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Norma Técnica SABESP NTS 192 Conexões de compressão para junta mecânica pa-ra tubos de polietileno ou PVC, para redes de dis-tribuição, adutoras ou linhas de esgoto pres-surizadas. Especificação

São Paulo Dezembro - 2004

NTS 192 : 2004 Norma Técnica SABESP

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S U M Á R I O 1 OBJETIVO .......................................................................................................................1 2 CARACTERÍSTICAS GERAIS ........................................................................................1 3 REFERÊNCIAS NORMATIVAS.......................................................................................1 4 DEFINIÇÕES....................................................................................................................2 5 MATERIAIS......................................................................................................................3 5.1. Polímero base .............................................................................................................3 5.2. Aditivos .......................................................................................................................4 5.3. Componentes metálicos ............................................................................................5 5.4. Componentes de vedação .........................................................................................5 6 TIPOS BÁSICOS DE CONEXÕES DE COMPRESSÃO PARA JUNTA MECÂNICA.....5 6.1. Componentes básicos das conexões ......................................................................6 7 CONDIÇÕES ESPECÍFICAS...........................................................................................7 7.1. Roscas.........................................................................................................................7 7.2. Junta mecânica...........................................................................................................7 8 ENSAIOS .........................................................................................................................9 8.1. Ensaios de materiais..................................................................................................9 8.2. Resistência à pressão hidrostática da junta mecânica ........................................10 8.3. Resistência ao esforço axial da junta mecânica ...................................................11 8.4. Estanqueidade da junta mecânica com tubo curvado a frio ................................11 8.5. Efeito sobre a água ..................................................................................................11 8.6. Comportamento em estufa de componentes plásticos........................................12 8.7. Resistência ao impacto............................................................................................12 8.8. Aspectos visuais e de montagem...........................................................................12 9 QUALIFICAÇÃO E FABRICAÇÃO................................................................................13 9.1. Qualificação ..............................................................................................................13 9.2. Ensaios e requisitos de qualidade durante a fabricação......................................13 10 MARCAÇÃO E EMBALAGEM ....................................................................................14 10.1. Marcação .................................................................................................................14 10.2. Embalagem .............................................................................................................14 11 RESPONSABILIDADES ..............................................................................................15 12 INSPEÇÃO DE RECEBIMENTO .................................................................................15 12.1. Tamanho do lote de inspeção ...............................................................................15 12.2. Amostragem para exame dimensional e visual...................................................15 12.3. Amostragem para ensaios destrutivos ................................................................16 13 ACEITAÇÃO E REJEIÇÃO .........................................................................................17 13.1. Primeira amostragem.............................................................................................17 13.2. Segunda amostragem ............................................................................................17 ANEXO A (NORMATIVO).................................................................................................18

Norma Técnica SABESP PNTS 192 : 2004

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Conexões de compressão para junta mecânica para tubos de po-lietileno ou PVC, para redes de distribuição, adutoras ou linhas

de esgoto pressurizadas.

1 OBJETIVO Esta norma fixa as condições exigíveis para conexões, por junta mecânica, para tubula-ções de polietileno ou PVC, adequadas para uso em temperaturas não superiores a 50°C, operando com pressão máxima de 1,6 MPa quando submetidas a temperaturas de operação de até 25°C, devendo manter bom desempenho ao longo de uma vida útil mí-nima de 50 anos.

2 CARACTERÍSTICAS GERAIS A junta mecânica por compressão é um dispositivo dotado de uma bolsa na qual é intro-duzida a ponta de um tubo. A estanqueidade do conjunto, assim formado, é assegurada por um elemento de vedação alojado no interior da bolsa. A resistência aos esforços axi-ais e o travamento do conjunto é obtido com a utilização de uma porca em sua extremi-dade. As conexões devem resistir aos esforços existentes nas tubulações nas quais se inse-rem, sem soltar-se, sem deslocar-se axialmente, e sem vazar, atendendo a todos os de-mais requisitos desta Norma. Devem ser projetadas e fabricadas para serem utilizadas conforme as condições de operação e utilização descritas no Anexo A. Esta norma aplica-se a qualquer tipo de conexão mecânica para tubos de polietileno e PVC, tais como: derivações tipo sela, uniões, tês, curvas, cotovelos, reduções, cruzetas, bifurcações, derivações a 45º, adaptadores e uniões, exceto as peças e conexões con-templadas através das normas NTS 175, NTS 177 e NTS 179. Todas as conexões e componentes destinados a compor redes de água até DE 63 de-vem ser projetados para a pressão nominal mínima PN 16 (1,6 MPa), e os diâmetros su-periores a DE 63 para pressão nominal mínima PN 10 (1,0 MPa). As conexões plásticas são classificadas pela pressão nominal (PN), pelo diâmetro nomi-nal da tubulação a que se destinam e diâmetro nominal da derivação, se for o caso.

3 REFERÊNCIAS NORMATIVAS As normas citadas constituem prescrições para este texto. NTS 048:1999 Tubos de polietileno para ramais prediais de água

NTS 053:1999 Tubos de polietileno - Verificação da resistência à pressão hidrostá-tica

NTS 057:1999 Composto de polietileno – Verificação da dispersão de pigmentos

NTS 058:1999 Composto de polietileno – Determinação do teor de negro-de-fumo

NTS 175:2003 Te de serviço integrado para ramais prediais de polietileno de DE 20 e DE 32 derivados de tubulações da rede de distribuição de á-gua de PVC ou polietileno até DE 150.

