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ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas

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MAIO 2005 Projeto 04:002.03-001

Maçaricos manuais para solda, corte e aquecimento - Especificações e ensaios

ABNT/CB-04 – Comitê Brasileiro de Máquinas e Equipamentos Mecânicos CE-04:003.02 – Comissão de Estudos de Maçaricos de Solda e Corte 04:002.03-001 – Manual blowpipes for welding, cutting and heating - Specifications and tests Descriptors – Welding, gas welding, gas cutting, heating, welding equipment, hand-operated devices, blowpipes, definitions, nomenclature, specifications, performance , safety requirements, operating requirement, tests, testing conditions, test equipment, marketing Esta norma é equivalente a ISO 5172:1995

Palavras -chave Solda, solda a gás, corte a gás, aquecimento, equipamentos de solda, dispositivo de opeção manua l, maçaricos, definições, nomenclatura, especificações, performance, requisitos de segurança,requisito de operação, ensaios, condições de ensaios, equipamentos de ensaios, mercadologia

31 páginas

Sumário 1 Objetivo 2 Referências normativas 3 Definições 4 Conexões das mangueiras 5 Material 6 Marcação 7 Requisitos de segurança e de operação 8 Condições de ensaios 9 Instruções para o uso Anexo Prefácio A ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas – é o fórum Nacional de Normalização. As Norm as Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalização Setorial (ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS circulam para Consulta Pública entre os associados da ABNT e demais interessados. Esta norma contém o anexo A de caráter informativo. Nota explicativa: Para efeito da NBR/ISO a cor utilizada no Brasil para a identificação da mangueira de oxigênio é verde e para o combustível a cor é vermelha.

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1 Objetivo

Esta Norma especifica as características dos maçaricos manuais para solda a gás, corte e aquecimento de metais e determina as especificações de ensaios correspondentes.

Esta Norma engloba maçaricos manuais para solda e aquecimento desde 1800l/h até 2500l/h de gás e para maçaricos de corte para cortes de aço estrutural até 300mm de espessura.

Maçaricos ar -gás estão excluídos desta Norma (ver ISO 9012).

NOTA 1: Em adição aos termos usados em duas de três linguas oficiais ISO (inglês e frances), Esta Norma fornece os termos equivalentes na lingua alemã; estes termos são publicados sobre a responsabilidade do corpo de membros da Alemanha (DIN), porém somente os termos fornecidos nas linguas oficiais podem ser considerados termos ISO.

No entanto somente a terminologia oferecida no idioma oficial pode ser considerado como terminologia ISO.

2 Referências normativas

As seguintes normas contêm disposições, que ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento.

ISO 554:1976 Standard atmospheres for conditioning and/or testing – Specifications.

ISO 3253:1975 Hose connections for equipment for welding, cutting and related processes.

ISO 5175:1987 Equipment used in gas welding, cutting and allied processes – Safety devices for fuel gases and oxygen or compressed air – General specifications, requirements and tests.

ISO 9012:1988 Air-aspirated hand blowpipes – Specifications.

ISO 9090:1989 Gas tightness of equipment for gas welding and allied processes.

ISO 9539:1988 Materials for equipment used in gas welding, cutting and allied processes.

3 Definições

Para a aplicação desta Norma, são usadas as seguintes definições.

A terminologia correspondente a maçaricos a gás para solda, corte e aquecimento está apresentado no anexo A.

3.1 Tipos comuns de sistemas de mistura

3.1.1 Injetor-misturador: É o sistema de mistura no qual o gás combustível e o gás comburente são misturados pela ação deste último, sendo descarregados por um orifício do injetor, que reduz a pressão, levando assim o combustível. Quando a válvula no canal do gás combustível é fechada, enquanto o gás oxidante é normalmente descarregado, a pressão do canal do combustível fica abaixo da pressão atmosférica. Se ao mesmo tempo a conexão do duto do combustível é exposta ao ar atmosférico, o ar restante contido no duto do combustível será levado. (válvula do gás combustível aberta) (vide fig. 1).

3.1.2 Misturador sem ação do injetor: Sistema de mistura no qual o gás combustível e o gás comburente são misturados quando este último é descarregado pelo orifício e encontra o gás combustível, que é descarregado quase a mesma pressão. Quando a válvula do duto de gás combustível é fechada, enquanto o gás comburente é descarregado, a pressão no duto é maior que a pressão atmosférica. Se ao mesmo tempo a conexão do duto de gás combustível é exposta a atmosfera, o gás comburente será descarregado. (válvula do gás combustível aberta) (ver figura 2).

NOTA 2 Posicionamento dos sistemas de mistura: O sistema da mistura de acordo com 3.1.1 e 3.1.2 normalmente está no corpo do maçarico; os mesmos podem estar também entre o corpo e o bico ou no bico.

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3.2 Maçaricos de alta pressão e baixa pressão

3.2.1 Maçarico de alta pressão: É o maçarico no qual a pressão do gás combustível e do gás comburente, medido imediatamente antes do ponto de mistura for maior que a pressão da mistura do gás medida na jusante entre o misturador e o bico (ver figura 2).

