Vedando para um amanhã mais verde e seguro

INDUSTRIAISJUNTASJOSÉ CARLOS VEIGA

Vedando para um amanhã mais verde e seguro

www.teadit.com.br 7ª Edição

Rio de Janeiro, BRASIL ∙ Campinas, BRASIL ∙ Buenos Aires, ARGENTINA ∙ Houston, USA

Kufstein, ÁUSTRIA ∙ KöLN, ALEMANHA ∙ Baroda, ÍNDIA ∙ Shanghai, CHINA

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Conheci o Veiga em 1978, recém-chegado dos Estados Unidos, onde tinha me formado em Administracao e feito um estagio na Johns Manville, naqueles anos uma das maiores empresas do ramo de Vedação Industrial. Eu estava iniciando minha carreira na empresa da família, justamente nos anos de ouro do milagre brasileiro, e estávamos crescendo e procurando novos produtos para comercializar, juntamente aos Papelões Hidráulicos e Gaxetas, base do nosso negócio ate então.

Tínhamos adquirido uma pequena fabrica de juntas metálicas, sediada num "fundo de quintal" no bairro do Tatuapé, em São Paulo, e queríamos mudar as instalações para Campinas, para poder expandir a capacidade de produção. Neste processo de reorganização, queríamos também imprimir uma gestão mais técnica e pro�ssionalizada do que estava sendo feito pelos fundadores, e estávamos recrutando um gerente para a Asa Vedações, (hoje Teadit Juntas). Apareceu para a entrevista um engenheiro vindo da Xerox, que apesar da aparência jovem, tinha uma postura calma e segura, respondendo as perguntas de forma simples e clara que transmitia competência e inspirava imediatamente con�ança.

Certamente ele nem imaginava que estava iniciando ai uma longa caminhada que o levaria a tornar-se um dos maiores experts mundiais em Vedação estática e dinâmica.

O Veiga foi construindo e acumulando uma bagagem de experiências e conhecimentos de forma completa e orgânica, começando pela instalação gestão da fabrica de juntas em Campinas, acumulando posteriormente a Gerencia Geral da TJ, e �nalmente assumindo a Diretoria Técnica do Grupo Teadit, com responsabilidade pelo desenvolvimento de produtos e processos e suporte técnico as vendas. Lembrando alguns dos desa�os que o Veiga enfrentou ao longo da carreira, teve o esforço inicial de desenvolvimento de equipamentos e ferramentas especializados para juntas de vedação, seguido do aumento de capacidade e produtividade que foram necessarios para suprir clientes no exterior; nos anos 80 o importante projeto de aquisição e absorção de tecnologia para fabricação de Juntas de Expansão metálicas e não metálicas e nos anos 90, com a evolução das necessidades dos grandes clientes, o desenvolvimento de equipamentos de fabricação portáteis, o que permitiu atuar com postos de serviços nas paradas de manutenção.

Esta experiência variada que passa pela fabricação, gestão do negócio e de clientes, e, �nalmente, desenvolvimento de tecnologia dão a ele uma perspectiva única, e uma voz de autoridade no ramo de juntas industriais.

Prova disso são os inúmeros artigos e trabalhos técnicos publicados, escritos por ele ou em parceria com destacados pro�ssionais técnicos de importantes indústrias de re�no e petroquímico, brasileiras e internacionais; em diversos momentos pertenceu também do Conselho da FSA, e participou de vários comitês e palestras em congressos de respeitadas entidades internacio-nais, quais ASME, PVRC etc.

Os conhecimentos e experiência do Veiga estão destilados nesta 6ª edição do livro "Juntas Industriais" que, tenho certeza, contribuirá com o aprimoramento dos novos (e também dos menos novos) técnicos que atuam nesta área, assim como encorajara o uso das melhores práticas no projeto e manutenção de instalações industriais.

Eu pessoalmente e os colegas da Teadit temos enorme orgulho de ter compartilhado uma historia de successos (e tambem insucessos, que sao a melhor fonte do conhecimento!) com este grande pro�ssional, e esperamos que nossa colaboração continue a dar frutos nos próximos anos.