NTS 177:2003 Colar de tomada de material plástico para ramais prediais de DE 20 e DE 32, derivados de tubulações da rede de distribuição de água em PVC ou polietileno, até DN 150.

NTS 179:2003 Adaptador e união de material plástico para tubos de polietileno DE 20 e DE 32, para ramais prediais.


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NTS 194:2004 Tubos de polietileno para redes de distribuição, adutoras ou linhas de esgoto pressurizadas.

NM ISO 7- 01:2000 Rosca para tubos onde a junta de vedação sob pressão é feita pela rosca – Parte 1 - Designação, dimensões e tolerâncias

NBR 5426:1985 Plano de amostragem e procedimentos na inspeção por atributos NBR 5898:1980 Dimensões dos anéis de vedação à base de elastômeros “o-rings” NBR 7423:1982 Anel de borracha para tubulação de PVC rígido – Determinação da

dureza NBR 7425:1982 Anel de borracha do tipo toroidal para tubulação de PVC rígido –

Verificação do diâmetro externo e espessura NBR 8219:1999 Conexões de PVC rígido – Verificação do efeito sobre a água NBR 9056:1985 Tubo de polietileno PE 5 para ligação predial de água – Verificação

da estanqueidade de juntas mecânicas com tubos curvados a frio NBR 9057:1985 Tubo de polietileno PE 5 para ligação predial de água – Verificação

da resistência de junta mecânica a esforço axial NBR 9058:1999 Sistemas de ramais prediais de água – Tubos de polietileno PE -

Determinação do teor de negro-de-fumo NBR 9799:1987 Conexão de polipropileno – Verificação da estabilidade térmica NBR 12184:1978 Emprego de anéis “O” de vedação à base de elastômeros ISO 12092:2000 Fittings, valves and other piping system components made of un-

plasticized poly (vinyl chloride) (PVC-U), chlorinated poly (vinyl chlo-ride) (PVC-C), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and acryloni-trile-styrene-acryslester (ASA) for pipes under pressure - Resis-tance to internal pressure - Test method

ISO 12162:1995 Thermoplastics materials for pipes and fittings for pressure applica-tions - Classification and designation - Overall service (design) coef-ficient

ISO 18553:2002 Method for the assessment of the degree of pigment or carbon black dispersion in polyolefin pipes, fittings and compounds.

ISO/TR 9080:1992 Thermoplastics pipes for the transport of fluids - Method of extrapo-lation of hydrostatic stress rupture data to determine the long term hydrostatic strength of thermoplastic pipe materials

Portaria 912 Secretaria de Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde de 13/11/1998

FDA 21 CFR Ch.1, part 177, (Indirect food additives: Polymers, 177.1520, Olefin polymers

4 DEFINIÇÕES Para os efeitos desta Norma aplicam-se as seguintes definições: ADAPTADOR: Conexão tipo bolsa, destinada a unir tubo de polietileno a elemento de tubulação. Caracteriza-se por apresentar junta mecânica em uma das extremidades e junta roscável na outra. CONEXÃO TIPO BOLSA: Conexão adequada para acoplar a extremidade lisa de um tubo ou de uma outra conexão plástica, mediante sua introdução em uma bolsa, dotada de um elemento de vedação. A resistência aos esforços axiais na junta é assegurada por um sistema de garras de tra-vamento do tubo na bolsa.

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DIÂMETRO EXTERNO MÉDIO DO TUBO (dem): Razão entre o perímetro externo do tubo, em mm, pelo número 3,142 arredondado para o 0,1 mm mais próximo. DIÂMETRO EXTERNO NOMINAL (DE): Simples número que serve para classificar, em dimensões, os elementos de tubulação (tubos, juntas, conexões e acessórios) e que cor-responde aproximadamente ao diâmetro externo do tubo em milímetros, não devendo ser objeto de medição nem ser utilizado para fins de cálculo.

DIÂMETRO INTERNO MÉDIO (DIm): Média aritmética de, no mínimo, duas medições de diâmetro interno realizadas perpendicularmente em uma mesma seção transversal da conexão. ESPESSURA MÍNIMA DA PAREDE (e): Menor valor da espessura da parede, medida em milímetros, no perímetro, em uma seção qualquer. OVALIZAÇÃO DA CONEXÃO: Diferença entre os valores máximo e mínimo do diâmetro interno ou do diâmetro externo de uma mesma seção. MÁXIMA PRESSÃO DE OPERAÇÃO (MPO): Máxima pressão, em MPa, variável com a temperatura, que a tubulação pode suportar em serviço contínuo, com fluido na tempera-tura de até 40°C. PRESSÃO HIDROSTÁTICA (P): Pressão efetivamente aplicada por um fluido ao longo da parede da tubulação. PRESSÃO NOMINAL (PN): Máxima pressão, expressa em bar, que equivale aproxima-damente à pressão dada em megapascal (MPa) multiplicada por 10, a que os tubos, co-nexões e juntas podem ser submetidos em serviço contínuo, a temperaturas de até 25°C, definida para uma vida útil de, no mínimo, 50 anos. RELAÇÃO DIÂMETRO / ESPESSURA (SDR - Standard Dimension Ratio): Razão en-tre o diâmetro externo nominal (DE) do tubo e a sua espessura mínima de parede (e): SDR ≅ DE/e. RUPTURA DÚCTIL: É aquela que ocorre com deformação plástica do material. RUPTURA FRÁGIL: É aquela que ocorre sem deformação plástica do material. TENSÃO CIRCUNFERENCIAL (σ): Tensão de tração presente ao longo de toda parede do tubo, em sua seção longitudinal, decorrente da aplicação da pressão hidrostática. TUBO DE POLIETILENO: Tubo fabricado com composto de polietileno na cor azul, con-forme Norma Sabesp NTS 048, NTS 194. 5 MATERIAIS Não é permitida a utilização e o aproveitamento de materiais já processados em nenhum dos componentes da conexão, nem mesmo tratando-se de materiais oriundos do proces-so de fabricação do mesmo fabricante.