3.2.2 Maçarico de baixa pressão: É o maçarico no qual a pressão do gás combustível e do gás comburente, medido imediatamente antes do ponto de mistura for menor que a pressão da mistura do gás medida na jusante entre o misturador e o bico (ver figura 1).

3.3 Classificação de maçaricos de acordo com a possibilidade de variação da vazão

3.3.1 Maçarico sem variação de vazão: É o maçarico, o qual devido ao seu projeto, fornece uma única vazão de gás, o qual pode variar dentro de limites estreitos.

3.3.2 Maçarico com múltiplas vazões: É o maçarico que fornece uma faixa de vazões correspondendo a uma série de bicos.

3.3.2.1 Maçarico com múltiplas vazões ajustadas por injetor: É o maçarico com múltiplas vazões, que variam por intermédio de um dispositivo de ajuste através da seção do injetor (maçarico com injetor variável).

Figura 1 — Misturador-injetor (alta e baixa pressão)

Mistura

p p

p p

p p

c m

c m

o m

< - baixa pressão

> - alta pressão

>

p

p

p

c

o

m

= pressão do gás combustível

= pressão do oxigênio

= pressão da mistura

Gás Combustível

Gás Combustível

Oxigêniopm

po pc

Figura 2 — Misturador sem injeção

Mistura

p p

p p

c m

o m

>

>

Gás Combustível

Oxigênio

pm

po

pc

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3.3.2.2 Maçarico com múltiplas vazões ajustadas pela pressão: É o maçarico com múltiplas vazões, que variam com o ajuste da pressão de alimentação (maçarico com injetor fixo).

3.3.2.3 Maçarico com múltiplas vazões ajustados substituindo o injetor: É o maçarico com múltiplas vazões, que variam com a troca do injetor. O componente mais usado ultimamente é a de um componente simples com bico de saída (maçarico com bico intercambiável).

3.3.2.4 Maçarico com múltiplas vazões ajustados através de válvulas de controle de gás: É o maçarico com diversos graus de fluxo, que variam através do ajuste das válvulas.

3.4 Classificação de maçaricos de corte de acordo com a posição de mistura

3.4.1 Maçarico de corte com misturador primário: É o maçarico, no qual a mistura do oxigênio de aquecimento e do gás combustível estão assegurados pelo injetor-misturador localizado antes do bico de corte.

3.4.2 Maçarico de corte com bico misturador: É o maçarico, no qual os caminhos do oxigênio de corte, de aquecimento e do gás combustível no maçarico são independentes. Os gases se misturam no bico de corte (bico misturador).

3.5 Retorno de chama, Retorno de chama contínua, corte de chama, refluxo de gás.

3.5.1 Retorno de chama: o retorno da chama no duto do maçarico com estalo. A chama sendo extinta ou reiniciada no bico.

3.5.2 Retorno de chama contínua: o retorno da chama no duto do maçarico com queima continua dentro do canal ou misturador (isto pode ser acompanhado por um estalo inicial seguido por um chiado causado por uma queima contínua dentro do maçarico).

3.5.3 Retrocesso de chama: o retorno da chama através do maçarico para dentro das mangueiras e mesmo para dentro dos reguladores. O cilindro de acetileno pode ser atingido, causando aquecimento e decomposição do conteúdo.

3.5.4 Retorno de gás: retorno do fluxo de gás de alta pressão para a mangueira do gás de baixa pressão. Isto pode acontecer por causa da saída do bico estar entupida ou estrangulada.

4 Conexões das mangueiras

As conexões deverão ser permanentemente fixadas ao maçarico ou intercambiáveis. O perfil externo das conexões pode ser escolhido pelo fabricante. Quando for utilizado conexões roscadas, a mesma deverá estar con forme a norma ISO 3253.

5 Material

Os requisitos de material para maçaricos devem estar de acordo com a norma ISO 9539. A mesma deve ser totalmente atendida.

Componentes em contato com oxigênio devem estar insentos de óleo, graxa e outros contaminantes.

6 Marcação

A marcação deve ser legível e durável.

6.1 Marcação do maçarico

O maçarico deve levar o nome ou marca registrada do fabricante (inclui distribuidores, fornecedores e importadores) no corpo do maçarico e deve levar também o número de referencia desta norma. A marcação deverá estar de acordo com 6.6 e 6.7. A conexão adjacente à entrada do oxigênio do maçarico com conexão de mangueira fixa deverá estar identificada com a letra “O”.

6.2 Marcação das válvulas de oxigênio

As válvulas do oxigênio de aquecimento (corpo ou volante) devem estar identificadas pela letra “O” e/ou pela cor azul.

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Se a válvula do oxigênio de corte for similar a de oxigênio de aquecimento, esta deverá ser identificada.

6.3 Marcação dos bicos

Todos os bicos deverão ser marcados com o nome, mar ca registrada ou outra identificação do fabricante, o símbolo de identificação do combustível e um código para ter uma referência fácil dos dados de operação do produto.

