fêmea Anel

Liso ou Ranhurado Liso ou Ranhurado Liso Ranhurado Liso Ranhurado

PapelõesHidráulicos

U60NA - NA1100 NA1092 - NA1002

NA1040 - NA1000M NA1060 - NA1085

≤ 400

QUIMFLEX® SH (5) (5) ≤ 400

QUIMFLEX® 24B (4) ≤ 400

QUIMFLEX® PL100 ≤ 400

TEALON TF1570 ≥ 150 - ≤ 400

TEALON TF 1580 / 1590 ≤ 400

Camprofile® 946 < 250 Ra

Juntas 911, 923, 927, 942

Junta 911M Junta 913

< 250 Ra≤ 600

Junta 913M < 250 Ra

≤ 2.500

GRAFLEX® ≤ 300

Anéis RTJ

1- Em flanges sem ressalto usar sempre juntas FF.

2 - Verificar sempre a compatibilidade química das juntas com o fluido a ser vedado.

3 - Verificar os limites de serviço específicos para produto selecionado.

4 - Verificar se o flange não sofre rotação (empenamento).

5 - Certificar-se que a junta não dobra, e que todo o diâmetro externo da junta toca os parafusos de aperto.

Observações:

Descrição da Junta

Plana não-metálica Metalflex®

(espiral)Metalbest®

(dupla camisa metálica )

Camprofile (metálica ranhurada

com cobertura)Ring-Joint

1/16” >1/16”

Tipo TEADIT 810 – 820 911 – 913 – 914 923 – 927 942 – 946 950 – 951 952 BX – 953 RX

Acabamento Superficial

µ m 3,2 a 6,4 3,2 a 13 3,2 a 6,4 2,5 máximo 3,2 a 6,4 1,6

µ pol 125 a 250 125 a 500 125 a 250 100 máximo 125 a 250 63

Seção Transversal

923 942950

951

952 BX

953 RX

946927

* Conforme norma do ASME PCC-1:2010


O-rings metálicos não sólidos e juntas dupla camisa com enchimento metálico são as mais indicadas.

Macho e Fêmea ⇒ Junta semi-confinada (Figura 6). A pro-fundidade da fêmea é igual ou menor à altura do macho, para evitar a possibilidade de contato direto dos flanges quando a junta é comprimida. O diâmetro externo da fê-mea é até 1/16”(1,6mm) maior que o do macho. Os flanges devem ser afastados para montagem da junta.

Ring Joint ⇒ Também chamado anel API (Figura 7). Ambos os flanges possuem canais com paredes em ân-gulos de 23°. A junta é de metal sólido com perfil oval ou octogonal.

Face Plana e Ranhura

Figura 5

Nas figuras a seguir mostramos as combinações mais usuais das possíveis faces dos flanges e sua influência na seleção das juntas.

Face Plana ⇒ Junta não confinada (Figura 2). As superfí-cies de contato de ambos os flanges são planas. A junta deve ser do tipo FF (Full Face = face plana), cobrindo toda a superfície de contato. A face plana é normalmente uti-lizada em flanges de materiais frágeis.

Face Ressaltada ⇒ Junta não confinada (Figura 3). As superfícies de contato são ressaltadas de 1/16” ou 1/4”. As juntas podem ser do tipo RF (Raised Face = face com ressalto) indo até os parafusos, ou FF (Full Face = face pla-na). A junta RF é a mais utilizada, pois além de permitir sua montagem / desmontagem sem a necessidade de se retirar todos os parafusos, é mais econômica.

Lingueta e Ranhura ⇒ Junta totalmente confinada (Figura 4). A profundidade da ranhura é igual ou um pouco maior que a altura da lingueta. A ranhura é cerca de 1/16” mais larga que a lingueta. Normalmente a junta tem a mesma largura da lingueta. É necessário afastar os flanges para a colocação da junta. Este tipo de flange produz elevadas pressões de aperto sobre a junta, não sendo adequado para a utilização de juntas não-metálicas.

5. TIPOS DE FACES DE VEDAÇÃO DOS FLANGES

Figura 2

Figura 3

Figura 4

Figura 7

Face Plana e Ranhura ⇒ Junta totalmente confinada (Figura 5). A face de um dos flanges é plana e a outra possui uma ranhura onde a junta é encaixada. Usada em aplicações onde à distância entre os flanges deve ser precisa, pois quando a junta é esmagada, os flanges en-costam. Somente as juntas de grande resiliência podem ser usadas neste tipo de montagem. Juntas espiraladas,

Figura 6Tipos mais comuns; Junta confinada no diâmetro externo

No Brasil, as juntas consideradas “padrão” seguem a norma ASME B16.21. Porém, outras normas podem ser utilizadas como referência para a fabricação de juntas mediante so-licitação do cliente.

No caso de juntas não normalizadas, devemos seguir as recomendações abaixo:⇒��Fazer os furos com diâmetro levemente maior que

o diâmetro dos parafusos. Deste modo, a Junta não abaulará em torno dos parafusos, proporcionando um assentamento perfeito (figura 8).

⇒��Dimensionar corretamente o diâmetro interno da Junta para que a parte exposta do flange não seja corroída pelo líquido (figura 9).

6. DIMENSIONAMENTO DE JUNTAS NÃO-METÁLICAS


Figura 10Figura 8 Figura 9

Nunca martele o Papelão Hidráulico sobre o flange para confeccionar a Junta, pois poderá danificá-lo.

