Livro juntas industriais[1]

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Livro juntas industriais[1]

  1. 1. JUNTASINDUSTRIAIS JOSÉ CARLOS VEIGA 4ª Edição 4ªEdição
  2. 2. JOSÉ CARLOS VEIGA JUNTASINDUSTRIAIS 4 a Edição 1
  3. 3. © José Carlos Veiga, 2003 Reservam-se os direitos desta à José Carlos Carvalho Veiga Av. Martin Luther King Jr., 8939 21530-010 Rio de Janeiro - RJ Impresso no Brasil / Printed in BrazilObra Registrada sob o número 173.856 Livro 293 Folha 3 Fundação Biblioteca Nacional – Ministério da Cultura Capa Alexandre Sampaio Desenhos Altevir Barbosa Vidal Gráfica Brasilform Chesterman Indústria Gráfica Tiragem desta impressão: 3000 exemplares Edições Anteriores Língua Portuguêsa 1a Edição, 1989 – 3000 exemplares 2 a Edição, 1993 – 3000 exemplares 3 a Edição, 1999 – 1000 exemplares (1 a impressão) 3 a Edição, 1999 – 1000 exemplares (2 a impressão) Língua Inglesa 1a Edição, 1994 – 10000 exemplares 2a Edição, 1999 – 3000 exemplares 3a Edição, 2003 – 3000 exemplares Língua Espanhola 1a Edição, 2003 – 2000 exemplaresVeiga, José CarlosJuntas Industriais / José Carlos Veiga – 4a Edição – Rio de Janeiro, RJ :Abril, 2003.Dados bibibliográficos do autor.Bibliografia.Livro publicado com apoio de Teadit Industria e Comércio Ltda.1. Juntas (Engenharia). 2. Juntas Industriais (Mecânica). I Título 2
  4. 4. Para a minha esposa MARIA ODETE3
  5. 5. AGRADECIMENTO Agradeço ao Grupo TEADITcujo apoio tem sidoimprescindível para a contínua atualização desta obra. 4
  6. 6. Prefácio A idéia desta publicação surgiu, por acaso, ao final de uma palestra técnicaque estávamos ministrando em um cliente, quando um dos participantes nos perguntouporque não organizávamos todas as informações e os exemplos que tínhamosapresentado em um livro, pois não havia conseguido encontrar nenhum materialpublicado de pesquisa sobre o tema. Decidimos então compilar e ordenar todos os conhecimentos que o nossocorpo técnico detinha, através dos resultados das aplicações dos nossos produtos nosclientes e da analise técnica dos dados de laboratório da nossa Engenharia de Aplicação,estabelecendo assim uma correlação precisa entre a teoria e a prática. Examinamos também a evolução da tecnologia de vedação de fluídos nacondição privilegiada de fabricante, presente há mais de 50 anos nesse mercado e demembro efetivo das principais organizações mundiais do setor (FSA - Fluid SealingAssociation, ESA - European Sealing Association, ASTM, entre outras), amalgamandodesta forma a experiência do passado com os dados e as tendências de hoje. Procuramos transmitir aqui nossa visão técnica comprometida com a buscaconstante da inovação, pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias, em buscadas melhores soluções para as necessidades de vedação dos nossos clientes, que, aolongo destes anos, nos brindaram com sua preferência. Os assuntos contidos neste livro foram dispostos de modo a facilitar suaconsulta, criando um conjunto de informações que possa ser útil aos técnicos daindústria em geral, dos escritórios e institutos de engenharia, universidades e outros,tentando responder a grande maioria dos quesitos que ocorrem no seu dia-a-dia.Grupo TEADIT 5
  7. 7. 6
  8. 8. SUMÁRIOCapítulo 1 – Introdução .................................................................. 11Capítulo 2 – Projeto ..................................................................... 131. Vazamento .................................................................................. 132. Vedação ...................................................................................... 143. Forças em uma União Flangeada ................................................ 144. Código ASME ............................................................................ 155. Simbologia ................................................................................. 206. Cálculo do Torque de Aperto dos Parafusos ................................ 217. Acabamento Superficial.............................................................. 238. Paralelismo da Superfície de Vedação ......................................... 259. Planicidade da Superfície de Vedação ......................................... 2710. Tipos de Flanges ......................................................................... 2711. As Novas Constantes de Juntas ................................................... 3012. Esmagamento Máximo ............................................................... 41Capítulo 3 – Materiais para Juntas Não-Metálicas .................. 451. Critérios de Seleção .................................................................... 452. Fator P x T ou Fator de Serviço .................................................. 463. Papelão Hidráulico ..................................................................... 464. Politetrafluoretileno – PTFE ....................................................... 475. Grafite Flexível – Graflex ® . ....................................................... 476. Elastômeros ................................................................................ 497. Fibra Celulose ............................................................................ 518. Cortiça ........................................................................................ 519. Tecidos e Fitas ............................................................................ 51 7