6.4 Marcação dos componentes intercambiáveis

Onde possa existir equívocos de componentes intercambiáveis (ex. misturador e injetor) um código de identificação, marca registrada e o símbolo identificando o combustível deve ser marcado e mostrado nos dados de operação.

6.5 Marcação da cabeça cortadora

Se a cabeça cortadora é separada, a mesma deverá ser marcada com nome, marca registrada ou outra identificação do fabricante (O termo “fabricante” inclui distribuidores, fornecedores ou importadores).

6.6 Marcação dos misturadores

O usuário deverá seguir as instruções para utilização fornecidas pelo fabrican te (vide item 9). Se as pressões estão marcadas em qualquer parte do maçarico, as mesmas devem estar indicadas em bar.

Se aparelho misturador está simbolicamente marcado, indicando o tipo de maçarico, a marcação deve estar conforme os símbolos mostrados nas figuras 3 a 5.

Figura 3 — Misturador-injetor de gás combustível

Figura 4 — Misturador sem injetor

Figura 5 — Misturador-injetor com resistência ao retorno de fluxo de acordo com 7.15

6.7 Gases a serem usados, símbolos para gases.

Os seguintes gases podem ser usados. Onde não é possível imprimir o nome completo do gás, os símbolos da tabela 1 devem ser usados.

Tabela 1 – Designação e símbolos para os gases

Designação Símbolo

Oxigênio O

Acetileno A

Propano, Gás Liqüefeito de Petróleo P

Gás Natural, Metano M

Hidrogênio H

MPS (misturas de Methylacetileno-propadieno Y

Ar comprimido D

Para os maçaricos, bicos e componentes intercambiáveis que utilizam mais de um combustível a abreviação F deve ser usada. As instruções de uso devem fornecer mais detalhes dos combustíveis para os quais os componentes estão destinados.

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7 Requisitos de segurança e de operação

7.1 Requisitos de segurança

7.1.1 Firmeza do gás

O maçarico deve cumprir com os requisitos da ISO 9090 quando testado, assim como com os métodos especificados no mesmo. O ensaio, de acordo com a ISO 9090, deve ser executado com maçaricos novos depois do ensaio de durabilidade da válvula do item 8.4, depois dos ensaios de resistência ao retorno de chama dos itens 8.2.3 ou 8.2.4 e depois dos ensaios de sobre-aquecimento dos itens 8.2.1 ou 8.2.2.

7.1.2 Requisitos de dureza

Os maçaricos devem ser robustos e apropriados para a função prevista. Os mesmos deverão resistir a maus tratos devido a manuseios incorretos durante o trabalho, por exemplo, retorno de chama e choques.

7.1.3 Desenho da válvula

Cada linha de gás deve ser fechada por uma válvula separada. Os componentes das válvulas devem permanecer cativas em todas as posições.

7.1.4 Resistência do maçarico ao retorno de chama contido

7.1.4.1 Resistência ao retorno de chama contido devido ao sobre-aquecimento

O maçarico não deve sustentar um retorno de chama no misturador ou injetor sem um período de alerta de 2 s antes do início de sucessivos retornos de chama (metralhamento) quando estão sendo testados conforme o item 8.2

7.1.4.2 Resistência ao retorno de chama contido devido à oclusão

Os maçaricos e bicos devem ser resistentes a retornos de chama sustentados pela saída dos bicos parcialmente ou totalmente fechada. As condições de ensaio estão de acordo ao item 8.2.3 para maçaricos de solda e 8.2.4 para maçaricos de corte.

7.1.5 Proteção contra retorno de fluxo

Se estiver incorporada no maçarico uma válvula anti -retorno, a mesma deve estar de acordo com a ISO 5175.

Para a marcação dos misturadores, como indicado na figura 5, o retorno de gás não deve ocorrer entre 0,5 a 2 vezes a pressão nominal de operação ( ver 8.5 para condições de ensaios).

7.2 Requisitos operacionais

7.2.1 Generalidades

Os seguintes requisitos de operação devem ser cumpridos para uma mistura neutra (normalmente para GLP), regulando os maçaricos conforme as pressões nominais especificadas pelo fabricante:

7.2.2 Capacidade de fluxo

As capacidades de fluxo conforme indicadas pelo fabricante devem ser compridas. Deverá ser possível obter os fluxos nominais para oxigênio e gás combustível para todos os bicos.

7.2.3 Ajuste da chama

Deverá ser possível ajustar continuamente desde a chama reduzida até a chama oxidante, considerando a chama neutra, para cada numeração de bico.

7.2.4 Proporção de chama descendente – Maçaricos de solda

Deverá ser possível obter uma chama neutra e estável (normalmente para GLP) com capacidades de fluxo 25% abaixo do valor de fluxo nominal denominado.

7.2.5 Estabilidade ao vento

Deverá ser possível manter a chama ao vento, de forma transversal ao eixo da corrente de gás que sai do orifício do bico. Condições de ensaio de acordo com o item 8.3.