Quando as dimensões da Junta forem maiores que as folhas dos materiais não-metálicos, e na impossibilidade da utilização de Quimflex 24B (que não requer emendas), podem ser utilizados dois tipos de emendas:Cauda de Andorinha ⇒ É a emenda mais usada em apli-cações industriais, permitindo a fabricação de Juntas em qualquer tamanho e espessura (Figuras 12 e 13).

7. EMENDAS DE JUNTAS NÃO-METÁLICAS

Espessura Mínima da Junta 3,2 mm (1/8”)

450

Colado

Figura 12

Figura 14

Chanfrada ⇒ Quando a força de esmagamento for bai-xa, podem ser feitas emendas chanfradas, coladas ou soldadas. Devido à dificuldade de fabricação, este tipo emenda só é viável para espessuras de no mínimo 3,0mm (Figura 14).

L ≤ 200 mmA= (.3 a .4) LB= (.3 a .5) LC= (.5 a .6) L

L > 200 mmA= (.15 a .2) L

B= (.15 a .25) LC= (.25 a .3) L

8. MATERIAIS MAIS UTILIZADOS NA FABRICAÇÃO DE JUNTAS NÃO-METÁLICAS

8.1 - Papelão Hidráulico8.1.1. DefiniçãoFabricado a partir da vulcanização sob pressão de compos-tos de elastômeros (borrachas) e fibras, é o material mais empregado na confecção de juntas planas para vedação estática de fluidos, por serem econômicos e cobrirem uma ampla faixa de aplicação.

Figura 13

⇒��O diâmetro interno da Junta deve ser levemente maior que o da tubulação; isto fará com que o fluxo não seja obstruído quando se esmagar a junta (figura 10).

Suas principais características são:⇒ Elevada resistência ao esmagamento.⇒ Alta retenção de torque.⇒ Resistência a altas temperaturas e pressões.⇒ Boa resistência a produtos químicos.

8.1.2. Fibras UtilizadasAs fibras têm a função de elemento estrutural, sendo as responsáveis pela resistência à pressão e ao esmagamento dos papelões hidráulicos, além de influenciarem no limite da temperatura de trabalho e na resistência química aos produtos a serem vedados. Os tipos de fibras utilizados pela Teadit na fabricação dos Papelões Hidráulicos são:CeluloseFibra vegetal com boa resistência mecânica, baixa resis-tência à temperatura e a produtos químicos. Tem como grande atrativo o baixo custo, o que a torna uma boa al-ternativa ao amianto em aplicações não severas.AramidaFibra sintética com boa resistência a produtos químicos e excelente resistência mecânica.

Lã de RochaFibra Mineral que possui como principal característica à resistência a elevadas temperaturas.

Carbono / GrafiteFibras com boa inércia química e boa resistência a cicla-gens térmicas moderadas. Ideal para altas temperaturas.

8.1.3 - BorrachasAtuam como ligante entre as fibras, contribuindo na ob-tenção de uma boa resistência mecânica e conferindo a flexibilidade necessária ao papelão. Tem forte influência na determinação da resistência química do papelão em relação aos fluidos que serão vedados, sendo responsável também por sua selabilidade.Borracha SBR (estireno-butadieno)Apresenta ótimo desempenho em contato com água quente e fria, ar, ácidos fracos, álcalis e produtos químicos em geral. Sua resistência a óleos e solventes é limitada.

Borracha NBR (borracha nitrílica)Possui excelente resistência à água, solventes, hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, óleos minerais, animais e vegetais, tetracloreto de carbono, solventes de esmalte, ácidos fracos, álcalis diluídos e concentrados e produtos químicos em geral.

Hypalon®Borracha sintética que apresenta alta resistência à oxi-dação pelo oxigênio e ozônio. Possui boa resistência tér-mica e a fluidos corrosivos. Não propaga fogo e resiste a intempéries. Indicada para trabalhar com ácidos em geral.


8.1.4. Acabamento Superficial do Papelão HidráulicoGrafitado ⇒ Como opção ao acabamento natural, o grafi-te pode ser aplicado em uma ou duas faces dos papelões hidráulicos, evitando sua aderência aos flanges e facilitan-do a desmontagem da junta.

8.1.5. Limites de ServiçosCada Papelão Hidráulico possui limites máximos de tempe-ratura e pressão em função dos seus componentes (tipos de borracha e fibras). Estas condições máximas, porém não podem ocorrer em conjunto, visto que, na medida que aumenta a temperatura, a borracha sofre uma aceleração em seu processo de envelhecimento, e alguns tipos de fibras são atacados, diminuindo a resistência à pressão do papelão hidráulico.De uma forma genérica, a compatibilidade dos Papelões Hidráulicos Teadit em relação aos fluidos básicos é apre-sentada na “Tabela de Compatibilidade Química” contida em nosso Catálogo de Produtos. Para fluidos específicos, devem ser realizados testes dos papelões nos próprios flui-dos a serem vedados. O papelão Hidráulico também pode conter tela metálica. A inserção de tela metálica tem como objetivo aumentar a resistência à pressão do papelão hidráulico.

8.1.6. Seleção de um Papelão HidráulicoEspecificar o Papelão Hidráulico sempre de acordo com as condições reais de serviço. Neste caso, devemos con-siderar todos os dados listados a seguir:

⇒��Compatibilidade Química.

⇒��Temperatura máxima de operação.

⇒��Pressão máxima de operação.

⇒�Curva PxT.

⇒��Presença de ciclagem térmica.

⇒��Acabamento superficial dos flanges.

⇒�Dimensional da junta.⇒�Vibração.⇒�Custo x Benefício.

Os Papelões Hidráulicos TEADIT atendem as normas ASTM conforme indicação do catálogo.