  9. 9. 10. Papelão de Amianto .............................................................. 5211. Papelão Isolit HT® . ............................................................... 5312. Fibra Cerâmica ..................................................................... 5313. Beater Addition .................................................................... 5314. Papelão Teaplac® . ................................................................. 53Capítulo 4 – Juntas em Papelão Hidráulico ................................ 63 1. Papelões Hidráulicos Teadit ................................................. 63 2. Composição e Características ............................................... 63 3. Projeto de Juntas com Papelão Hidráulico ............................ 66 4. Juntas de Grandes Dimensões ............................................... 69 5. Espessura ............................................................................. 71 6. Força de Aperto dos Parafusos .............................................. 71 7. Acabamento das Juntas ......................................................... 71 8. Acabamento das Superfícies de Vedação dos Flanges ........... 71 9. Armazenamento ................................................................... 7210. Papelões Hidráulicos Teadit Sem Amianto ............................ 7211. Papelões Hidráulicos Teadit Com Amianto ........................... 76Capítulo 5 – Juntas em PTFE ........................................................ 95 1. Politetrafluoretileno – PTFE ................................................. 95 2. Tipos de Placas PTFE ........................................................... 95 3. TELON* - Placas de PTFE Aditivado .................................. 96 4. Quinflex® - PTFE Expandido ................................................ 103 5. Juntas Tipo 933 Envelopadas em PTFE ................................ 107Capítulo 6 – Materiais para Juntas Metálicas ............................ 123 1 Considerações Iniciais .......................................................... 123 2 Aço Carbono ........................................................................ 124 3 Aço Inoxidável AISI 304 ...................................................... 124 4 Aço Inoxidável AISI 304L ................................................... 124 5 Aço Inoxidável AISI 316 ...................................................... 124 6 Aço Inoxidável AISI 316L ................................................... 124 7 Aço Inoxidável AISI 321 ...................................................... 124 8 Aço Inoxidável AISI 347 ...................................................... 125 9 Monel................................................................................... 12510 Níquel 200 ............................................................................ 12511 Cobre ................................................................................... 125 8
  10. 10. 12 Alumínio ............................................................................... 12513 Inconel................................................................................... 12514 Titânio ................................................................................... 125Capítulo 7 –Juntas Metalflex® . .......................................................135 1 O que é uma Junta Metalflex®. ............................................... 135 2 Materiais ................................................................................ 136 3 Densidade .............................................................................. 138 4 Dimensionamento .................................................................. 138 5 Espessura ............................................................................... 139 6 Limitações Dimensionais e de Espessura ............................... 139 7 Tolerâncias de Fabricação ...................................................... 140 8 Acabamento das Superfícies de Vedação ................................ 140 9 Pressão de Esmagamento ....................................................... 14110 Tipos ..................................................................................... 14111 Juntas Tipo 911 ...................................................................... 14112 Juntas de Acordo com a Norma ASME B16.20 ...................... 14413 Juntas Tipo 913 – Apêndice E ASME B.16.5 ........................ 14814 Outras Normas ....................................................................... 14815 Dimensionamento de Juntas Tipo 913 Especiais .................... 14816 Juntas Tipo 912 ...................................................................... 15017 Juntas Tipo 914 ...................................................................... 151Capítulo 8 –Juntas Metalbest® . ......................................................169 1 O que é uma Junta Metalbest ®. .............................................. 169 2 Metais .................................................................................... 170 3 Enchimento............................................................................ 170 4 Dimensionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............... 170 5 Principais Tipos e Aplicações ................................................ 170 6 Juntas para Trocadores de Calor ............................................. 173 7 Juntas Tipo 927 para Trocadores de Calor .............................. 179Capítulo 9 –Juntas Metálicas ..........................................................183 1 Definição............................................................................... 183 2 Juntas Metálicas Planas .......................................................... 183 3 Materiais ................................................................................ 184 4 Acabamento da Superfície de Vedação ................................... 184 5 Tipos de Juntas Metálicas Planas ........................................... 184 6 Ring Joints ............................................................................. 188 9