5.1. Polímero base As conexões por juntas mecânicas para tubos de polietileno e seus componentes podem ser fabricadas com os materiais plásticos definidos na Tabela 1.


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Tabela 1 - Materiais plásticos: MRS e tensão de dimensionamento

Material MRS(*) MPa

σa (*) MPa

ABS 12,5 8,0 PP H homopolímero tipo 1 10,0 6,3

PP B copolímero tipo 2 8,0 6,3

PP R copolímero randômico 8,0 6,3

POM copolímero 10,0 6,3

POM homopolímero 10,0 6,3

(*) MRS (Minimum Required Strength) = Resistência Mínima Requerida, definida confor-me ISO TR9080 e ISO 12162. σa = tensão de dimensionamento.

5.2. Aditivos Aos polímeros base devem ser acrescentados aditivos, tais como: absorvedores de raios ultravioleta, estabilizantes e pigmentos. O composto assim formado, assim como as con-centrações máximas dos seus aditivos, devem obedecer à legislação sanitária nacional em vigor, como a Portaria No.912, de 13/11/1998, da Secretaria de Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde, de modo a não modificar a qualidade e a potabilidade do fluido transportado, bem como em nada prejudicar a saúde pública, por toda a vida útil da tubu-lação. Podem ser aceitos também certificados de conformidade a normas emanadas de orga-nismos internacionais de reconhecida confiabilidade, como os seguintes: FDA - Food and Drug Administration (document normative 21 CFR Ch.1, part 177, “Indi-rect food additives: Polymers, 177.1520, Olefin polymers”. WHO - World Health Organization , “Guidelines for drinking water quality, volume 1: Rec-ommendations”. EEC Council Directive of 15 July 1980 on the quality of water intended for human con-sumption. O fabricante deve apresentar certificados, fornecidos por laboratórios especializados, de reconhecida competência e idoneidade, atestando a adequação da matéria-prima utiliza-da na fabricação das conexões, para uso em contato com água potável, atendendo à legislação. 5.2.1 Compostos plásticos com negro-de-fumo As conexões plásticas e seus componentes para instalação ao tempo devem ser de cor preta. Os componentes plásticos pretos das conexões devem ser pigmentados com negro-de-fumo, de qualidade certificada, de conformidade com os requisitos e ensaios adicionais referidos no item 4 do Anexo IV dos Apêndices da Portaria No 912 da Secretaria de Vigi-lância Sanitária do Ministério da Saúde, de 12 de novembro de 1998. O fornecedor do pigmento deve fornecer os certificados referentes a estas exigências normativas. O tamanho médio das partículas do negro-de-fumo deve ser de, no máximo, 25 µm. O teor em massa do negro-de-fumo deve ser de 2,5 ± 0,50%, quando medido de acordo com NBR 9058 ou NTS 058.


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A dispersão do negro-de-fumo no composto deve ser total, adequada e homogênea, veri-ficada conforme NTS 057. 5.2.2 Compostos plásticos com outros pigmentos Os compostos para as conexões e seus componentes não destinados à exposição ao tempo podem ser pigmentados com qualquer cor, exceto a amarela. A dispersão de pigmentos dos tubos não pretos deve ser no máximo conforme o grau 3 da norma ISO 18553.

5.3. Componentes metálicos Todos os elementos metálicos da conexão devem ser comprovadamente resistentes à ação do fluido conduzido e do ambiente da sua instalação, devendo ser adequadamente protegidos da corrosão, caso necessário, não comprometendo a vida útil mínima de 50 anos da conexão.

5.4. Componentes de vedação Todos os componentes da conexão, feitos de borracha nitrílica, devem atender as nor-mas NBR 5898 e NBR 12184, resistentes à ação do fluido transportado e do ambiente da sua instalação, não incorrendo em perdas de propriedades que comprometam seu de-sempenho durante toda a vida útil da conexão.

6 TIPOS BÁSICOS DE CONEXÕES DE COMPRESSÃO PARA JUNTA MECÂNICA Os tipos mais comuns de conexões de compressão para junta mecânica são apresenta-dos ilustrativamente na Figura 1. Ressalva-se que outras configurações podem ser en-contradas.