8.1.7. Exemplo de EspecificaçãoSelecionar um papelão hidráulico para fabricação de juntas para flanges RF de 3” classe 300 #, de uma linha de Vapor Saturado a 250 °C e 40 bar, em usina de açúcar e álcool.

Solução:Passo 1 : Verificar na tabela de compatibilidade química existente no final do capítulo de Papelões Hidráulicos, existente no catálogo geral de produtos TEADIT, quais os tipos de pape-lão que são indicados para trabalhar com vapor saturado. Resposta: NA1002, NA1060, NA1100, NA1092 e U60NA.

Passo 2: Verificar no catalogo geral, as tabelas existentes na descri-ção de cada produto, se os valores máximos de operação informados (temperatura e pressão) são inferiores aos limi-tes máximos dos papelões selecionados no item anterior. Resposta: Sim.

Passo 3: Verificar se as condições operacionais de temperatura e pressão, estão dentro da área limitada pela linha verde e que corresponde aos limites “normais” de aplicação de cada um dos papelões. Resposta: NA1100, NA1092, NA1060 e U60NA estão de acordo.

Passo 4: Verificar se existe a possibilidade de ocorrerem ciclos térmicos, ou seja, de variações de temperatura na linha. Resposta: No caso de uma usina de açúcar e álcool são normais ao longo da safra pequenas paradas de produção, acarretando esfriamento de algumas linhas. Dessa forma recomendamos a escolha de um papelão que tenha al-guma resistência a ciclos térmicos. Nesse caso ficaríamos com o NA1100, NA1092 e U60NA.

Passo 5: Verificar acabamento superficial dos flanges. Para que se pos-sa utilizar juntas de papelão hidráulico, os flanges têm que ser ranhurados com rugosidade entre 125 a 500 µ polegada.

Passo 6: Verificar se o dimensional da junta está de acordo com o dimensional dos flanges. Como se trata de junta padrão consultar a norma ASME B 16.21.

Passo 7: Verificar se existe possibilidade de fortes vibrações ou golpes de aríete na linha. Caso positivo, utilizar juntas Metalflex® 913M.

Passo 8: Verificar custo x benefício das lâminas dos três papelões selecionados. Resposta: U60NA

Tipos de Papelões Hidráulicos

U60NA NA1092 NA1100 NA1002 NA1040 NA1000M NA1060 NA1085

ComposiçãoFibra

Inorgânica e NBR

Fibra Aramida/

Grafite e NBR

Fibra Carbono

e NBR

Fibra Aramida

e NBR

Fibra Celulose

e NBR

Fibra Aramida

e NBR

Fibra Aramida

e NBR / SBR

Fibra Aramida

e Hypalon®

Temperatura (ºC)uso contínuo 430 270 270 240 200 200 270 200

Pressão (bar)uso contínuo 102 70 70 50 20 40 50 50

Tabela de Aplicação de Papelões Hidráulicos:


8.1.8. PROBLEMAS MAIS COMUNS COM JUNTAS DE PAPELÃO HIDRÁULICO

EFEITOS APARENTES CAUSAS PROVÁVEIS SOLUÇÃO

Força insuficiente sobre a junta

⇒ Força insuficiente dos parafusos.⇒ Junta muito fina.⇒ Junta muito larga.⇒ Tipo incorreto de junta.

⇒ Verificar a especificação dos parafusos e se possível trocá-los por novos, com um limite de escoamento maior.

⇒ Usar junta de maior espessura.⇒ Reduzir a área da junta.⇒ Colocar junta que necessite menor esmagamento.

Força excessiva sobre a junta

⇒ Força excessiva dos parafusos.⇒ Junta muito estreita.⇒ Tipo incorreto de junta

⇒ Recalcular e controlar o aperto necessário para a vedação de modo a não ultrapassar a pressão de esmagamento máximo admissível pela junta.

⇒ Aumentar a área da junta.⇒� Colocar uma junta que suporte uma pressão

de esmagamento maior.

Falta de apertona montagem

⇒ Parafusos com aperto insuficiente.⇒ Procedimento de aperto incorreto.⇒ Junta relaxada devido à temperatura de operação.⇒ Roscas defeituosas.⇒ Comprimento insuficiente da rosca.

⇒ Calcular torque adequado para as condições de trabalho.⇒ Seguir procedimento correto de aperto dos parafusos.⇒ Especificar uma junta mais apropriada para essa aplicação.⇒ Assegurar-se de que as porcas se movimentam com

facilidade ao longo de toda a rosca dos parafusos.⇒ Trocar os parafusos.

Flanges distorcidos

⇒ Flanges muito delgados.⇒ Flanges não paralelos.⇒ Força excessiva dos parafusos

⇒ Os flanges devem ser suficientemente rígidos para não distorcerem sob a força dos parafusos.

⇒��Usar juntas mais macias, que necessitem de menor aperto para vedar.

⇒��Apertar os parafusos sempre na sequência cruzada. Caso o problema continue, reparar os flanges.

Flanges danificados⇒ Danos causados durante a montagem da linha

quando as faces estão expostas; agressão durante a limpeza.

⇒ Reparar os flanges.

Flanges sujos ou corroídos⇒ Superfície irregular devido às pastas ou colas

utilizadas antes da instalação de juntas, que endurecem com o tempo, ou devido à remoção parcial da junta velha.

⇒ Limpar os flanges totalmente. Providenciar para que as ranhuras também estejam limpas e nítidas.

Ranhuras fora da norma ⇒ Incompatibilidade do tipo de acabamento superficial do flange com a junta utilizada.

⇒ Providenciar a substituição da junta ou dos flanges, conforme indicado na tabela “ASME PCC1 – 2010).