  11. 11. Capítulo 10 –Juntas Camprofile ................................................... 203 1 Introdução ............................................................................. 203 2 Materiais ............................................................................... 205 3 Limites de Operação .............................................................. 205 4 Cálculo do Aperto.................................................................. 206 5 Exemplo de Aplicação ........................................................... 206 6 Acabamento Superficial......................................................... 209 7 Dimensionamento.................................................................. 209 8 Formatos ............................................................................... 210 9 Juntas Camprofile para Flanges ASME B16.5........................ 210Capítulo 11 –Juntas para Isolamento Elétrico .......................... 215 1 Corrosão Eletroquímica ......................................................... 215 2 Proteção Catódica .................................................................. 217 3 Sistema de Isolamento de Flanges .......................................... 217 4 Especificação do Material das Juntas ..................................... 221Capítulo 12 –Instalação e Emissões Fugitivas ........................... 223 1 Procedimento de Instalação ................................................... 223 2 Aplicação do Aperto .............................................................. 224 3 Tensões Admissíveis nos Parafusos ........................................ 224 4 Causas de Vazamentos ........................................................... 225 5 Flanges Separados, Inclinados ou Desalinhados ..................... 225 6 Carga Constante ..................................................................... 226 7 Emissões Fugitivas ................................................................ 229Capítulo 13 –Fatores de Conversão ............................................. 235Bibliografia ........................................................................................ 237 10
  12. 12. CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO Este livro foi preparado para permitir um melhor projeto e aplicação dejuntas industriais. O seu sucesso em diversos países e, especialmente, no Brasil, otornou uma referência para quem está envolvido com Juntas Industriais. Esta QuartaEdição, revista e ampliada, incorpora os muitos avanços na tecnologia de juntasocorridos desde a publicação da edição anterior.. Ao analisar vazamentos, que, à primeira vista, são causados por deficiência dasjuntas, verifica-se, após uma análise mais cuidadosa, que pouca atenção foi dada adetalhes como: · Projeto dos flanges e da junta. · Seleção correta dos materiais da junta. · Procedimentos de instalação. Os grandes problemas enfrentados nas indústrias, como explosões, incêndiose poluição ambiental, causados por vazamentos, podem ser evitados com projeto eaplicação correta das juntas. Nos últimos anos os limites toleráveis de emissõesfugitivas estão sendo reduzidos obrigando as indústrias a adotar procedimentos decontrole cada vez mais rigorosos. O objetivo deste livro é ajudar a prevenir estes acidentes, propiciando ummaior conhecimento de juntas industriais, especialmente as juntas em PapelãoHidráulico e as espiraladas Metalflex®, sem dúvida as mais usadas em aplicaçõesindustriais. As condições existentes nas indústrias brasileiras foram cuidadosamenteconsideradas. Materiais e tipos de juntas não disponíveis ou difíceis de encontrarforam preteridos, enfocando-se, principalmente, aqueles mais comuns e de largaaplicação. 11
  13. 13. Este livro está dividido em capítulos que cobrem os seguintes temas: • Projeto e as Novas Constantes de Juntas. • Materiais para Juntas Não-Metálicas. • Juntas em Papelão Hidráulico. • Juntas em PTFE. • Materiais para Juntas Metálicas. • Juntas Metalflex®. • Juntas Metalbest®. • Juntas Metálicas. • Juntas Camprofile • Juntas para Isolamento de Flanges. • Instalação e Emissões Fugitivas. • Fatores de conversão. As principais modificações desta Quarta Edição são: • Ampliação do capítulo sobre juntas em PTFE com informações e teste com juntas de PTFE Aditivado Tealon®. • Adição da Seção 9 no Capítulo 10 sobre as juntas Camprofile para flanges ASME B16.5. • Em todos os capítulos as tabelas foram atualizadas e adicionadas. O autor deseja receber comentários e sugestões que podem ser enviadospara Av. Martin Luther King Jr., 8939, 21530-010, Rio de Janeiro - RJ 12
  14. 14. CAPÍTULO 2 PROJETO1. VAZAMENTO Partindo do princípio da inexistência do “vazamento zero”, se uma junta estáou não vazando depende do método de medição ou do critério usado. Em certasaplicações, o índice de vazamento máximo pode ser, por exemplo, até uma gota deágua por segundo. Em outras, pode ser o não aparecimento de bolhas de sabãoquando o equipamento estiver submetido a uma determinada pressão. Condições maisrigorosas podem até exigir testes com espectrômetros de massa. No estabelecimento de critério para medir o vazamento máximo admissíveldeve-se considerar: • Fluido a ser vedado. • Impacto para o meio ambiente, se o fluido escapar para a atmosfera. • Perigo de incêndio ou explosão. • Limites de Emissões Fugitivas. • Outros fatores relevantes em cada situação. Em aplicações industriais, é comum definir como “vazamento zero” umvazamento de hélio entre 10-4 e 10-8 cm3/seg. O Centro Espacial Johnson (NASA), emHouston, Texas, estabelece o valor de 1.4 X 10 -3 cm/seg de N2 a 300 psig etemperatura ambiente. Como referência, podemos estabelecer que uma gota de fluidotem um volume médio de 0.05cm3. Serão, portanto, necessárias 20 gotas para fazer1cm3. Este é um valor de referência muito útil para estabelecer o vazamento máximotolerado em aplicações industriais. Com o advento do controle de Emissões Fugitivas estabeleceu-se inicialmenteo limite de 500 ppm (partes por milhão) como o valor máximo admissível devazamento para flanges. Este valor está sendo questionado como muito elevado ealgumas organizações de controle do meio ambiente estão limitando a 100 ppm. A taxa de vazamento é um conceito relativo e, em situações críticas, deve sercriteriosamente estabelecida. 13