UNIÃO UNIÃO DE REDUÇÃO

ADAPTADOR MACHO ADAPTADOR FEMEA


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COTOVELO COTOVELO MACHO

TÊ 90° TÊ 90° FÊMEA

Figura 1 - Tipos de conexões

6.1. Componentes básicos das conexões A Figura 2, de caráter apenas ilustrativo, mostra uma conexão tipo adaptador. Os demais tipos de conexões, tais como: curvas, luvas, adaptadores, derivações, bifurcações, cruze-tas, etc. são constituídos basicamente dos mesmos elementos, principalmente das bolsas para junta mecânica.

tubo PE1 2 34

5

Figura 2 – Componentes da conexão


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Tabela 2 - Componentes básicos das conexões

1 Corpo 2 Garra 3 Porca de acoplamento 4 Elemento de vedação 5 Bolsa

7 CONDIÇÕES ESPECÍFICAS

7.1. Roscas As roscas devem ser acopláveis a roscas com o padrão NM ISO 7 – 01. As roscas internas de plástico devem ter reforço metálico externo, adequadamente di-mensionado para absorver os esforços da junta mecânica. As roscas internas devem ter inserto metálico quando acopladas a conexões com rosca macho metálicas. 7.2. Junta mecânica A bolsa da junta mecânica deve atender aos seguintes requisitos: a) o elemento de vedação deve ser um anel de borracha nitrílica, que atenda às condi-

ções de 5.4, com dureza Shore A, especificada pelo fabricante entre 45 e 75, com to-lerância de ± 5 Shore A do valor especificado, isento de rebarbas e defeitos superfici-ais, com espessura conforme Tabela 3 e verificado conforme NBR 7423. O diâmetro e a espessura do anel devem ser verificados conforme NBR 7425. Quando o elemento de vedação não for de formato toroidal (anel) deve-se calcular a área de sua seção transversal e determinar o seu diâmetro equivalente:

(diâm. equiv.) = πárea.4 ;

b) o elemento de vedação deve ter alojamento adequado de forma a não se desacoplar da bolsa, quando a conexão for montada ou desmontada;

c) a profundidade mínima de penetração (L) do tubo na bolsa da conexão deve atender à Tabela 4;

d) a garra de travamento (2) do tubo de polietileno, com função de impedir seu movimento axial, deve ser de poliacetal (POM) com dureza maior que a do tubo de polietileno, ou de metal;

e) para conexões até DE 63, o tubo de polietileno PE deve poder ser inserido na bolsa da conexão sem que a mesma seja desmontada. Para conexões de diâmetros maio-res que DE 63 admite-se que a mesma seja desmontada para executar a junta;

f) a conexão deve ser concebida de tal forma que a execução da junta não provoque torções ou danos ao tubo de polietileno PE;

g) a conexão e em específico o sistema de alojamento do elemento de vedação devem ser concebidos tal que seja possível executar adequadamente a junta mesmo quando a tubulação estiver com água à pressão nominal (PN) da conexão;

h) as conexões devem ser projetadas e fabricadas tal que, quando da montagem da conexão no tubo ou em outra conexão, não ocorra exsudação dos anéis de borracha (vedações) ou deslocamento para fora do seu alojamento;

i) o menor diâmetro interno (DI) da conexão, livre para o escoamento do fluido deve atender à Tabela 5;


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j) a máxima ovalização admitida para o diâmetro interno da bolsa e do alojamento do anel é de 1,5% DE;

Tabela 3 - Espessura (ev) do elemento de vedação da bolsa

DE ev (mm) 20 2,5 a 3,5 32 4,5 a 5,5 40 5,5 a 6,5 50 6,5 a 7,5 63 6,5 a 7,5 75 7,5 a 8,5 90 7,5 a 8,5

110 8,5 a 9,5 125 9,5 a 10,5 140 10,5 a 11,5 160 11,5 a 12,5

Sugestão: para anéis não toroidais repetir a tabela só com os limites inferiores

e v

Figura 3 - Elemento de vedação

Tabela 4 - Profundidade mínima de penetração (L)

DE L (mm) 20 20 32 25 40 25 50 25 63 32 75 32 ≥ 90 0,5 (DN)

Figura 4 – Profundidade (L) de penetração do tubo na bolsa


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Tabela 5 - Valores de Di

DE Di (mm) 20 12,0 32 19,0 40 24,5 50 31,0 63 39,0 75 46,0 90 55,0

110 68,0 125 77,0 140 86,0 160 98,0

Figura 5 - Diâmetro Di , menor diâmetro para o fluxo através da conexão

8 ENSAIOS 8.1. Ensaios de materiais 8.1.1 MRS - Resistência Mínima Requerida O material escolhido para o corpo da conexão deve estar conforme ISO/TR 9080 e ISO 12162 que estabelece o valor da resistência mínima requerida (MRS - Minimum Re-quired Strength. 8.1.2 Ensaio de longa duração de tubo feito com o material da conexão O desempenho a longo prazo dos materiais do corpo da conexão deve ser verificado em um tubo extrudado com o mesmo material, de diâmetro externo não inferior a 32 mm e com valores de SDR entre 17 e 9, de extensão tal que o comprimento livre para teste seja igual ao triplo do diâmetro externo. Este corpo-de-prova deve ser submetido ao ensaio de longa duração, nas temperaturas e com as pressões correspondentes aos valores das tensões definidos na Tabela 6 e método NTS 053.