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8 Condições de Ensaio

A exatidão de medidas dos equipamentos de ensaio utilizados deverá ser registrada nos resultados dos ensaios. Todos os ensaios são padrões e não ser os mesmos ensaios utilizados na produção.

8.1 Ensaio de vazamento

Os ensaios de vazamento devem ser executados de acordo com a ISO 9090.

8.2 Ensaio de retrocesso de chama contido

Os ensaios devem ser executados para cada combinação de misturador/bico e extensão de acordo com a faixa de trabalho dos produtos fabricados. 8.2.1 Ensaio de sobre-aquecimento – Maçaricos de solda O bico e o maçarico a serem testados devem ser ajustados com o fluxo nominal indicado pelo fabricante e em condições neutras da chama. Para gerar o retrocesso de chama, deverá ser aplicado um aquecimento externo no bico e no tubo misturador através de aquecimento refletido pela chama. Este aquecimento refletido deverá ser aplicado por um período mínimo de 2 segundos depois do primeiro retrocesso de chama. O equipamento de ensaio definido na figura 6 deve ser usado para uma chama simples. Se não ocorrer um retrocesso de chama durante 3 minutos, estará aceito o maçarico e o bico. Se ocorrer um retrocesso de chama contido, dentro de um período de 2 s do primeiro retrocesso, o maçarico e o bico estarão rejeitados. Um maçarico/bico rejeitado inicialmente deverá passar por um segundo ensaio, antes de ser considerado como aprovado. (limpeza e resfriamento entre os ensaios são permitidos). 8.2.2 Ensaio de sobre-aquecimento – Maçaricos de corte Não deverá ocorrer retrocesso de chama contido na câmara do misturador ou/e no injetor dentro de um período mínimo de 1 min e de um tempo de alerta de 2 s desde o inicio de sucessivos retrocessos de chama (efeito metralha) 8.2.2.1 Procedimento Ajustar o maçarico, com seu bico de corte fixado, nas pressões de alimentação nominais indicadas pelo fabricante. Fechar a válvula de oxigênio de corte. Ajustar o fluxo de gás combustível nominal manipulando a válvula para produzir uma chama neutral (normalmente para GLP).

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X H

100 90°

5 0

Figura 6 — Ensaio de sobre-aquecimento Maçaricos de solda Chama simples

Dimensões em milímetros

Água de resfriamento

Água

NOTA - O conjunto de teste está submerso em água com o objetivo de manter a temperatura abaixo do 100 ºC.

H = comprimento do cone interno da chama X = H + 5

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Após um tempo de ignição de aproximadamente 1 min na atmosfera, posicionar o bico em angulo numa cantoneira de aço a 90º como está indicado na figura 7.

A duração máxima do ensaio deverá ser de 3 min. Durante os ensaios deverá ser possível ajustar a chama, de aquecimento e manter a mesma neutra através da manipulação da válvula do gás combustível somente.

100

5 0

90°

X 5 H

H

Água de resfriamento

Água

Dimensões em milímetros

Figura 7 — Ensaio de aquecimento — Maçaricos de corte Chama de aquecimento múltipla

NOTA - O conjunto de teste está submerso em água com o objetivo de manter a temperatura abaixo do 100 ºC.

H = comprimento do cone interno da chama

X = H + 5 + 2 d 2

(d 2 ver figura 12)

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8.2.2.2 Requisitos de aprovação A figura 8 nos mostra o procedimento de aceitação ou rejeição do equipamento

Figura 8 — Requisitos de aprovação

Tempo 0Posição inicial do bico — Chama neutra

Retrocesso de fogo e/ou Retorno de chama

1 min

Não

Não

Não

Sim

Sim

Sim

Retorno de chama sem retrocesso de fogo primário

Retorno de chama (imediato) abaixo de 2 s do primeiro fogo

Rejeitado

Rejeitado

Aprovado

Repetir o teste (2 novos testes)

Se não acontece retrocesso de fogo no primeiro minuto do ensaio: Depois do primeiro minuto - retorno de chama sem retrocesso de fogo preliminar é indicativo de falha; - retorno de chama ocorrer depois de sucessivos retrocessos de fogo,

a) se o retorno de chama ocorrer abaixo de 2 s após o primeiro fogo, repetir o ensaio. b) se o retorno de chama ocorrer acima de 2s após o primeiro ensaio, o ensaio e julgado aceito. c) Sim não ocorre retrocesso de fogo e retrocesso mantido dentro de 3 min, o ensaio e julgado como aceito.

Quando há necessidade de fazer novamente o ensaio, dois outros ensaios devem ser feitos. Ambos devem aprovar com o mesmo maçarico e mesmo bico. Antes de cada ensaio o maçarico e o bico devem ser resfriados.