Material da junta deteriora-serapidamente

⇒ Incompatibilidade química do material com o fluido e/ou temperatura excessiva.

⇒ Examinar as recomendações do fabricante para selecionar o tipo de material ou junta capaz de resistir às condições de trabalho.

Dimensõesincorretas

⇒ Erro de projeto, fabricação ou uso de norma errada.

⇒� Verificar se a norma utilizada para a fabricação das jun-tas é compatível com a norma pela qual a os flanges da tubulação / equipamento foram projetados.


8.2. Produtos em PTFE8.2.1. DefiniçãoOs produtos de politetrafluoroetileno – PTFE caracteri-zam-se por serem inertes, atóxicos, não contaminantes e resistentes às intempéries, sendo compatíveis com a maioria dos fluidos de processo. Não envelhecem e nem enrijecem, proporcionando alta durabilidade. Atendem aos mais variados segmentos industriais: Papel e Celulose, Bebidas e Alimentos, Farmacêutico, Químico, Açúcar e Álcool e Fabricantes de Equipamentos, entre outros.Desenvolvidos com tecnologia de ponta através de pro-cessos de laminação e de expansão, os produtos de PTFE Teadit possuem características axiais e biaxiais e distintos aditivos, conforme a aplicabilidade, que lhes conferem moldabilidade e selabilidade incomparáveis.

8.2.2. Produtos em PTFE LaminadoTEALON®

Tealon® é um material de vedação produzido a partir de PTFE laminado para aplicação em juntas para plantas químicas, alimentícias e farmacêuticas, ou em qualquer aplicação onde haja necessidade de resistência química na vedação. A principal vantagem do Tealon® sobre as placas de PTFE rígido (sinterizado) é que, a partir do processo de fabricação desenvolvido para produzir fo-lhas aditivadas e com estrutura fibrilada de orientação biaxial, obtem-se um produto cujos resultados reduzem substancialmente o escoamento do PTFE, sob aperto e alta temperatura.Para adequar-se às variadas necessidades de resistência química de serviço, foram desenvolvidos diferentes com-posições, que acentuam sua performance.

TEALON TF1570 (Azul) ⇒� Laminado com micro esferas ocas de vidro, é especialmente indi-cado para aplicações em flanges frágeis com fluidos altamente agressivos quimicamente, possui certificação para trabalhar com produ-tos alimentícios e farmacêuticos (FDA).

TEALON TF1580 (Branco) ⇒�Laminado com sulfa-to de bário é especialmente indicado para aplica-ções com fluídos cáusticos fortes a altas tempera-turas, além de possuir certificação para trabalhar com oxigênio (BAM), cloro (Chlorine Institute) ali-mentos e produtos farmacêuticos (FDA).

TEALON TF1590 (Marrom) ⇒�Laminado com síli-ca mineral, é especialmente indicado para tra-balhar com ácidos fortes, possui certificação para trabalhar com cloro (Chlorine Institute) , produtos alimentícios e farmacêuticos (FDA).

QUIMFLEX® PL 100

8.2.3. Produtos em PTFE expandidoSão Fabricados com 100% de PTFE expandido, através de processo especial que gera uma estrutura de fibras uni-formes e de orientação unidirecional ou biaxial. Possui como principais características:⇒��Alta Selabilidade a líquidos com baixa força de aperto:

O PTFE expandido é a melhor solução para a vedação de flanges extremamente frágeis, tais como: vidro, ce-râmica, PVC e alumínio fundido, entre outros.

⇒��Alta compressibilidade: permite fácil conformação da junta em superfície de flanges irregulares e des-gastados.

⇒�Trabalha com fluidos a temperaturas de -240 oC a + 270 oC.⇒��Possui desempenho superior às juntas tradicionais de

PTFE rígido ou do tipo envelope.As juntas PTFE expandido são encontradas no mercado sob forma de:

Junta Plana - Quimflex® 24BTrata-se de uma estrutura de fi-bras unidirecionais obtida através da extrusão e expansão do PTFE. Com uma fita auto-adesiva em uma das faces, permite rápida e fácil instalação em flanges sob qualquer posição.

QUIMFLEX® PL 100 é uma placa de elevada compressibilidade, fabricada com PTFE, através de um processo único de lami-nação, com um alto nível de fibrilação, o que proporciona reduzida perda de aperto e escoamento, deficiências ine-rentes às placas usinadas (Skived) existentes no mercado.

Devido às propriedades químicas do PTFE, QUIMFLEX® PL 100 é indicado para a vedação de uma grande variedade de fluidos quimicamente agressivos, sendo também utilizado em contato com alimentos e produtos farmacêuticos (FDA1).Através do processo de fabricação do QUIMFLEX® PL 100 se obtém uma placa rígida e com baixa densidade, que facilita a confecção de juntas leves e estruturadas, permitindo sua instalação até em locais de difícil acesso e com pouco espa-ço para a abertura dos flanges. Sua alta compressibilidade possibilita, também, que as juntas fabricadas com Quimflex® PL 100 possam ser utilizadas em flanges ou superfícies irregulares. Suas propriedades anti-aderentes facilitam a retirada das juntas após o uso, inclusive, sem que restem resíduos de material nos flanges.1 FDA: Quando necessário para sua utilização, deve ser solicitado, conforme a especificação FDA (Food and Drug Administration).