Marcello Cattaneo Adorno - CEO Grupo Teadit

Este livro apresenta juntas de vedação usadas em tubulações e equipamentos industriais. São aborda-das de forma sistemática juntas de papelão hidráulico, borracha e outros materiais não metálicos, juntas metaloplásticas, metálicas e para isolamento elétrico de flanges, apresentando as suas características principais, aplicações e limitações. Também o projeto, a instalação e causas de vazamento são tratados de forma prática e objetiva.

São comentadas as condições particulares existentes no Brasil, como, por exemplo, a disponibilidade de materiais, tornando este livro uma ferramenta de trabalho para todos os envolvidos no projeto, fabricação, instalação e manutenção de juntas para tubulações e equipamentos industriais que operam com fluidos em alta pressão.

O Eng. José Carlos Veiga é engenheiro mecânico, formou-se na Pontífice Universidade Católica do Rio de Janeiro.

É diretor técnico do Grupo teadit, empresa líder no setor de vedação e isolamento térmico. Presidente do comitê de juntas da Fluid Sealing Association, entidade que congrega os maiores fabricantes mundiais de material para vedação industriais, e participa ativamente de outras entidades como a European Sealing Association.

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JOSÉ CARLOS VEIGA

JUNTASINDUSTRIAIS

7a Edição

Rio de JaneiroTeadit2014

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SUMÁRIO

Capítulo 1 – Introdução ...................................................................11

Capítulo 2 – Projeto .........................................................................13

1. Vazamento ........................................................................................................132. Vedação ............................................................................................................143. Forças em uma União Flangeada .....................................................................144. Procedimento ASME .......................................................................................155. Força de Esmagamento Máxima ......................................................................196. Relaxamento ....................................................................................................207. Tensão Minima de Operação da Junta ASME PCC1 .......................................228. Determinação da Força de Instalação .........................................................229. Exemplo de Cálculo e Instalação Pelos Procedimentos ASME e PCC-1 ........2510. Acabamento Superficial ...................................................................................2811. Tipos de Faces de Vedação dos Flanges ..........................................................3012. As Novas Constantes de Juntas .......................................................................3413. Emissões Fugitivas ..........................................................................................38

Capítulo 3 – Materiais para Juntas Não-Metálicas ..............................41

1. Critérios de Seleção .........................................................................................412. Pressão e Temperatura de Serviço....................................................................423. Papelão Hidráulico ...........................................................................................424. Politetrafluoroetileno (PTFE) ..........................................................................425. Grafite Flexível – Graflex® ..............................................................................426. Elastômeros ......................................................................................................467. Fibra Celulose .................................................................................................488. Cortiça ..............................................................................................................489. Tecidos e Fitas ..................................................................................................4810. Papelão Isolit HT.............................................................................................4911. Fibra Cerâmica .................................................................................................4912. Beater Addition ................................................................................................4913. Papelão Teaplac® ..............................................................................................49

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Capítulo 4 – Juntas em Papelão Hidráulico ..................................53

1. Papelões Hidráulicos Teadit .............................................................................532. Composição e Características ..........................................................................533. Características Físicas ......................................................................................554. Projeto de Juntas com Papelão Hidráulico .......................................................585. Juntas de Grandes Dimensões ..........................................................................616. Espessura e Largura .........................................................................................637. Força de Aperto do Parafuso ...........................................................................638. Acabamento das Juntas ....................................................................................649. Acabamento das Superfícies de Vedação dos Flanges .....................................6410. Armazenamento ...............................................................................................6511. Reforço Metálico..............................................................................................6512. Papelões Hidráulicos Teadit .............................................................................65

Capítulo 5 – Juntas em PTfE .........................................................93

1. Politetrafluoroetileno - PTFE ...........................................................................932. Tipos de Placas de PTFE..................................................................................933. Tealon – Placas de PTFE Laminado ................................................................944. Quimflex® PL100 - Placas de PTFE Laminado .............................................1015. Quimflex® - PTFE Expandido........................................................................1036. Juntas Tipo 933 Envelopadas em PTFE ........................................................106