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8.2.3 Ensaio de retrocesso de fogo contido com orifício parcialmente fechado – Maçaricos de solda A montagem do ensaio está indicado nas figuras 9 e 10. 8.2.3.1 Condições para a preparação

- Raio de ensaio Rt = 100 (1+0,4 log Q) mm

- Q é o fluxo nominal do gás combustível em litros por hora nas condições definidas pela ISO 554

- F = 5 N Carga vertical entre o corpo de prova e o bico - N = 10 rpm Freqüência de rotação para o bico de cobre - Orifício paralelo e em contato com o segmento de ensaio

F 5 N ≈

R t

n 10 min ≈ -1

Maçarico de solda

Chama piloto

Corpo de prova (figura 10)

R = 100 (1 + 0,4log) mmt Q

Figura 9 — Instalação do ensaio de retrocesso

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8.2.3.2 Condições para preparação do fluxo O ensaio deve ser feito em duas condições de fluxo: a) Com fluxo nominal (7.2.2) b) Com fluxo reduzido (7.2.4) 8.2.3.3 Condições para a preparação da chama A chama deve ser neutra 8.2.3.4 Procedimento Estabilizar a chama por 30 s (ajus te permitido para manter uma chama neutra), anterior à rotação. Não é permitido o ajuste durante as rotações 8.2.3.5 Requisitos de aprovação O conjunto bico/maçarico é aceito se, depois de 5 rotações completas, não ocorreu retrocesso de fogo provado. Se ocorrer retrocesso de fogo, parar o ensaio, resfriar e limpar bico e maçarico. Para aprovação o ensaio deverá ser feito duas vezes sem retrocesso de fogo contido, com resfriamento após cada ensaio de 5 rotações. 8.2.4 Ensaio de retrocesso de fogo contido com orifícios fechados sucessivamente parcial e totalmente – maçaricos de corte O maçarico de corte com bico deve resistir ao retrocesso de fogo provado quando os orifícios de aquecimento estão temporariamente fechados seja parcialmente ou completamente. 8.2.4.1 Principio do Ensaio A parte plana frontal do bico de corte deve ser mantida em contato deslizante com a superfície de uma amostra convencional de ensaio, de tal maneira que os orifícios de aquecimento estejam completamente fechados cinco (5) vezes, separadamente quatro (4) vezes parcialmente fechados. O ensaio deve incluir cinco series completa de orifícios fechados (ex: 5 x 5 = 25) e series de orifícios (ex: 4 x 5 = 20) parcialmente fechados no intervalo de 1 min. Os ensaios devem ser realizados somente com a chama de aquecimento. O circuito de oxigênio de corte deve ser fechado com ajuda da válvula do equipamento. A chama deve ser mantida sempre neutra. Durante o ensaio pode ocorrer retrocesso de fogo. A chama de aquecimento deve ser reiniciada de forma natural ou com uma chama secundaria adjacente, enquanto existe um fechamento parcial dos orifícios entre o corpo da prova de ensaio e a ponta do bico. O retrocesso do fogo ou retrocessos repentinos não deve ocasionar retrocesso de fogo contido. 8.2.4.2 Equipamento necessário para o ensaio O conjunto principal montado para ensaios está indicado na fig. 11. O modelo do corpo de prova pode ser uma placa circular ou retangular. As dimensões dependem do diâmetro d2 circunscrito para aquecimento dos orifícios (figura 12). O modelo do corpo de prova está colocado no plano vertical incluindo o eixo do bico.

8.2.4.3 Preparação das condições

O eixo do bico deve estar na vertical

A superfície superior do corpo de prova deve estar horizontal.

A carga vertical aplicada ao bico deve ser F = 5 N.

A chama de aquecimento deve ser iniciada, estabilizada na atmosfera e ajustada no nível selecionado para o ensaio, para uma duração mínima de 30 s.

O conjunto deve ser colocado em movimento (com velocidade uniforme) passando o corpo de prova cinco vezes por 1 min (60 s) abaixo do bico para um ensaio. Cada vez que o bico passa pelo corpo de prova, ele deve ficar na atmosfera por um período onze vezes maior que aquele transcorrido sobre o corpo de prova.

No caso de um ensaio insatisfatório, o maçarico e bico devem ser limpos e resfriados. Dois ensaios consecutivos idênticos serão necessários (com duas passagens de cinco vezes do corpo de prova abaixo do bico acesso).

Ensaios de um maçarico e dos bicos deverão ser levados a ca bo para cada bico.

Os ensaios serão feitos usando corpos de prova de cobre circulares ou retangulares (figuras 13 e 14).