Teste de Relaxamento - QUIMFLEX® PL 100 x PTFE UsinadoFlange de Classe 300# - 2”RF – Espessura de 2,0 mm

Gráfico de Força x Tempo

Forç

a (l

bs)

Força Inicial7200 lbs - 68 MPa

7500

7000

6500

6000

5500

5000

4500

40000 2 4 6 8 1 0 12 1 4 1 6 1 8 2 0

Tempo (h)

PTFE UsinadoQUIMFLEX® PL 100


5

4

3

2

1

Ideal para flanges de grandes dimensões, pois pode com-pensar a falta de planicidade e pequenas irregularidades além de dispensar emendas (ex: torre de destilação de ál-cool). De fácil utilização em qualquer formato de flange (ex: carcaça de bombas). Possui certificação para trabalhar com produtos alimentícios e farmacêuticos (FDA).

Placa de PTFE expandido - Quimflex® SH O Quimflex® SH é fabricado através de um processo especial que gera uma estrutura de fibras uniformes e biaxiais. De fácil corte e estam-pagem, é ideal para aplicações nas quais o espaço entre os flanges é redu-zido. Possui certificação para trabalhar com produtos alimentícios e farmacêuticos (FDA).

8.2.3.1. Procedimento de Instalação do Quimflex 24BAlém de seguir o procedimento descrito no item 11 (pági-na 23), observar as recomendações abaixo relacionadas:

Placa de PTFE expandido - Quimflex® SH O Quimflex® SH é fabricado através de um processo especial que gera uma

pagem, é ideal para aplicações nas quais o espaço entre os flanges é redu-zido. Possui certificação para trabalhar com

A largura da junta plana é deter-minada pelo diâmetro nominal do flange normalizado ou de 1/3 a 1/2 da largura da superfície de vedação do flange. Descolar a fita adesiva e pressionar suavemente o Quimflex® 24B, centralizando-o sobre a área de vedação.

Completar a instalação cruzan-do as pontas da fita uma sobre a outra, junto ao furo do flange. Ajustar os parafusos primeira-mente com as mãos depois, atin-gir o aperto desejado no mínimo em três estágios, seguindo sem-pre a sequência de aperto cruza-do (vide procedimento ASME).

Em algumas aplicações, princi-palmente em flanges frágeis aon-de o volume extra na altura do cruzamento podem vir a causar problemas, as extremidades do Quimflex® 24B devem ser unidas através de um corte chanfrado.

Em casos de flanges de grandes dimensões ou com sérios proble-mas de vedação, pode-se mon-tar uma junta Quimflex® 24B ao lado da outra ou até uma sobre a outra.

Após o aperto, o Quimflex® 24B

se transforma em uma fita fina que se espalha sobre a super-fície de vedação, preenchendo as irregularidades e garantindo uma excepcional selabilidade.

8.3. GRAFLEX® - Grafite FlexívelProduzido através da expansão e calandragem do gra-fite natural, possui entre 95% a 99% de pureza.O grafite flexível possui alta selabilidade, alta reten-ção de torque, eliminando a necessidade de reapertos frequentes. Devido às suas características, é um dos materiais de vedação mais seguros (fire-proof), Possui excelente resistência aos ácidos, soluções alcalinas e compostos orgânicos, sendo especialmente indicado para aplicações com óleo térmi-co, hidrocarbonetos e vapor. Entretanto, em atmosferas oxidantes e temperaturas acima de 450° C, o seu uso deve ser cuidadosamente analisado.

Placas de Graflex® ⇒�Por serem materiais de baixa re-sistência mecânica, as placas de Graflex® são fornecidas com reforço de aço inoxidável 316, que podem ser per-furadas (TJE) ou não (TJR). Devido à dificuldade de corte, recomenda-se que esse material já seja solicitado sob a forma de junta cortada. Não é recomendável a utilização de juntas de Graflex® em flanges com classe de pressão acima de 300#, a menos que sejam instaladas com torque controlado.

GR3110I ⇒�Junta plana trançada com fios de grafite flexível com reforço de fios de Inconel®, possui fita auto-adesiva em uma das faces o que permite rápida e fácil instalação em flanges sob qualquer posição. A junta GR3110I é reco-mendada para flanges com formato irregular, de grandes dimensões ou frágeis, em tubulações e equipamentos que necessitem de uma excepcional selabilidade a altas temperaturas.

9.1. Juntas METALFLEX®São espirais constituídas de uma fita metálica pré-formada e de um enchimento com material macio que propicia a vedação. Quando é realizado o aperto inicial da junta, o enchimento escoa preenchendo as imperfeições do flange. A fita metálica além de dar resistência mecânica permite a junta reagir como uma mola, acomodando-se às variações de pressão e temperatura.

Podem ser fabricadas em diversas combinações de mate-riais, dimensões e formas. As juntas produzidas conforme a norma ASME B16.20 (antiga API 601) para flanges ASME B16.5 e B16.47 são padronizadas e de série.

9. JUNTAS METÁLICAS


Mediante pedido, as juntas Metalflex® também poderão ser produzidas conforme outras normas ou com dimen-sões especiais.

Materiais das fitas metálicas⇒�AISI 304 e 304L: padrão Teadit, para uso geral

⇒�AISI 316 e 316L : padrão Teadit, para ataque químico.

⇒�AISI 321: temperaturas elevadas.

⇒�Monel, Inconel®, Níquel, etc, para aplicações especiais.

EnchimentoPor ser responsável pela selabilidade da junta, utiliza-se materiais com elevada capacidade de vedação: ⇒�Graflex®: padrão, temperaturas até 450º C.

⇒�Graflex®HT: para temperaturas entre 450 e 650º C.

⇒�Micaflex®: para temperaturas acima de 650º C.

⇒�PTFE: ataque químico, criogenia.