  15. 15. 2. VEDAÇÃO Se fosse econômica e tecnicamente viável a fabricação de flanges comsuperfícies planas e perfeitamente lapidadas, e se conseguíssemos manter estassuperfícies em contato permanente, não necessitaríamos de juntas. Estaimpossibilidade econômica e técnica é causada por: • Tamanho do vaso e/ou dos flanges. • Dificuldade em manter estas superfícies extremamente lisas durante omanuseio e/ou montagem do vaso ou tubulação. • Corrosão ou erosão com o tempo das superfícies de vedação. Para contornar esta dificuldade, as juntas são utilizadas como elemento devedação. Uma junta, ao ser apertada contra as superfícies dos flanges preenche asimperfeições entre elas, proporcionando a vedação. Portanto, para conseguirmos umavedação satisfatória, quatro fatores devem ser considerados: • Força de esmagamento inicial: devemos prover uma forma adequada de esmagar a junta, de modo que ela preencha as imperfeições dos flanges. A pressão mínima de esmagamento é normalizada pela ASME (American Society of Mechanical Engineers) e será mostrada adiante. Esta força de esmagamento deve ser limitada para não destruir a junta por esmagamento excessivo. • Força de vedação: deve haver uma pressão residual sobre a junta, de modo a mantê-la em contato com as superfícies dos flanges, evitando vazamentos. • Seleção dos materiais: os materiais da junta devem resistir às pressões às quais a junta vai ser submetida e ao fluido vedado. A correta seleção de materiais será mostrada ao longo deste livro. • Acabamento superficial: para cada tipo de junta e/ou material existe um acabamento recomendado para as superfícies de vedação. O desconhecimento destes valores é uma das principais causas de vazamentos.3. FORÇAS EM UMA UNIÃO FLANGEADAA figura 2.1 mostra as principais forças em uma união flangeada. • Força radial: é originada pela pressão interna e tende a expulsar a junta. • Força de separação: é também originada pela pressão interna e tende a separar os flanges. • Força dos parafusos: é a força total exercida pelo aperto dos parafusos. 14
  16. 16. • Carga do flange: é a força que comprime os flanges contra a junta. Inicialmente é igual à força dos parafusos, após a pressurização do sistema é igual à força dos parafusos menos a força de separação Figura 2.1 A força dos parafusos, aplicada inicialmente sobre a junta, além de esmagá-la,deve: • compensar a força de separação causada pela pressão interna. • ser suficiente para manter uma pressão residual sobre a junta, evitando o vazamento do fluido. Do ponto de vista prático, a pressão residual deve ser “x” vezes a pressãointerna, de modo a manter a vedação. Este valor de “x” é conhecido como fator “m”no Código ASME e varia em função do tipo de junta. O valor de “m” é a razão entre apressão residual (força dos parafusos menos a força de separação) sobre a junta e apressão interna do sistema. Quanto maior o valor de “m”, maior será a segurança dosistema contra vazamentos.4. CÓDIGO ASME O Capítulo 8 do Código ASME (American Society of Mechanical Engineers)estabelece os critérios para o projeto de juntas e os valores de “m” (fator da junta) ede “y” (pressão mínima de esmagamento). Estes valores não são obrigatórios, mas sebaseiam em resultados de aplicações práticas bem sucedidas. O projetista tem aliberdade de usar valores diferentes, sempre que os dados disponíveis indiquem estanecessidade. 15
  17. 17. O Apêndice II, do mesmo capítulo, requer que o cálculo de uma uniãoflangeada com aperto por parafusos seja feito para duas condições independentes: deoperação e de esmagamento. Nota: o procedimento de cálculo a seguir deve ser usado sempre em unidadesinglesas de medida.4.1 CONDIÇÕES OPERACIONAIS Esta condição determina uma força mínima, pela equação: W m 1 = (π G2 P / 4 ) + (2 b π G m P) (eq. 2.1) Esta equação estabelece que a força mínima dos parafusos necessária para ascondições operacionais é igual à soma da força de pressão mais uma carga residualsobre a junta vezes um fator e vezes a pressão interna. Ou, interpretando de outramaneira, esta equação estabelece que a força mínima dos parafusos deve ser tal quesempre exista uma pressão residual sobre a junta maior que a pressão interna dofluido. O Código ASME sugere os valores mínimos do fator “m” para os diversostipos de juntas, como mostrado na Tabela 2.1.4.2. ESMAGAMENTO A segunda condição determina uma força mínima de esmagamento da junta,sem levar em conta a pressão de trabalho. Esta força é calculada pela fórmula: W m 2 = π b G y (eq. 2.2)onde “b” é definido como a largura efetiva da junta e “y” é o valor da pressão mínimade esmagamento, obtida na Tabela 2.1. O valor de “b” é calculado por: b = b0, quando b0 for igual ou menor 6.4 mm (1/4")ou 0.5 b = 0.5 ( b0 ) quando b0 for maior que 6.4 mm (1/4") O Código ASME também define como calcular b 0 em função da face doflange, como mostrado nas Tabelas 2.1 e 2.2.4.3. ÁREA DOS PARAFUSOSEm seguida, deve-se calcular a área mínima dos parafusos A m : 16