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Tabela 6 - Ensaio para verificação de MRS

Material Temperatura oC

Tempo h

σ (*) MPa

Requisitos

ABS 70 1000 4

PPH homopolímero tipo 1 95 1000 3,5

PP B copolímero tipo 2 95 1000 2,6 PP R copolímero Randômico tipo 3

95 1000 3,5

POM homopolímero 60 1000 10 POM copolímero 95 400 6

Nenhuma falha durante o ensaio

(*) σ - tensão longitudinal de ensaio

Pressão de ensaio: P = 2σ / {(SDR) - 1}

8.2. Resistência à pressão hidrostática da junta mecânica Os ensaios devem ser executados instalando-se a conexão a tubos de SDR correspon-dente à pressão nominal (PN) da conexão. Durante o período de ensaio, as juntas não devem apresentar rupturas ou vazamentos, nem o tubo deve desenvolver ruptura dentro da conexão ou a uma distância de até DE mm (diâmetro externo nominal) da conexão. 8.2.1 Resistência à pressão hidrostática por 100 horas a 20°C As conexões devem resistir, no mínimo, a 100 horas, na temperatura de ( 20 ± 2 )°C quando submetidas à pressão hidrostática apresentada na Tabela 7, conforme método NTS 053, não apresentando vazamento da junta ou ruptura da conexão ou tubo.

Tabela 7 - Valores de pressão hidrostática interna de curta duração a 20°C

Material da conexão Pressão de ensaio (bar)

ABS, PVC-U, POM, PP-H Latão, inox

1,8 x PN

PP-B, PP-R 1,5 x PN 8.2.2 Resistência à pressão hidrostática por 1000 horas a 40°C As conexões devem resistir, no mínimo, a 1000 horas, na temperatura de ( 40 ± 2 )°C quando submetidas à pressão hidrostática apresentada na Tabela 8, conforme método NTS 053, não apresentando vazamento da junta ou ruptura da conexão ou tubo.


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Tabela 8 - Valores de pressão hidrostática interna de longa duração a 40°C

Material da conexão Pressão de ensaio (bar)

ABS, PVC-U, POM, PP-H, latão, inox 1,1 x PN PP-B, PP-R 0,8 x PN

8.3. Resistência ao esforço axial da junta mecânica As conexões acopladas a tubos de SDR correspondente à pressão nominal (PN) da co-nexão, quando ensaiadas de acordo com NBR 9057 a ( 23 ± 2 )°C durante 1 hora sob a força axial calculada pela fórmula abaixo, com os valores de tensão indicados na Tabela 9, não devem desmontar-se ou romper-se, nem soltar-se do tubo.

( )eDEeF −⋅⋅⋅⋅= πσ5,1 onde: F = força axial de ensaio (N) DE = diâmetro externo nominal (mm) e = espessura mínima nominal (mm) σ = tensão longitudinal de ensaio (MPa)

Tabela 9 - Valores de tensão longitudinal para ensaio de resistência ao esforço axial

Composto do tubo Tensão longitudinal (MPa)

PE 80 6,3 PE 100 8,0

8.4. Estanqueidade da junta mecânica com tubo curvado a frio As conexões acopladas a tubos de SDR correspondente à pressão nominal (PN) da co-nexão, quando ensaiadas de acordo com NBR 9056 a ( 23 ± 2 )°C, devem atender aos seguintes requisitos: - quando submetidas ao vácuo parcial de ( 0,08 ± 0,005 ) MPa durante 15 minutos, não

deve apresentar uma queda superior a 0,005 Mpa; - quando submetidas à pressão hidrostática interna de ( 1,8 x PN ) durante 1 hora, as

juntas não devem apresentar rupturas ou vazamentos, nem provocar a ruptura do tu-bo dentro da conexão e/ou a uma distância de até ( 1 x DE ) da conexão.

8.5. Efeito sobre a água As conexões, quando submetidas ao ensaio de efeito sobre a água, conforme NBR 8219, nas suas partes pertinentes, devem satisfazer aos seguintes requisitos: - na primeira extração a quantidade de chumbo (Pb) não deve exceder a 1 ppm; - repetindo duas vezes o ensaio, com o mesmo corpo-de-prova, na terceira determina-

ção a quantidade de chumbo (Pb) na água não deve exceder a 0,3 ppm;


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- substâncias tais como cromo (Cr), arsênio (As), mercúrio (Hg), estanho (Sn) e cádmio (Cd) não devem estar presentes em quantidades que excedam 0,5 ppm cada uma;

- os corpos-de-prova devem ser constituídos da parte da conexão que conduz água. Para este ensaio deverá ser utilizado um segmento do tubo que foi extrudado para o en-saio do item 8.1.2, com capacidade da ordem de 250 mL, como previsto na NBR 8219.

8.6. Comportamento em estufa de componentes plásticos Os componentes plásticos da conexão, quando ensaiados de acordo com NBR 9799, em temperaturas de ensaio conforme Tabela 10 durante 4 horas, não devem apresentar ra-chaduras, bolhas ou escamas que comprometam a qualidade do componente, com exce-ção da região do ponto de injeção, no qual a profundidade do defeito não deve exceder a 20% da espessura do componente.