9.1.1. Junta METALFLEX® 913Indicada para flanges com ressalto, também pode ser aplicada em flanges com face plana.

Anel de Centralização: por não entrar em contato direto com o fluido, é normalmente fabricado em aço carbono 1010/1020, com um acabamento anti-corrosão, que pode ser pintura ou algum tipo de galvanização.

Quando aplicada em flanges de aço inoxidável, em am-bientes extremamente agressivos ou em criogenia, é re-comendado o uso da guia externa no mesmo material do flange.

9.1.2. Junta METALFLEX® 913MSe diferencia da 913 por possuir um “Anel Interno” que evita o esmagamento excessivo da junta devido à força de aperto dos parafusos, reduz a turbulência do fluido na região de transição entre os flanges e evita a flambagem das juntas. Também é de uso obrigatório quando o fluido contém partículas abrasivas ou quando o enchimento das espiras for de PTFE.

O anel interno é usualmente fabricado no mesmo material da fita metálica. Porém, em processos altamente corrosi-vos, deve-se usar anel interno em PTFE.

Aplicações da Junta Metalflex® 913 e 913M:⇒�Linhas com ciclagem térmica⇒�Linhas com forte vibração, golpes de aríete ou vácuo.⇒�Pressões e temperaturas elevadas.

9.1.3. Junta METALFLEX® 911Utilizada em flanges tipo “macho e fêmea”, “lingueta e encaixe” em tubulações, equipamentos e castelos de válvulas. Também é usada em equipamentos onde exis-tam limitações de espaço e peso. É o tipo básico de jun-tas Metalflex, por constituir-se apenas da espiral circular.

Fabricada na espessura padrão de 3,2 mm. Podendo a pe-dido, ser fabricada nas espessuras de 4,45 mm, 4,75 mm e 6,4 mm. Em casos especiais também pode ser fabricada com anel interno “911M” ou com travessas para junta de trocador de calor “911T”.

9.1.4. Junta METALFLEX® 914Similar a 911, porém com formas não circulares, é utilizada principalmente em: janelas e portas de visita de caldeiras e castelos de válvulas.

9.2. Juntas METALBEST® – 923 e 927Construídas de uma dupla camisa metálica sobre enchi-mento macio. Suas aplicações mais típicas são em troca-dores de calor. Produzidas sob encomenda, não existe praticamente nenhum limite de diâmetro ou forma para sua fabricação. As juntas 923 também são empregadas em flanges de grandes diâmetros em reatores de indús-trias químicas.

Para tubulações de gases de alto-forno das siderúrgicas e outras aplicações cujas principais características são a alta temperatura, baixa pressão e flanges com empena-mentos e irregularidades. Podem ser fabricadas nas es-pessuras de 3,2 e 6,4 mm.

As juntas 923 quando recobertas por grafite flexível “Graflex®” ou PTFE expandido “Quimflex®” recebem o código de 927.

9.3. Junta CAMPROFILE® – 942 e 946Uma das melhores alternativas para elevadas pressões de trabalho, as juntas Camprofile® 942 e 946 combinam a resistência de um núcleo maciço e serrilhado, com a excelente selabilidade de uma cobertura com Graflex®, Quimflex® ou Micaflex®.

O perfil metálico serrilhado da junta permite atingir ele-vadas pressões de esmagamento com baixo aperto nos parafusos, enquanto a fina camada de Graflex®, Quimflex® ou Micaflex®preenche as irregularidades e evita que o serrilhado marque a superfície dos flanges.

Material do Núcleo ⇒�deve ser especificado de acordo com a compatibilidade química do fluido e com a tem-peratura de operação. É recomendado que o núcleo seja fabricado com o mesmo material do equipamento para evitar corrosão e problemas de expansão diferencial.


9.4. Junta RTJSão anéis metálicos usinados de acordo com os padrões estabelecidos pelo American Petroleum Institute (API 6A) e American Society of Mechanical Engineers (ASME B 16.20), para aplicações em elevadas pressões e temperaturas.

A vedação é obtida em uma linha de contato, por ação de cunha, causando elevadas pressões de esmagamento que deformam a superfície da junta, conformando-a so-bre a rugosidade dos flanges. As superfícies de contato da junta e do flange devem ser cuidadosamente usina-das e acabadas.

Existem vários tipos de juntas RTJ, sendo as mais usuais a 950 (perfil Oval) e 951 (perfil Octogonal). Sua dureza deve ser menor do que a do flange em pelo menos 30 HB, para não danificá-lo

A - SEGURANÇA1. Conhecer os procedimentos de segurança do local de serviço.

2. Estar com todos os equipamentos de segurança (EPI’s) apropriados para a execução da tarefa: uniforme, capace-te, botas, óculos ampla visão, luvas, protetores auriculares e máscara de fuga.Obs.: Se o fluido for quimicamente agressivo, ácido ou básico, utilizar luvas de PVC.

3. Separar todas ferramentas e materiais necessários para a execução do serviço: chaves fixas, torquímetro manual calibrado, soquetes, escova de aço, lubrificante para por-cas, arruelas e parafusos, paquímetro digital, posiciona-dores e lanterna.

4. Preparar o local de trabalho. Ambiente limpo e ilumi-nado é fundamental. Nunca fazer o serviço sem ilumina-ção adequada.

Limites de Pressão e Temperatura

10. PROCEDIMENTO DE INSTALAÇÃO DE JUNTAS

5. Verificar e colocar nas válvulas de bloqueio da linha em questão uma etiqueta com os seguintes dizeres:

“NÃO ABRA, EQUIPAMENTO EM MANUTENÇÃO”.