  18. 18. A m 1 = (W m 1) / Sb (eq. 2.3) A m 2 = (W m 2) / Sa (eq. 2.4)onde S b é a tensão máxima admissível, nos parafusos na temperatura de operação, e Saé a tensão máxima admissível nos parafusos na temperatura ambiente. O valor de A mdeve ser o maior dos valores obtidos nas equações 2.3 e 2.4.4.4. CÁLCULO DOS PARAFUSOS Os parafusos devem ser dimensionados de modo que a soma de suas áreas sejaigual ou maior que A m : A b = (número de parafusos) x (área mínima do parafuso, pol2) A área resistiva dos parafusos A b deve ser maior ou igual a A m .4.5. PRESSÃO MÁXIMA SOBRE A JUNTA A pressão máxima sobre a junta é calculada pela fórmula: Sg (max) = (W m ) / ((π/4) (de2 - di2) )) (eq. 2.5)ou Sg (max) = (W m ) / ((π/4) ( (de - 0,125)2 - di2)) ) (eq. 2.6) Onde W m é o maior valor de Wm 1 ou Wm2. A equação 2.6 deve ser usada parajuntas Metalflex e a equação 2.5 para os demais tipos de juntas. O valor de Sg, calculado pelas equações 2.5 ou 2.6, deve ser menor que apressão de esmagamento máxima que a junta é capaz de resistir. Se o valor de Sg formaior, escolher outro tipo ou, quando isto não for possível, aumentar a área da juntaou prover o conjunto flange/junta de meios para que a força de esmagamento nãoultrapasse o máximo admissível. Os anéis internos e as guias de centralização nasjuntas Metalflex são exemplos de meios para evitar o esmagamento excessivo. 17
  19. 19. Tabela 2.1 Fator da junta (m) e pressão mínima de esmagamento (y) y Perfil Superfície Coluna b Material da junta m 0 (psi) ou tipo de vedaçãoBorracha - abaixo de 75 Shore A 0.50 0 (la) (lb) (1c) II - acima de 75 Shore A 1.00 200 plana (1d) (4) (5) c/reforço tela algodão 1.25 400Papelão Hidráulico 3.2 mm espessura 2.00 1600 (la) (lb) (1c) 1.6 mm espessura 2.75 3700 plana (1d) (4) (5) II 0.8 mm espessura 3.50 6500Fibra vegetal 1.75 1100 (la) (lb) (1c) plana II (1d) (4) (5)Metalflex aço inox ou Monel e 911, 913 (la) (1b) IIenchimento de Amianto 3.00 10000 914Dupla camisa metálica corrugada Alumínio 2.50 2900 Cobre ou latão 2.75 3700 II Aço carbono 3.00 4500 926 (la) (1b) Monel 3.25 5500 Aços inoxídáveis 3.50 6500Corrugada metálica Alumínio 2.75 3700 Cobre ou latão 3.00 4500 (la) (1b) Aço carbono 3.25 5500 900 (1c) (1d) II Monel 3.50 6500 Aços inoxidáveis 3.75 7600Dupla camisa metálica lisa Alumínio 3.25 5500 Cobre ou latão 3.50 6500 (la) (1b) II Aço carbono 3.75 7600 923 (1c) (1d) (2) Monel 3.50 8000 Aços inoxidáveis 3.75 9000Metálica ranhurada Alumínio 3.25 5500 Cobre ou latão 3.50 6500 (la) (1b) Aço carbono 3.75 7600 941, 942 (1c) (1d) (2) II Monel 3.75 9000 (3) Aços inoxidáveis 4.25 10100Metálica sólida Alumínio 4.00 8800 Cobre ou latão 4.75 13000 (la) (1b) Aço carbono 5.50 18000 940 (1c) (1d) (2) I Monel 6.00 21800 (3) (4) (5) Aços inoxidáveis 6.50 26000Ring Joint Aço carbono 5.50 18000 Monel 6.00 21800 950, 951 (6) I Aços inoxidáveis 6.50 26000 18
  20. 20. 19
  21. 21. Tabela 2.2 (Continuação) Localização da Força de Reação da Junta5. SIMBOLOGIAA b = área real do parafuso na raiz da rosca ou na seção de menor área sob tensão(pol2 )A m = área total mínima necessária para os parafusos, tomada como o maior valorentre A m 1 e A m 2 (pol2).A m 1 = área total mínima dos parafusos calculada para as condições operacionais (pol2)A m 2 = área total mínima dos parafusos para esmagar a junta (pol2)b = largura efetiva da junta ou largura de contato da junta com a superfície dosflanges (pol)b0 = largura básica de esmagamento da junta (pol)de = diâmetro externo da junta (pol)di = diâmetro interno da junta (pol)G = diâmetro do ponto de aplicação da resultante das forças de reação da junta,Tabela 2.2 (pol)m = fator da junta, Tabela 2.1N = largura radial usada para determinar a largura básica da junta, Tabela 2.2 (pol). 20
  22. 22. P = pressão de projeto (1bs/pol2)Sa = tensão máxima admissível nos parafusos na temperatura ambiente (1b/pol2)S b = tensão máxima admissível nos parafusos na temperatura de operação (1b/pol2)S g = pressão sobre a superfície da junta (1b/pol2)Wm = força mínima de instalação da junta (1b)W m1 = força mínima necessária nos parafusos nas condições operacionais (1b)W m2 = força mínima necessária nos parafusos para esmagar a junta (1b)y = pressão mínima de esmagamento, Tabela 2.1 (1b/pol2)6. CÁLCULO DO TORQUE DE APERTO DOS PARAFUSOS6.1. FATOR DE ATRITO A força de atrito é a principal responsável pela manutenção da força de apertode um parafuso. Imaginando um fio de rosca “desenrolado”, podemos representá-lopor um plano inclinado. Ao se aplicar um torque de aperto, o efeito produzido ésemelhante ao de empurrar um corpo sobre um plano inclinado, sujeito às forçasmostradas na Figura 2.2. Figura 2.2 21
  23. 23. Onde: a = ângulo de inclinação da rosca. d = diâmetro do parafuso. Fp = força de aperto do parafuso. Fa = força de atrito. Fn = força normal à rosca. k = fator de aperto. Np = número de parafusos. r = raio do parafuso. T = torque aplicado ao parafuso. u = coeficiente de atrito. Fazendo o equilíbrio das forças atuantes no sentido paralelo ao planoinclinado, temos: (T/r) cos a = uFn + Fp sen a. (eq. 2.7)no sentido perpendicular ao plano inclinado, temos: Fn = Fp cos a + (T/r) sen a (eq. 2.8) Sendo o ângulo da rosca muito pequeno, para facilidade de cálculo,desprezamos a parcela (T/r) sen a na equação 2.8. Substituindo o valor de Fn n aequação 2.7, temos: (T/r) cos a = uFp cos a + Fp sen a (eq. 2.9)calculando o valor de T, temos: T = Fp r (u + tg a) (eq. 2.10)Como o coeficiente de atrito é constante para uma determinada condição delubrificação, como tg a também é constante para cada rosca e substituindo r por d,temos: T = kFpd (eq. 2.11)onde k é um fator determinado experimentalmente. Os valores de k para parafusos deaço bem lubrificados com óleo e grafite estão mostrados na Tabela 2.3. Os valoresbaseiam-se em testes práticos. Parafusos não lubrificados apresentamaproximadamente 50% de diferença. Diferentes lubrificantes podem dar valoresdiferentes dos mostrados na Tabela 2.3, que devem ser determinados em testespráticos. 22