Tabela 10 – Ensaio de comportamento em estufa – temperatura de ensaio Componente Temperatura de ensaio

PP homopolímero e copolímero 150 ± 2ºC PP copolímero randômico 135 ± 2ºC

Polietileno 110 ± 2ºC ABS, POM copolímero 140 ± 2ºC

POM homopolímero 150 ± 2ºC

8.7. Resistência ao impacto As conexões não devem apresentar quebras ou trinca visíveis a olho nu, com iluminação intensa, nem deslocar-se em relação tubo, nem apresentar vazamento quando submeti-das a uma energia de impacto de 100 J, com peso de 50 N caindo da altura de 2m, na temperatura de ( 23 ± 2 )oC, conforme NBR 14262 e Figura 6.

Figura 6 –Aplicação da carga de impacto

8.8. Aspectos visuais e de montagem As conexões devem apresentar superfícies de cor e aspecto uniformes, isentas de corpos estranhos, bolhas, fraturas, rachaduras, rebarbas ou outros defeitos que indiquem des-continuidade do material ou do processo de produção, que possam comprometer sua aparência, seu desempenho e sua durabilidade. A conexão deve apresentar os componentes em adequadas condições e quantidades, em conjuntos embalados um a um. Em cada embalagem fechada, o fabricante deve colocar instruções detalhadas e dese-nhos ilustrativos para execução adequada da montagem da junta mecânica da conexão ao tubo de polietileno.


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9 QUALIFICAÇÃO E FABRICAÇÃO 9.1. Qualificação A conexão deve ser qualificada para a pressão nominal (PN) especificada, não sendo válida sua aplicação para PN superior. A qualificação deve ser refeita, perdendo a anteri-or sua validade sempre que ocorrer qualquer mudança de característica da peça, seja de projeto, seja de especificação ou origem da matéria-prima, seja por alterações dimensio-nais, ou quando a Sabesp julgar necessário para assegurar a constância da sua qualida-de. O fabricante obriga-se a comunicar à Sabesp qualquer alteração no produto, sujeitando-se a nova qualificação. O fabricante deve manter em arquivo e fornecer à Sabesp os cer-tificados de origem e dos ensaios dos materiais da conexão e de seus componentes, in-clusive dos metálicos e elastoméricos, com sua composição e características. Para a qualificação das conexões devem ser aplicados os métodos de ensaio e os requisitos indicados nas Tabelas 11 e 12.

Tabela 11 - Métodos de ensaios de qualificação de conexões Propriedade No de amostras Critério Método de ensaio

Dimensões 3/diâmetro Item 7 NBR 7423 Aspectos visuais e mon-tagem 3/diâmetro Itens 7.1 e 8.8 -

Tabela 12 – Métodos de ensaios e requisitos de Qualificação de conexões Propriedade No de amostras Critério Método de ensaio

Verificação de MRS 3 (três) Itens 5.1 e 8.1.1 NTS 053 Dispersão de pigmentos 1/tipo/diâmetro Itens 5.2.1 e 5.2.2 NTS 057 ISO18553

Teor de negro-de-fumo 1/tipo/diâmetro Item 5.2.1 NBR 9058 NTS 058

Ensaio de pressão de curta duração 3/diâmetro Item 8.2.1 NTS 053

Ensaio de pressão de longa duração 3/diâmetro Item 8.2.2 NTS 053

Ensaio de esforço axial 3/diâmetro Item 8.3 NBR 9057 Ensaio de estanqueidade com tubo curvado 3/diâmetro Item 8.4 NBR 9056

Efeito sobre a água 1 (uma) Item 8.5 NBR 8219 Ensaio dos materiais em estufa 3/diâmetro Item 8.6 NBR 9799

Resistência ao impacto 3/tipo/diâmetro Item 8.7 NBR 14262 Nota: As conexões para estes ensaios devem ser escolhidas de maneira aleatória, e por

tipo de conexão.

9.2. Ensaios e requisitos de qualidade durante a fabricação O fabricante deve manter em arquivo os certificados de cada lote de matéria-prima e componentes utilizados na fabricação e deve executar os ensaios indicados na Tabela 13.


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Tabela 13 - Métodos de ensaios e requisitos de conexões durante a fabricação

Propriedade No de a-mostras Requisitos Periodicidade Ensaio

Dimensões e du-reza Shore A dos elastoméricos

1/tipo/ diâmetro

Item 7.2.a 2h ou 250 peças/cavidade NBR 7423

Ensaio de pressão de curta duração

1/tipo/DN/ cavidade

Item 8.2.1 (1) NTS 053

Ensaio de pressão de longa duração

1/tipo/DN/ cavidade

Item 8.2.2 a cada 6 meses por conexão NTS 053

Ensaio de esforço axial 1/tipo/DN Item 8.3. (1) NBR 9057

Ensaio de estan-queidade com tu-bo curvado a frio

1/tipo/DN Item 8.4 (1) NBR 9056

Comportamento em estufa 1/tipo/DN Item 8.6 (2) NBR 9799

Dispersão de pig-mentos 1/tipo/DN Itens 5.2.1 e

5.2.2 (2) NTS 057

Teor de negro-de-fumo 1/tipo/DN Itens 5.2.1 (1)

NTS 058 NBR 9058

Resistência ao impacto 1/tipo/DN Item 8.7 (2) NBR 14262

(1) 1 ensaio no início da fabricação e depois a cada 1.000 peças ou na mudança de matéria prima, o que ocorrer primeiro, ensaiando todas as cavidades do corpo principal da conexão. (2) ensaio diário ou a cada 500 peças, adotando o critério que resultar no maior número de ensaios. 10 MARCAÇÃO E EMBALAGEM 10.1. Marcação As conexões devem ser marcadas de forma indelével, com, no mínimo, os seguintes da-dos: - nome ou marca de identificação do fabricante; - tipo do material do corpo; - tipo e diâmetro da tubulação na qual deverá ser instalada; - diâmetro nominal da derivação; - pressão nominal (PN) da conexão; - código que permita rastrear a sua produção, tal que contemple um indicador relativo

ao mês e ano da produção; - número desta norma.