6. Sempre aguardar a liberação da equipe de segurança para iniciar o trabalho. Os equipamentos devem estar despressurizados, na temperatura ambiente e drenados.

B - ESPECIFICAÇÃOVerificar se a junta a ser instalada é a indicada pela em-presa para a aplicação. A junta que será instalada tem que atender as condições de serviço, como: resistência química, temperatura e pressão.

C - PREPARAÇÃO1. Colocar a plaqueta de identificação (Tag) em todos os conjuntos de flanges que sofram intervenções.

2. Certificar-se da inexistência de materiais estranhos e sujeiras nas superfícies de vedação, dos estojos ou pri-sioneiros, porcas e arruelas. Utilize os procedimentos de controle de resíduos específicos de cada planta.

3. Examine os parafusos ou estojos, porcas e arruelas para detectar de-feitos tais como rebarbas ou trincas. Todos os parafusos devem ser iguais (mesmos materiais e dimensões).

4. Examine a superfície dos flanges a procura de empe-namentos, riscos, marcas profundas de ferramentas, ou qualquer outra ocorrência que prejudique um assenta-mento apropriado da junta.

5. Substitua componentes encon-trados com defeito. Solicite ajuda, se necessário.

6. Identifique os acabamentos super-ficiais dos flanges, comparando sua rugosidade com o padrão ASME para acabamento de flanges.

D - ALINHAMENTO DOS FLANGES1. Faça o alinhamento dos flanges e dos respectivos furos, sem aplicar força excessiva. A tolerância máxima recomendada para o paralelismo entre os flanges é de 0,8 mm e de 3 mm entre as furações dos parafusos.

MaterialTemperatura (0C) Pressão de

operação (b ar)

mínima máxima máxima

Graflex® -240 450 345

Graflex® HT -240 650 345

Micaflex® -50 1 000 50

Quimflex® -240 260 100

Diferença máxima de 0,8 mm Máximo de 3 mm


2. Informe qualquer desalinhamento superior aos acima mencionados, solicitando autorização específica para dar continuidade ao trabalho caso não seja possível corrigir essa falha.

E - INSTALAÇÃO DA JUNTA1. Assegure-se de que a junta é do tamanho e material especificados para a aplicação e compatível com o aca-bamento superficial do flange.

2. Examine a junta para certificar-se que ela está isenta de defeitos. (foto 1)

3. Cuidadosamente insira a junta entre os flanges.

4. Certifique-se que a junta esteja centralizada entre os flanges. (foto 2)

5. Não utilize cola ou outros agentes de fixação na junta ou na face dos flanges, que não sejam os especificados pelo fabricante da junta.

6. Aproxime os flanges, assegurando-se de que a junta não seja mordida ou danificada.

F - LUBRIFICAÇÃO1. Utilize apenas lubrificantes especificados ou aprovados.

2. Aplique lubrificante em abundância, uniformemente na rosca e nas superfícies de aperto dos parafusos, por-cas e arruelas.

3. Assegure-se de que o lubrificante não contamine a junta ou a superfície de contato do flange.

G - INSTALAÇÃO DOS PARAFUSOS1. Numere os estojos ou os furos dos parafusos com “mar-ca tudo” seguindo a sequência cruzada.

2. Instale cada um dos parafusos ou estojos com as res-pectivas porcas e arruelas, e com a mão movimente as porcas até que as arruelas encostem-se aos flanges. Caso seja necessário utilize uma chave fixa adequada. Todos os parafusos devem ultrapassar obrigatoriamente as porcas em pelo menos dois fios de rosca.

3. Sempre utilize ferramentas adequadas: Torquímetro calibrado ou qualquer outra ferramenta com controle de tensão aplicada. Aperte as porcas seguindo a numeração efetuada anteriormente sempre em ordem crescente, re-petindo essa operação para cada passo abaixo.

4. Consulte a Teadit e/ou o departamento de engenharia de sua companhia para orientação da especificação de torque a ser aplicado.

5. Sempre aperte as porcas em múltiplos passos:

Passo 1 ⇒ Aperte todas as porcas manualmente. Parafusos muito grandes podem requerer a utilização de uma pe-quena ferramenta manual (já executado no item G.2).Passo 2 ⇒ Aperte cada porca até aproximadamente 30% do torque final especificado.Passo 3 ⇒�Aperte cada porca até aproximadamente 60% do torque final especificado.Passo 4 ⇒ Aperte cada porca até atingir o torque final especificado. Passo 5 ⇒�Aplique o aperto final em todas as porcas, se-guindo agora o sentido horário até que todas tenham atingido o torque final especificado. (Flanges de grande diâmetro podem requerer apertos adicionais).Passo 6 – Repetir o 5° passo pelo menos 4 horas após a instalação da junta e antes de energizar o sistema.

H - REAPERTOAtenção: Consulte a Teadit e/ou o departamento de en-genharia de sua companhia para obter recomendações de reaperto.1. Não reaperte juntas a base de elastômero e fibras não--amianto, depois que estas tenham sido expostas a elevadas temperaturas, a menos que haja especificação contrária.

2. Reaperte os parafusos expostos a ciclos térmicos agressivos.

3. Todo reaperto deverá ser realizado a temperatura am-biente e pressão atmosférica.

Para maiores detalhes sobre instalação de juntas, por favor consulte a Teadit e o ESA/FSA Guidelines for safe seal usage - Flanges and Gaskets, disponível na Fluid Sealing Association e na European Sealing Association.