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1 0 °

x

h

5 5 °

a

d 2

ranhura "V"

ranhura "U"

a) Secção longitudinal ao longo do eixo do bico

b) Formato do corpo de prova

Figura 11 - Montagem do ensaio

Figura 12 — Extremidade frontal do bico

Exemplificação do diâmetro de acordo com o formato dos furos de aquecimento

d 2

akd, k lkd, k h

= = 0.7 ±0.1 = = 1.5 ±0.25 = 3 mm(+0.5; 0)

121 222

— a x — a

1.7 d 2 l l a a

1 0 °

12 d 2

1 1 3 2

4 fechamentos parciais 5 fechamentos totais

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Maçarico de corte

Maçarico de corte

Corpo de prova

Corpo de prova

Centro de rot ação n = 5 min -1

n = 5 min -1

π r 2 = 72d 2

Chama piloto

Chama piloto

r 2

r 2

F

F = 5 N

Figura 13 — Conjunto de ensaio de maçaricos de corte Resistência contra retrocesso de fogo contido

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3 0 °

Eixo do bico

Rotação

Perímetro

Figura 14 — Corpo de prova circular para ensaio de maçaricos de corte

12 d 2

72 d 2 π

r 2 =

3 6 0 ° ( = 1 2 X 1 2 d 2 )

n = 5 min -1

8.2.4.4 Condições para o ensaio

O maçarico deve estar equipado com um bico de corte escolhido da tabela indicada pelo fabricante. Ensaios em duas condições de pressão devem ser levadas acabo para cada bico conforme tabela 2 para o caso 1 e para o caso 2.

Ajustar uma chama neutra para cada ensaio com dados nominais de fluxo especificados pelo fabricante nas instruções de serviço.

A posição da válvula do oxigênio de aquecimento do maçarico deve ser marcada. Não deve ser modificada depois. Se há necessidade de ajuste para a chama neutra a mesma deve ser mantida com regulagem da válvula do gás combustível somente.

Caso Nº 1

O fabricante especifica os dados de pressão para cada um dos gases.

O primeiro ensaio deve ser levado a cabo com as pressões mais altas de oxigeno e gás combustível.

O segundo ensaio será com as pressões mais baixas.

Caso Nº 2

O fabricante especifica somente uma pressão de oxigeno e uma pressão de gás combustível.

O primeiro ensaio deverá ser levado a cabo com uma pressão de oxigeno 15% maior e com uma pressão de gás combustível 15% maior.

O segundo ensaio será com uma pressão de oxigeno e uma pressão de gás combustível 15% menor.

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Tabela 2 – Condições do ensaio

Pressão Caso Ensaio n.º

P ox¹ P c²

1 max. Max 1

2 min. Min.

1 + 15% + 15% 2

2 - 15% - 15%

1) P ox (bar) é a pressão de oxigênio especificada nas instruções do fabricante.

2) P c (bar) é a pressão do gás combustível especificada nas instruções do fabricante

8.2.5 Ensaio de retrocesso de chama contida para maçarico de aquecimento com um bico de fase frontal plana 8.2.5.1 Condições de ensaio O arranjo do ensaio está sendo mostrado na figura 18. A fase frontal do bico deve ficar posicionada igual e de forma paralela à superfície de uma placa plana de cobre. A carga vertical entre a placa de cobre e o bico F é o maçarico sem peso aplicado + 5N. Posicionando o mesmo será levado para fora cinco vezes em 5 segundos. O intervalo do tempo de fechamento e do tempo de abertura é de 1.0 a 1,25 segundo O posicionamento para o ensaio deve acontecer seguido de um intervalo de tempo de 10 s se o maçarico não está posicionado. Então em giros, a fase final frontal do bico deve ser posicionada 5 vezes em 5 s na faixa de fechamento e abertura de tempo mencionada. A fase final frontal do bico deve estar posicionada 5 x 5 = 25 vezes de acordo como o procedimento. 8.2.5.2 Procedimento Iniciar o fogo e ajustar a chama, em condições normais de uso com possibilidades de reajuste, 30 s depois do primeiro posicionamento do maçarico na placa plana de cobre. Não reajustar a chama durante o ensaio. Após extinção da chama re-iniciar-a imediatamente. 8.2.5.3 Avaliação do ensaio O ensaio pode ser julgado como aceito, se não ocorrer retrocesso de chama contido enquanto a fase frontal do bico é posicionada 25 vezes e se não ocorrer depois de um mínimo de 25 ações de posicionamento ou ao final da ocorrência de 30 estalos sonoros. Aconteceu um retrocesso de chama contido, o ensaio deve ser interrompido. Bico e maçarico devem ser resfriados e limpos. Neste caso o maçarico deverá passar o ensaio agora duas vezes para alcançar o resultado do ensaio com sucesso. Bico e maçarico serão resfriados e limpos entre os ensaios adicionais que consistem numa bateria de 25 ações cada um.

F

Legenda

1 Maçarico de Aquecimento2 Chama piloto3 Corpo de prova

Figura 18 — Disposição para fechamento da face plana do bico para maçaricos de aquecimento

1

2

3

18 Projeto 04:002.03-001:2005 18

8.2.6 Segurança de retrocesso de chama para maçaricos de corte e aquecimento com a fase frontal rebaixada do bico O arranjo do ensaio está sendo mostrado na figura 19. As condições do ensaio, o procedimento do ensaio e a aceitação dos ensaios são idênticos à aqueles para retrocesso de chama contida de maçaricos de aquecimento com fase frontal plana de acordo com o item 8.2.5 No lugar de uma placa plana de cobre deve ser usada uma placa de cobre que é emparelhada ao contorno do bico a ser ensaiado (placa de cobre com um rebaixo para o bico), Vide figuras 20a, 20b, 20c e 20d)