10.2. Embalagem Para evitar danos durante o manuseio, o transporte e a estocagem, as conexões devem ser fornecidas embaladas individualmente em sacos plásticos fechados, com folheto de


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instruções de montagem inserido na embalagem, a qual deve ser retirada somente no momento da execução da junta.

11 RESPONSABILIDADES A qualidade, o desempenho e a vida útil das conexões marcadas com o número desta norma, são de inteira responsabilidade do seu fabricante.

12 INSPEÇÃO DE RECEBIMENTO Nos ensaios de recebimento de conexões devem ser seguidos os critérios de 12.1 a 12.3, tendo como referência a NBR 5426.

12.1. Tamanho do lote de inspeção A inspeção deve ser feita em lotes de no máximo 35.000 conexões de mesmo tipo e diâ-metro. O lote mínimo para inspeção é de 26 peças. As amostras devem atender aos re-quisitos das Tabelas 14 e 15.

Tabela 14 - Métodos de ensaios de conexões durante a inspeção

Propriedade Plano de amostra-gem Critério Método de ensaio

Dimensões Tabelas 16 e 17 Item 7.2.a - Aspectos visuais e monta-gem Tabelas 16 e 17 Item 8.8 -

Tabela 15 - Métodos de ensaios e requisitos de conexões durante a inspeção

Propriedade Plano de amostra-gem Critério Método de ensaio

Verificação de MRS Tabela 18 Itens 5.1. e 8.1.1 Certificado

Ensaio de pressão de curta duração Tabela 18

≥ 100 h Item 8.2.1

NTS 053 ISO 14236

Ensaio de esforço axial Tabela 18 Item 8.3 NBR 9057 Ensaio de estanqueidade com tubo curvado Tabela 18 Item 8.4 NBR 9056

Ensaio de pressão do corpo da conexão Tabela 18

Item 8.2 p/ 100 h

ISO/DIS 12092

Ensaio dos materiais em estufa Tabela 18 Item 8.6 NBR 9799

Efeito sobre a água 1/tipo independente do diâmetro Item 8.5 NBR 8219

Dispersão de pigmentos Tabela 18 Itens 5.2.1 e 5.2.2 NTS 057/ISO18553

Teor de negro-de-fumo 1/tipo independente do diâmetro Item 5.2.1 NBR 9058/NTS 058

Resistência ao impacto Tabela 18 Item 8.7 NBR 14262

12.2. Amostragem para exame dimensional e visual De cada lote são retiradas aleatoriamente amostras conforme Tabela 16, (NQA 2,5, nível de inspeção II; regime normal; amostragem dupla – NBR 5426). Para que uma unidade do produto seja considerada não defeituosa, esta deve atender a todos os requisitos con-tidos na Tabela 14.


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Tabela 16 - Plano de amostragem para exame visual e dimensional (nível II)

Tamanho da amostra Peças defeituosas 1ª amostra 2ª amostra Tamanho do

lote 1ª amostra 2ª amostra Aceitação ≤

Rejeição ≥

Aceitação ≤

Rejeição ≥

26 a 150 13 13 0 2 1 2 151 a 280 20 20 0 3 3 4 281 a 500 32 32 1 4 4 5

501 a 1200 50 50 2 5 6 7 1201 a 3200 80 80 3 7 8 9

3201 a 10000 125 125 5 9 12 13 10001 a 35000 200 200 7 11 18 19 Caso dois lotes consecutivos, de mesmo tipo e fabricação, sejam aprovados conforme amostragem definida na Tabela 16, o próximo lote deve ser amostrado conforme Tabela 17, (NQA 2,5; nível de inspeção I; regime normal; amostragem dupla - NBR 5426). Entre-tanto se dois lotes de mesmo tipo de fabricação, amostrados conforme Tabela 17, sejam reprovados, a próxima amostragem deve atender ao critério da Tabela 16.

Tabela 17 - Plano de amostragem para exame visual e dimensional (nível I)

Tamanho da amostra Peças defeituosas 1ª amostra 2ª amostra Tamanho do

lote 1ª amostra 2ª amostra Aceitação≤

Rejeição ≥

Aceitação ≤

Rejeição ≥

26 a 500 13 13 0 2 1 2 501 a 1200 20 20 0 3 3 4

1201 a 3200 32 32 1 4 4 5 3201 a 10000 50 50 2 5 6 7

10001 a 35000 80 80 3 7 8 9

12.3. Amostragem para ensaios destrutivos Caso as peças sejam aprovadas conforme critério do item 12.2, devem ser submetidas aos ensaios destrutivos previstos na Tabela 18 (NQA 2,5; nível de inspeção S4; regime normal; amostragem dupla – NBR 5426). Para que uma unidade do produto seja conside-rada não defeituosa, esta deve atender a todos os requisitos da Tabela 15. Quando dois ou mais lotes subseqüentes tiverem menos de 26 unidades cada, a quantidade de cada lote deve ser somada e, quando este valor for igual ou superior a 26, o último lote será amostrado usando o critério da Tabela 18, sendo esta amostra limitada a 20% da quanti-dade de peças do último lote.