Capítulo 6 – Materiais para Juntas Metálicas ............................127

1. Considerações Iniciais....................................................................................1272. Aço Carbono ..................................................................................................1283. Aço Inoxidável AISI 304 ...............................................................................1284. Aço Inoxidável AISI 304L .............................................................................1285. Aço Inoxidável AISI 316 ..............................................................................1286. Aço Inoxidável AISI 316L .............................................................................1287. Aço Inoxidável AISI 321 ...............................................................................1288. Aço Inoxidável AISI 347 ...............................................................................1299. Monel .............................................................................................................12910. Níquel 200 ......................................................................................................12911. Cobre ..............................................................................................................12912. Alumínio ........................................................................................................12913. Inconel ............................................................................................................12914. Titânio ............................................................................................................129

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Capítulo 7 – Juntas Metalflex® .....................................................139

1. O que é uma Junta Metalflex®........................................................................1392. Materiais ........................................................................................................1403. Densidade .......................................................................................................1424. Dimensionamento ..........................................................................................1435. Espessura ........................................................................................................1436. Limitações Dimensionais e de Espessura ......................................................1447. Tolerâncias de Fabricação ..............................................................................1448. Acabamento das Superfícies de Vedação .......................................................1459. Valores para Cáculo Código ASME e Apêndice-PCC1 2013 ........................14510. Tipos ...............................................................................................................14611. Juntas Tipo 911 ..............................................................................................14612. Juntas de Acordo com a Norma ASME B16.20 ............................................14813. Juntas 913M-LE .............................................................................................15014. Outras Normas ...............................................................................................15315. Dimensionamento de Juntas Tipo 913 Especiais ...........................................15316. Juntas Tipo 914 ..............................................................................................155

Capítulo 8 – Juntas Metalbest® .....................................................171

1. O que é uma Junta Metalbest® .......................................................................1712. Metais .............................................................................................................1723. Enchimento ....................................................................................................1724. Dimensionamento ..........................................................................................1725. Principais Tipos e Aplicações ........................................................................1726. Juntas para Trocadores de Calor ....................................................................1757. Juntas Tipo 927 para Trocadores de Calor ....................................................181

Capítulo 9 – Juntas Tipo Anel Metálico .......................................185

1. Definição ........................................................................................................1852. Juntas Metálicas Planas ..................................................................................1853. Materiais ........................................................................................................1864. Acabamento da Superfície de Vedação ..........................................................1865. Tipos de Juntas Metálicas ..............................................................................1866. Ring-Joints .....................................................................................................190

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Capítulo 10 – Juntas Camprofile ............................................................207

1. Introdução ......................................................................................................2072. Materiais .......................................................................................................2103. Limites de Operação ...................................................................................... 2114. Cálculo do Aperto .......................................................................................... 2115. Acabamento Superficial .................................................................................2126. Dimensionamento .........................................................................................2127. Formatos ........................................................................................................2138. Juntas Camprofile Tipo 946 para Flanges ASME B16.5 .....................................213

Capítulo 11 – Juntas para Isolamento Elétrico .....................................217

1. Corrosão Eletroquímica .................................................................................2172. Proteção Catódica ..........................................................................................2193. Sistema de Isolamento de Flanges .................................................................219

Capítulo 12 – Instalação .........................................................................223

1. A Importância da Instalação ..........................................................................2232. Parafusos e Estojos ........................................................................................2243. Porcas .............................................................................................................2264. Arruelas ..........................................................................................................2265. Atrito e Lubrificantes .....................................................................................2266. Ferramentas para Aplicação do Aperto .........................................................2297. Cálculo do Torque de Aperto dos Estojos ......................................................2318. Planicidade e Defeitos da Superfície de Vedação do Flange .........................2329. Procedimento de Instalação ..........................................................................23510. Reaperto na partida .......................................................................................23611. Dispersão do Aperto .......................................................................................23612. Causas de Vazamentos ...................................................................................23713. Carga Constante .............................................................................................241

Capítulo 13 – Fatores de Conversão .......................................................257

Capítulo 14 – Referências ........................................................................259