F

Legenda 1 Maçarico de Aquecimento 2 Chama piloto 3 Corpo de prova

Figura 19 — Disposição do ensaio para fechamento da face do bico

1

2

3

Projeto 04:002.03-001:2005 19

Legenda

a = profundidade do rebaixo1

a = 1,1 × ad = diâmetro do bicod = diâmetro da saída da chamad = 1,1 × d

2 1

1

2

3 1

Figura 20 — Dimensões do corpo de prova, exemplos de dimensões para bicosde corte e aquecimento

80 80120 120

40 40

Ød2

Ød2

Ød2 Ød2

Ød1

Ød1

a 1

a 1a 2

Ød1 Ød1

Ød3

Ød1 Ød1

a) Bicos de corte e aquecimento com face plana

b) Bicos de corte e aquecimento com ponta escalonada

c) Corpo de prova sem rebaixo para bicos com a face plana

d) Corpo de prova com rebaixo para bicos com a ponta escalonada (ex. bico cilíndrico)

8.3 Ensaio de estabilidade ao vento O maçarico deve ser ensaiado usando o dispositivo indicado na figura 15. A chama não deve se extinguir com uma corrente de ar com velocidade = 8 m/s válido para chama neutra com gás combustível e oxigeno nas condições nominais de fluxo especificadas nas instruções do fabricante. 8.4 Ensaio de resistência para as válvulas As válvulas devem se submetidas a um ensaio de ciclagem de vida útil equivalente a 5000 operações de abertura e fechamento. O torque devido para o fechamento deve ser fornecido pelo fabricante. Depois deste ensaio de resistência um ensaio de vazamento deve ser efetuado (ver 8.1) 8.5 Ensaio do retorno de fluxo Para os misturadores indicados de acordo com a figura 5. O ensaio de resistência para o retorno de fluxo deve ser feito separadamente para as líneas do oxigênio e do gás combustível. Os ensaios devem ser levados a cabo com ar comprimido isento de óleo ou com nitrogênio para todos os tamanhos de bicos.

20 Projeto 04:002.03-001:2005 20

8.5.1 Ensaio de resistência contra retorno de fluxo do oxigênio na línea e de gás combustível 8.5.1.1 Condições do ensaio As condições do ensaio estão indicadas no arranjo conforme a figura 16. 8.5.1.2 Procedimento Ensaiar o maçarico usando o seguinte procedimento:

- Abrir completamente a válvula de aquecimento de oxigênio de gás combustível. - Fechar a válvula de oxigênio de corte. - Ajustar a pressão no lado do oxigênio para duas vezes o valor da maior pressão dada pelo fabricante para

o tamanho de bico que está sendo ensaiado. - Registrar a pressão do manômetro no lado do gás combustível.

8.5.1.3 Avaliação do ensaio Se a pressão registrada é menor que 0,5 vez a menor pressão do gás combustível dada pelo fabricante para um tamanho particular de bico, então o requisito de resistência contra o retorno de fluxo do oxigênio é adequado. 8.5.2 Ensaio de resistência contra retorno de fluxo de gás combustível na línea de oxigênio 8.5.2.1 Condições para o ensaio As condições do ensaio estão indicadas no arranjo conforme a figura 17.

Diâmetro interno do furo 5 mm

Bico do maçarico

Figura 15 - Aparato para ensaio de estabilidade ao vento

v [m/s] Suprimento de ar Comprimido a 0.5 bar

Chama oxidante

9 0 °

65 800

Projeto 04:002.03-001:2005 21

Cilindro de ar comprimido / nitrogênio

Cilindro de ar comprimido /nitrogênio

Manômetro instalado na mangueira de oxigênio

Manômetro instalado na mangueira de oxigênio

Figura 16 — Conjunto para ensaio de resistência contra retorno de oxigênio na linha de gás combustível

Figura 17 — Conjunto para ensaio de resistência contra retorno de gás combustível na linha de oxigênio

Manômetro instalado na mangueira de gás

combustível

Manômetro instalado na mangueira de gás

combustível

Válvulas totalmente abertas

Válvulas totalmente abertas

22 Projeto 04:002.03-001:2005 22

8.5.2.2 Procedimento Ensaiar o maçarico usando o seguinte procedimento: - Abrir completamente a válvula oxigênio de aquecimento de gás combustível. - Fechar a válvula de oxigênio de corte. - Ajustar a pressão no lado do gás combustível para duas vezes o valor da maior pressão dada pelo fabricante

para o tamanho de bico que está sendo testado (para acetileno pressão de ensaio máxima 1,5 bar). - Registrar a pressão do manômetro no lado do oxigênio. 8.5.2.3 Avaliação do ensaio Se a pressão registrada é menor que 0,5 vez a menor pressão do oxigênio dada pelo fabricante para um tamanho particular de bico, então o requisito de resistência contra o retorno de fluxo do gás combustível é adequado.