  24. 24. 6.2. TORQUE DE APERTO Para calcular o toque de aperto devemos verificar qual o maior valor da forçade aperto necessária, Wm 1 ou W m 2, conforme calculado nas equações 2.1 e 2.2.Substituindo na equação 2.11, temos: T1 = (k Wm 1 d) / Np (eq. 2.12) T2 = (k Wm 2 d) / Np (eq. 2.13) O valor de T deve ser o maior dos valores obtidos nas equações 2.12 e 2.13. Tabela 2.3 PARAFUSOS OU ESTOJOS EM AÇO OU AÇO-LIGA Diâmetro Nominal Fios por polegada Fator de Atrito Área da raiz pol k darosca - mm2 l/4 20 0.23 17 5/16 18 0.22 29 3/8 16 0.18 44 7/16 14 0.19 60 l/2 13 0.20 81 9/16 12 0.21 105 5/8 11 0.19 130 3/4 10 0.17 195 7/8 9 0.17 270 1 8 0.18 355 1 1/8 7 0.20 447 1 1/4 7 0.19 574 1 3/8 6 0.20 680 1 1/2 6 0.18 834 1 5/8 5 1/2 0.19 977 1 3/4 5 0.20 1125 1 7/8 5 0.21 1322 2 4 1/2 0.19 14847. ACABAMENTO SUPERFICIAL Para cada tipo de junta existe um acabamento recomendado para a superfíciedo flange. Este acabamento não é mandatório, mas baseia-se em resultados deaplicações práticas bem-sucedidas. Como regra geral, é necessário que a superfície seja ranhurada para as juntasnão metálicas. Juntas metálicas exigem acabamento liso e as semi-metálicasligeiramente áspero. A razão para esta diferença é que as juntas não-metálicas precisamser “mordidas” pela superfície de vedação, evitando, deste modo, umaextrusão ou a expulsão da junta pela força radial. 23
  25. 25. No caso das juntas metálicas sólidas, é necessário uma força muito elevadapara “escoar” o material nas imperfeições do flange. Assim, quanto mais lisa asuperfície, menores serão as possibilidades de vazamento. As juntas espiraladas Metalflex requerem um pouco de rugosidade superficialpara evitar o “deslizamento” sob pressão. O tipo da junta vai, portanto, determinar o acabamento da superfície devedação, não existindo um acabamento único para atender aos diversos tipos dejuntas. O material da junta deve ter dureza sempre menor do que o do flange, demodo que o esmagamento seja sempre na junta, mantendo o acabamento superficialdo flange inalterado.7.1. ACABAMENTOS COMERCIAIS DAS FACES DOS FLANGES As superfícies dos flanges podem variar do acabamento bruto de fundição atéo lapidado. Entretanto, o acabamento mais encontrado comercialmente para flangesem aço é o ranhurado concêntrico ou em espiral fonográfica, conforme mostrado nafigura 2.3. Ambas são usinadas com ferramentas com, no mínimo, 1.6 mm (1/16") deraio e 45 a 55 ranhuras por polegada. Este acabamento deve ter de 3.2 µm (125 µpol)Ra a 6.3 µm (250 µpol) Ra . Figura 2.37.2. ACABAMENTOS RECOMENDADOS A Tabela 2.4 indica o tipo de acabamento para os tipos de juntas industriaismais usados. De acordo com a MSS SP-6 Standard Finishes for Contact of Pipe Flangesand Connecting-End Flanges of Valves and Fittings, o valor Ra (RoughnessAverage) está expresso em micro-metros (µm) e em micro-polegadas (µpol). Deve seravaliado por comparação visual com os padrões Ra da Norma ASME B46.1 e não porinstrumentos com estilete e amplificação eletrônica. 24
  26. 26. 7.3. ACABAMENTO SUPERFICIAL E SELABILIDADE A seguir, estão algumas regras que devem ser observadas ao compatibilizar oacabamento superficial com o tipo de junta:• O acabamento superficial tem grande influência na selabilidade.• Uma força mínima de esmagamento deve ser atingida para fazer escoar a junta nas irregularidades da superfície do flange. Uma junta macia (cortiça) requer uma força de esmagamento menor que uma mais densa (papelão hidráulico).• A força de esmagamento é proporcional à área de contato da junta com o flange. Ela pode ser reduzida diminuindo-se a largura da junta ou sua área de contato do flange.• Qualquer que seja o tipo de junta ou de acabamento é importante não haver riscos ou marcas radiais de ferramentas na superfície de vedação. Estes riscos radiais são muitos difíceis de vedar e, quando a junta usada é metálica, isso se torna quase impossível.• As ranhuras fonográficas são mais difíceis de vedar que as concêntricas. A junta, ao ser esmagada, deve escoar até o fundo da ranhura, para não permitir um “canal” de vazamento de uma extremidade a outra da espiral.• Como os materiais possuem durezas e limites de escoamento diferentes, a escolha do tipo de acabamento da superfície do flange vai depender fundamentalmente do material da junta.8. PARALELISMO DAS SUPERFÍCIES DE VEDAÇÃO A tolerância para o paralelismo está mostrada na Figura 2.4. A ilustração dadireita é menos crítica, pois o aperto dos parafusos tende a corrigir o problema. Total fora de paralelismo: 1+ 2 < = 0.4 mm Figura 2.4 25
  27. 27. Tabela 2.4 Acabamento da Superfície de Vedação dos FlangesDescrição da junta Tipo Seção transversal Acabamento Superficial Ra Teadit da junta µm µ polPlana não-metálica 810 3.2 a 6.3 125 a 250 820Metálica corrugada 900 1.6 63Metálica corrugada com 905 3.2 125revestimento amianto 911Metalflex (espiro-metálica) 913 2.0 a 6.3 80 a 250 914Metalbest (dupla camisa 920metálica ) 923 926 1.6 a 2.0 63 a 80 927 929Plana metálica 940 1.6 63Metálica ranhurada 941 1.6 63Metálica ranhurada com 942 1.6 a 2.0 63 a 80cobertura 950 951Ring-Joint metálico 1.6 63 RX BX 26
  28. 28. 9. PLANICIDADE DAS SUPERFÍCIES DE VEDAÇÃO A variação na planicidade das superfícies de vedação (Figura 2.5) depende dotipo de junta: • Juntas em papelão hidráulico ou borracha: 0.8 mm. • Juntas Metalflex: 0.4 mm. • Juntas metálicas sólidas: 0.1 mm. Figura 2.510. TIPOS DE FLANGES Embora o projeto de flanges esteja além do objetivo deste livro, nas figuras aseguir estão mostradas as combinações mais usadas das possíveis faces dos flanges.10.1. FACE PLANA Junta não confinada (Figura 2.6). As superfícies de contato de ambos osflanges são planas. A junta pode ser do tipo RF, indo até os parafusos, ou FF,cobrindo toda a superfície de contato. Normalmente usados em flanges de materiaisfrágeis. Figura 2.6 27
  29. 29. 10.2. FACE RESSALTADA Junta não confinada (Figura 2.7). As superfícies de contato são ressaltadas de1.6 mm ou 6.4 mm. A junta abrange normalmente até os parafusos. Permite acolocação e retirada da junta sem afastar os flanges, facilitando eventuais trabalhos demanutenção. É o tipo mais usado em tubulações. Figura 2.710.3. LINGÜETA E RANHURA Junta totalmente confinada (Figura 2.8). A profundidade da ranhura é igual ouum pouco maior que a altura da lingüeta. A ranhura é cerca de 1.6 mm mais larga quea lingüeta. A junta tem, normalmente, a mesma largura da lingüeta . É necessárioafastar os flanges para a colocação da junta. Este tipo de flange produz elevadaspressões sobre a junta, não sendo recomendado para juntas não metálicas. Figura 2.8 28