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Tabela 18 - Plano de amostragem para ensaios destrutivos Tamanho da amostra Peças defeituosas

1ª amostra 2ª amostra Tamanho do lote 1ª amostra 2ª amostra Aceitação

≤ Rejeição

≥ Aceitação

≤ Rejeição

≥ 26 a 150 5 — 0 1 — —

151 a 1200 13 13 0 2 1 2 1201 a 10000 20 20 0 3 3 4

10001 a 35000 32 32 1 4 4 5

13 ACEITAÇÃO E REJEIÇÃO Os lotes devem ser aceitos ou rejeitados de acordo com 13.1 e 13.2.

13.1. Primeira amostragem Os lotes de conexões são aceitos quando o número de amostras defeituosas for igual ou menor do que o número de aceitação. Os lotes de conexões devem ser rejeitados quando o número de amostras defeituosas for igual ou maior do que o número de rejeição. Caso não ocorra nenhuma das situações discriminadas nos parágrafos anteriores, deve-se adotar uma segunda amostragem.

13.2. Segunda amostragem Os lotes de conexões, cujo número de amostras defeituosas for maior do que o 1º núme-ro de aceitação e menor do que o 1º número de rejeição, devem ser submetidos a uma segunda amostragem. Os lotes de conexões são aceitos quando o número de amostras defeituosas for igual ou menor do que o 2º número de aceitação. Os lotes de conexões devem ser rejeitados quando o número de amostras defeituosas for igual ou maior do que o 2º número de rejeição. Na segunda amostragem considera-se para o critério de aceitação / rejeição, a soma dos itens da 1ª e 2ª amostras.


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ANEXO A (NORMATIVO)

CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO E DE UTILIZAÇÃO DAS CONEXÕES A.1 TENSÃO ADMISSÍVEL DE PROJETO A tensão admissível para o projeto do tubo é obtida aplicando-se um coeficiente não infe-rior a 1,25 ao valor da resistência mínima requerida (MRS - Minimum Required Strength) do material, resultando os valores da Tabela A.1:

Tabela A.1 – Tensão máxima admissível para tubos de polietileno, σa

Material

ISO 12162 MRS (MPa)

σa (MPa)

PE 80 8,0 6,3 PE 100 10,0 8,0

MRS conforme ISO TR 9080 (50 anos a 20oC) A.2 MÁXIMA PRESSÃO DE OPERAÇÃO (MPO) A máxima pressão de operação é definida em função da temperatura do fluido conduzido, considerando-se sempre uma vida útil mínima de 50 anos. O fator de resistência à pressão em função da temperatura (Ft) é determinado baseando-se na curva de regressão obtida pelo método de extrapolação ISO TR 9080, donde ex-trai-se o valor da tensão circunferencial (σ) para a temperatura e vida útil de 50 anos. Aplica-se sobre (σ) o fator de segurança (FS) de 1,25 para obter a tensão de dimensio-namento (σd) na temperatura desejada. A pressão de operação resultante é obtida pela fórmula

MPO = PN x Ft; Para temperaturas de 25°C a 50°C aplicar os valores de Ft conforme Tabela A.2

Tabela A.2 - Fatores de redução de pressão para temperaturas entre 25°C e 50°C Temp. ºC 25 27,5 30 35 40 45* 50*

Ft 1,00 0,86 0,81 0,72 0,62 0,52 0,43 Nota: * limitado à vida útil máxima de 15 anos

Adotou-se os fatores (Ft) mais conservadores dos materiais do mercado atual


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Conexões de compressão para junta mecânica para tubos de polietileno ou PVC, para redes de distribuição, adutoras ou li-

nhas de esgoto pressurizadas. Considerações finais: 1) Esta norma técnica, como qualquer outra, é um documento dinâmico, podendo ser alterada ou ampliada sempre que for necessário. Sugestões e comentários devem ser enviados à Assessoria para Desenvolvimento Tecnológico – T V V. 2) Tomaram parte na elaboração desta Norma:

ÁREA UNIDADE DE TRABALHO NOME

C CSQ Adilson M. Melo Campos C CSQ Dorival Correa Valillo M MSSS Richard Welsch R REQ Pedro Jorge Chama Neto R RGO José Paulo Zamarioli T T E V José de Carvalho Neto T T V V Marco Aurélio Lima Barbosa T T V V Reinaldo Putvinskis


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Sabesp - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo Diretoria de Tecnologia e Planejamento – T Assessoria para Desenvolvimento Tecnológico - T V V. Rua Costa Carvalho, 300 - CEP 05429-900 São Paulo - SP - Brasil Telefone: (0xx11) 3388-8091 / FAX: (0xx11) 3814-6323 e-mail : [email protected]

- Palavras-chave: Tubo, conexão, polietileno, plástico

- 18 páginas

norma técnica sabesp nts 192 · norma técnica sabesp pnts 192 : 2004 10/12/2004 1 conexões de...

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