Nota: Para informações mais detalhadas sobre Juntas Industriais, sugerimos consultar o livro de autoria do Engenheiro José Carlos Veiga – 5a Edição.Obra Registrada no 173.856 – Rio de Janeiro/RJ.

foto 1 foto 2

0 0,0 100,0 212,01 14,2 120,1 248,22 28,4 133,2 271,83 42,6 143,2 289,84 56,8 150,2 302,45 71,0 158,3 316,96 85,2 164,3 327,77 99,4 169,7 337,58 113,6 174,7 346,59 127,8 179,1 354,4

10 142,0 183,3 361,911 156,2 187,2 368,912 170,4 190,8 375,413 184,6 194,2 381,614 198,8 197,4 387,315 213,0 200,5 392,916 227,2 203,3 397,917 241,4 206,2 403,218 255,6 208,8 407,819 269,8 211,4 412,520 284,0 213,8 416,821 298,2 216,8 421,222 312,4 218,5 425,323 325,6 220,8 429,424 340,8 222,9 433,225 355,0 225,0 437,026 369,2 226,9 440,427 383,4 228,9 444,0

Kgf/cm2 psi 0C 0F28 397,6 230,9 447,629 411,8 232,7 450,930 426,0 234,6 454,335 497,0 243,1 469,640 568,0 250,6 483,145 639,0 257,5 495,550 710,0 263,9 507,060 852,0 275,3 527,570 994,0 285,4 545,780 1136,0 294,4 561,990 1278,0 302,6 576,7

100 1420,0 310,2 590,4110 1562,0 317,1 602,8120 1704,0 323,7 614,7130 1849,0 329,8 625,6140 1988,0 335,5 635,9150 2130,0 340,9 645,6160 2272,0 346,1 654,9170 2414,0 351,0 663,8180 2556,0 355,8 672,4190 2698,0 360,2 680,4200 2840,0 364,5 688,1210 2982,0 368,8 695,8220 3124,0 373,1 703,6230 3266,0 377,4 711,3240 3408,0 381,7 719,1250 3550,0 386,0 726,8

Kgf/cm2 psi 0C 0F

Tabela de VaporDE PARA MULTIPLICAR POR

kgf/cm2 N/mm2 = MPa 0,09806kgf/cm2 psi 14,2kgf/cm2 bar 0,9806N/mm2 = MPa kgf/cm2 10,2N/mm2 = MPa psi 145N/mm2 = MPa bar 10psi kgf/cm2 0,0689psi N/mm2 = MPa 0,00689psi bar 0,070bar kgf/cm2 1,0198bar N/mm2 = MPa 0,1bar psi 14,5

Tabela Conversão de Pressão

-100 -148-90 -130-80 -112-70 -94-60 -76-50 -58-40 -40-30 -22-20 -4-10 140 32

10 50

0C 0F20 6830 8640 10450 12260 14070 15880 17690 194

100 212110 230120 248130 266

0C 0F140 284150 302200 392250 482300 572350 662400 752450 842500 932550 1022600 1112650 1202

0C 0FTabela de Temperatura

Gráfico para Determinar a Velocidade Periférica

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

3000

3200

3400

3600

3800

4000

4 3/443 3/43 1/2

3 1/4

3

2 3/4

2 1/2

2 1/4

2

1 3/4

1 1/2

1 1/4

1

3/4

1/2

3/8

1/4

Velocidade Periférica (m/s)

Diâ

met

ro d

o E

ixo

(mm

)(FPM)

(pol

egad

as)

200

rp

m

8

00 r

pm

120

0 rp

m

1500

rpm

1800 rpm

3

000 rpm

3600 rpm

5000 rpm

Rio de Janeiro, RJ - Av. Pastor Martin Luther King Jr., 8939 - CEP 21530-012Tel.: (21) 2132-2500 - Fax: (21) 2132-2550 - E-mail: [email protected]

Call Center: (21) 2132-2700 Fax: (21) 2132-2750

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www.teadit.com.br Jan/

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Soluções definitivas para vedação de fluidos industriais.

Reduzir desperdício...

TEADIT: eficiente na redução de desperdícios de água, para um mundo ecologicamente melhor.

A utilização das gaxetas Teadit permite excelentes resultados na redução ou eliminação do uso de água de selagem em grande parte das aplicações mais criticas, gerando economia e melhora na manutenção e, consequentemente, da biodiversidade.

: eficiente na redução

A Teadit através de suas juntas de vedação, fabricadas a partir de lâminas de papelão hidráulico e PTFE, oferece a melhor selabilidade em aplicações de vapor, hidrocarbonetos e com outros fluidos de igual característica de periculosidade e/ou poluentes, nos diversos segmentos industriais. TEADIT: contribui na redução de poluentes na atmosfera , para um mundo ecologicamente melhor.

Eliminar poluição... Eliminar contaminação...As juntas metálicas Teadit são a solução para aplicações e equipamentos com características operacionais mais severas, de alta pressão e temperatura. A Teadit colabora para a proteção e conservação do solo por meio de rigorosos métodos de especificação e instalação de produtos. TEADIT: possibilita a preservação do solo, para um mundo ecologicamente melhor.

Os produtos de isolamento e proteção térmica da Teadit auxiliam as indústrias, em especial, os segmentos siderúrgico, metalúrgico e petroquímico, na melhoria do desempenho de seus processos produtivos e na segurança necessária tanto com respeito ao homem quanto ao meio ambiente.

Teadit: atenta à vida, para um mundo ecologicamente melhor.

petroquímico, na melhoria do desempenho de seus processos produtivos e na segurança necessária tanto com respeito ao homem quanto ao meio ambiente.

Proteger a vida...

Sem vazamentos, sua planta e o meio ambiente agradecem.

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