  30. 30. 10.4. MACHO E FÊMEA Junta semi-confinada (Figura 2.9). O tipo mais comum é o da esquerda. Aprofundidade da fêmea é igual ou menor que a altura do macho, para evitar apossibilidade de contato direto dos flanges quando a junta é comprimida. O diâmetroexterno da fêmea é até de 1.6 mm maior que o do macho. Os flanges devem serafastados para montagem da junta. Nas figuras da direita e esquerda a junta estáconfinada no diâmetro externo; na figura do centro, no diâmetro interno. Figura 2.910.5. FACE PLANA E RANHURA Junta totalmente confinada (Figura 2.10). A face de um dos flanges é plana e aoutra possui uma ranhura onde a junta é encaixada. Usadas em aplicações onde adistância entre os flanges deve ser precisa. Quando a junta é esmagada, os flangesencostam. Somente as juntas de grande resiliência podem ser usadas neste tipo demontagem. Juntas espiraladas, O-rings metálicos não sólidos, juntas ativadas pelapressão e de dupla camisa com enchimento metálico são as mais indicadas. Figura 2.10 29
  31. 31. 10.6. RING-JOINT Também chamado anel API (Figura 2.11). Ambos os flanges possuem canaiscom paredes em ângulo de 23 0 . A junta é de metal sólido com perfil oval ouoctogonal, que é o mais eficiente. Figura 2.1111. AS NOVAS CONSTANTES DE JUNTAS Tradicionalmente os cálculos de flanges e juntas de vedação usam as fórmulase valores indicados pela American Society of Mechanical Engineers (ASME),conforme mostrado no início deste Capítulo. A Seção VIII do Pressure Vessel and Boiler Code, publicado pela ASME,indica os valores da pressão mínima de esmagamento “y” e do fator de manutenção“m” para os diversos tipos de juntas. Estes valores foram determinados a partir detrabalho experimental em 1943. Com a introdução no mercado de juntas fabricadas a partir de novos materiais,como o grafite flexível (Graflex), fibras sintéticas e PTFE, tornou-se necessário adeterminação dos valores de “m” e “y” para estes materiais. Em 1974 foi iniciadopelo Pressure Vessel Research Committee (PVRC) um programa experimental paramelhor entender o comportamento de uma união flangeada, já que não havia nenhumateoria analítica que permitisse determinar este comportamento. O trabalho foipatrocinado por mais de trinta instituições, entre elas a ASME, American PetroleumInstitute (API), American Society for Testing Materials (ASTM) e Fluid SealingAssociation (FSA). A Escola Politécnica da Universidade de Montreal, Canadá, foicontratada para realizar os testes, apresentar resultados e sugestões. No decorrer do trabalho verificou-se não ser possível a determinação devalores de “m” e “y” para os novos materiais. Também foi constatado que osvalores para os materiais tradicionais não eram consistentes com os resultados obtidosnas experiências. Os pesquisadores optaram por desenvolver , a partir da base experimental,nova metodologia para o cálculo de juntas que fosse coerente com os resultados 30
  32. 32. práticos então obtidos. Até a edição deste livro a ASME ainda não havia publicado anova metodologia de cálculo baseada nas constantes11.1. COMO FORAM REALIZADOS OS ENSAIOS Foram escolhidos para a pesquisa juntas que melhor representassem asaplicações industriais: • Metálicas: planas (940) e ranhuradas (941) em aço carbono, cobre recozido e aço inox. • O’ring metálico. • Papelão hidráulico: elastômero SBR e NBR, fibras de amianto, aramida e vidro. • Grafite flexível em lâmina com e sem inserção metálica. • PTFE em lâmina. • Espirais (913) em aço inoxidável e enchimento em amianto, mica- grafite, grafite flexível e PTFE. • Dupla camisa metálica (923) em aço carbono e inoxidável, enchimento em amianto e sem-amianto. As juntas foram testadas em vários aparelhos, um deles está esquematizado naFigura 2.12. Figura 2.12 Foram realizados ensaios em três pressões, 100, 200 e 400 psi com nitrogênio,hélio, querosene e água. Os testes tiveram a seguinte seqüência: • Esmagamento inicial da junta, parte A da curva da Figura 2.13: a junta é apertada até atingir uma compressão Sg e deflexão Dg. 31
  33. 33. Mantendo Sg constante a pressão é elevada até atingir 100 psi. Neste instante o vazamento Lrm é medido. O mesmo procedimento é repetido para 200 e 400 psi. • Em seguida o aperto da junta é reduzido (parte B da curva) mantendo a pressão do fluido constante em 100, 200 e 400 psi, o vazamento é medido em intervalos regulares. O aperto é reduzido até o vazamento exceder a capacidade de leitura do aparelho. A junta é novamente comprimida até atingir valor mais elevado de Sg,repetindo o procedimento até atingir o esmagamento máximo recomendado para ajunta em teste. Se a pressão do fluido for colocada em função do vazamento em massa paracada valor da pressão de esmagamento temos o gráfico da Figura 2.14. Em paralelo foram também realizados ensaios para determinar o efeito doacabamento da superfície de vedação. Conclui-se que, embora ele afete a selabilidade,outros fatores, como o do tipo de junta, o esmagamento inicial e a capacidade da juntaem resistir as condições operacionais são mais importantes que pequenas variações noacabamento da superfície de vedação. Figura 2.13 32