9 Instruções para o uso O equipamento deve estar acompanhado de instruções de uso no idioma oficial do pais, onde o aparelho é vendido. As instruções devem conter os seguintes aspectos: - tipo de gás combustível permitido;

- dados de pressão e fluxo;

- explicação das etiquetas e do principio de mistura;

- uso dos equipamentos de segurança necessários ;

- referencias de segurança;

- capacidades do equipamento antes de ser colocado em uso;

- cuidados em caso de defeitos ;

- parada da operação;

- serviço, manutenção e conserto.

Projeto 04:002.03-001:2005 23

Anexo A(informativo)

Terminologia aplicada para maçaricos de solda e corte

Inglês

Welding nozzle

Neck

Nozzle adaptor

Mixing chamber

Injector

Nozzle nut

Oxygen valve

Fuel gas valve

Shank

Hose coupling integral or

detachable

Cutting nozzle

Cutting oxygen tube

Cutting oxygen valve

Heating oxygen valve

Welding attachment

Cutting attachment

Seal

Needle

Mixer

Fuel gas channel

Oxygen channel

Heating oxygen channel

Cutting oxygen orifice

Preheating flame orifice

Cutting oxygen channel

Mixed gas channel

Outer nozzle

Inner nozzle

Lance attachment coupling nut

Blowpipe head

Swaged welding nozzle

Heating nozzle

Alemão

Schwei düseβ

Mischrohr

Anschlu nippelβ

Mischkammer

Druckdüse

Düsenschraube

Sauerstoffventil

Brenngasventil

Griffstück

Unslöbarer oder lösbarer

Schlauchanschluβ

Schneiddüse

Schneidsauerstoffrohr

Schneidsauerstoffventil

Heizsauerstoffventil

Schwei einsatzβ

Schneideinsatz

Dichtung

Nadel

Mischer

Brenngaszuführung

Sauerstoffzuführung

Heizsauerstoffzuführung

Schneidsauerstoffkanal

Heizkanal

Schneidsauerstoffzuführung

Gasgeimischzuführung

Heizdüse

Schneiddüse, innere

Überwurfmutter

Brennerkopf

Gehämmerte Schwei düseβ

Wärmdüse

Português

Bico de solda

Haste

Adaptador do bico

Câmara de mistura

Injetor

Porca do bico

Válvula de oxigênio

Válvula do gás combustível

Cabo, punho

Acoplamento da mangueira integral

ou desmontável

Bico de corte

Tubo do oxigênio de corte

Válvula do oxigênio de corte

Válvula de oxigênio de aquecimento

Extensão de solda

Extensão de corte

Vedação, anel de vedação

Agulha

Misturador

Canal de gás combustível

Canal de oxigênio

Canal do oxigênio de aquecimento

Furo do oxigênio de corte

Furo da chama de pré-aqueci mento

ranhura do oxigênio de corte

ranhura da mistura de gases

Capa do bico

Fuso do bico

Porca de fixação da extensão

Cabeça do maçarico

Bico de solda repuxado

Extensão de aquecimento

24 Projeto 04:002.03-001:2005 24

1 2

3

15

15

15

19

29 17 9 820 10

21 7 10

1 2 4 17 5 7 21 10

3 29 19 8 9 20 10

a) Tipo alta pressão sem injeção

b) Tipo alta e baixa pressão com injeção

c) Tipo alta e baixa pressão com injeção ajustável

Figura A.1 — Maçaricos de solda

1 2 4 17 5 18 7 21 10

10920819293

Projeto 04:002.03-001:2005 25

4

4

4

29

17

a) Misturador (19) com pressões iguais

b) Misturador tipo injetor (19)

c) Misturador tipo injetor (19) com injetor(5) regulado por agulha (18)

Figura A.2 — Maçaricos de solda — Misturadores

20

20

20

21

29

17

29 18 5

17

5

21

21

26 Projeto 04:002.03-001:2005 26

Figura A.3 — Exemplos de maçaricos de solda e corte

a) Maçarico de solda

c) Maçarico de corte

b) Maçarico combinado (solda e corte)

7

8

1931 10

10

1 3 19

19

2

31

29

15

1611

11

6

6

30

14

13

29

30 13

14 10

108

9

29 8 10

107

Projeto 04:002.03-001:2005 27

Figura A.4 — Maçarico de solda e corte

13

13

1411

11 14

31

19

19

19

21

32

29109

7

8 10

28 Projeto 04:002.03-001:2005 28

Figura A.5 — Exemplos de misturadores e bicos de corte

c) Bico premix d) Bico com mistura na cabeça

e) Bico misturador

a) Misturador com pressões iguais

b) Misturador de gás combustível por indução

Projeto 04:002.03-001:2005 29

Figura A.6 — Maçaricos de corte

b) Com misturador no bico

c) Com mistura preliminar d) Com mistura na cabeça

a) Com mistura preliminar

Bicos de corte

30 Projeto 04:002.03-001:2005 30

Figura A.7 — Maçarico de corte com mistura no bico

Projeto 04:002.03-001:2005 31

Figura A.8 — Maçarico de corte com mistura preliminar