  34. 34. Figura 2.14 Dos trabalhos experimentais realizados pela Universidade de Montreal foramtiradas várias conclusões entre as quais destacam-se: • As juntas apresentam um comportamento similar não importando o tipo ou material. • A selabilidade é uma função direta do aperto inicial a que a junta é submetida. Quanto maior este aperto melhor a selabilidade. • Foi sugerido a introdução do Parâmetro de Aperto (Tightness Parameter) Tp, adimensional, como a melhor forma de representar o comportamento dos diversos tipos de juntas. Tp = (P/P*) x (Lr m */ (Lrm x Dt)) aonde: 0.5 < a < 1.2 sendo 0.5 para gases e 1.2 para líquidos P = pressão interna do fluido (MPa) P* = pressão atmosférica (0.1013 MPa) Lrm = vazamento em massa por unidade de diâmetro (mg/seg-mm) Lr m * = vazamento em massa de referência, 1 mg/seg-mm. Normalmente tomado para uma junta com 150mm de diâmetro externo. Dt = diâmetro externo da junta (mm) O Parâmetro de Aperto pode ser interpretado como: a pressão necessária paraprovocar um certo nível de vazamento. Por exemplo, o valor de Tp igual a 100significa que é necessário uma pressão de 100 atmosferas (1470 psi ou 10.1 MPa) 33
  35. 35. para atingir um vazamento de 1 mg/seg-mm em uma junta com 150mm de diâmetroexterno. Colocando em escala log-log os valores experimentais do Parâmetro de Apertotemos o gráfico da Figura 2.15. Figura 2.15 Do gráfico podemos estabelecer as “Constantes da Junta”, que, obtidasexperimentalmente, permitem determinar o comportamento da junta. As constantessão: • Gb = ponto de interseção da linha de esmagamento inicial com o eixo y (parte A do teste). • a = inclinação da linha de esmagamento inicial. • Gs = ponto focal das linhas de alívio da pressão de esmagamento inicial (parte B do teste). Na Tabela 2.5 estão algumas constantes para os tipos de juntas mais usados.Está em fase de aprovação pela ASTM método para determinação das constantes dejuntas. 34
  36. 36. Tabela 2.5 Constantes de Juntas Gb Gs Material da Junta (MPa) a (MPa)Papelão hidráulico com fibra de amianto 1.6 mm espessura 17.240 0.150 0.807 3.2 mm espessura 2.759 0.380 0.690Papelão hidráulico com 1.6 mm espessura Teadit NA 1002 0.938 0.45 5 E-4 Teadit NA 1100 0.903 0.44 5.4 E-3 ®Lâmina de PTFE expandido Quimflex SH 1.6 mm espessura 2.945 0.313 3 E-4 ®Junta de PTFE expandido Quimflex 8.786 0.193 1.8 E-14Lâmina de PTFE reforçado Teadit TF 1580 0.786 0.447 1.103 E-8 Teadit TF 1590 1.793 0.351 0.043 ®Lâmina de Grafite Expandido (Graflex ) Sem reforço (TJB) 6.690 0.384 3.448 E-4 Com reforço chapa perfurada aço inoxidável (TJE) 9.655 0.324 6.897 E-5 Com reforço chapa lisa de aço inoxidável (TJR) 5.628 0.377 4.552 E-4 Com reforço de filme poliéster (TJP) 6.690 0.384 3.448 E-4Junta espirometalica Metalflex® em aço inoxidável e Graflex® Sem anel interno ( tipo 913 ) 15.862 0.237 0.090 Com anel interno ( tipo 913 M ) 17.448 0.241 0.028Junta espirometalica Metalflex® em aço inoxidável e PTFE Sem anel interno ( tipo 913 ) 31.034 0.140 0.483 Com anel interno ( tipo 913 M ) 15.724 0.190 0.462Junta dupla camisa Metalbest® em aço carbono e enchimentoem Graflex® Lisa ( tipo 923 ) 20.000 0.230 0.103 Corrugada ( tipo 926 ) 58.621 0.134 1.586Junta metálica lisa ( tipo 940 ) Alumínio 10.517 0.240 1.379 Cobre recozido ou latão 34.483 0.133 1.779 35
  37. 37. A figura 2.16 mostra o gráfico de uma junta espiralada tipo 913 com aço inox eGraflex. Figura 2.1611.2. CLASSE DE APERTO Um dos conceitos mais importantes introduzidos pelos estudos do PVRC é o daClasse de Aperto. Como não é possível termos uma vedação perfeita como sugeria osantigos valores de m e y os pesquisadores sugeriram a introdução de Classes deAperto que correspondem a três níveis de vazamento máximo aceitável para aaplicação. Tabela 2.6 Classe de Aperto Classe de Aperto Vazamento ( mg / seg-mm ) Constante de Aperto C Ar, água 0.2 ( 1/5 ) 0.1 Standard 0.002 ( 1/500 ) 1.0 Apertada 0.000 02 ( 1/ 50 000 ) 10.0 É provável que futuramente haja uma classificação dos diferentes fluidos nas classesde vazamento levando-se em consideração os danos ao meio ambiente, riscos deincêndio, explosão etc. As autoridades encarregadas da defesa do meio ambiente de alguns países já estãoestabelecendo níveis máximos de vazamentos aceitáveis. 36
  38. 38. Podemos visualizar os valores propostos fazendo um exemplo prático. Setomarmos uma junta espiral para flange ASME B16.5 de 4 polegadas de diâmetronominal e classe de pressão 150 psi, padrão ASME B16.20 com aperto na classe devazamento standard de 0.002 mg/seg.mm temos: Vazamento (Lrm ) = 0.002 x diâmetro externo Lrm = 0.002 x 149.4 = 0.2988 mg/seg = 1.076 g/hora Como vazamentos em massa são de visualização difícil, abaixo estão tabelaspráticas para melhor entendimento. Tabela 2.7 Equivalência volumétrica Equivalência volumétrica Fluido Massa - mg / seg Volume - l / h Água 1 0.036 Nitrogênio 1 3.200 Hélio 1 22.140 Tabela 2.8 Equivalência em bolhas Vazamento Volume equivalente Equivalente em bolhas -1 10 mg / seg 1 ml a cada 10 segundos Fluxo constante 10 -2 mg / seg 1 ml a cada 100 segundos 10 bolhas por segundo 10 -3 mg / seg 3 ml por hora 1 bolha por segundo 10 -4 mg / seg 1 ml a cada 3 horas 1 bolha a cada 10 segundos11.3. EFICIÊNCIA DE APERTO Estudos mostraram uma grande variação da força exercida por cada parafusomesmo em situações onde o torque é aplicado de forma controlada. O PVRC sugeriua introdução de um fator de eficiência de aperto diretamente relacionado com ométodo usado para aplicar a força de esmagamento. Os valores da eficiência do apertoestão na Tabela 2.9. Tabela 2.9 Eficiência do aperto Método de aperto Eficiência do aperto “Ae” Torquímetro de impacto ou alavanca 0.75 Torque aplicado com precisão ( ± 3 % ) 0.85 Tensionamento direto e simultâneo 0.95 Medição direta da tensão ou elongação 1.00 37
  39. 39. 11.4. PROCEDIMENTO DE CÁLCULO MÉTODO PVRC O método proposto pelo PVRC apresenta várias simplificações para facilitar oscálculos. Entretanto, estas simplificações podem provocar grandes variações nocálculo. Estas variações estão apresentadas na publicação “The Exact Method”apresentado 6th Annual Fluid Sealing Association Technical Symposium, Houston,TX, October, 1996 pelo Engenheiro Antônio Carlos Guizzo, Diretor Técnico d aTeadit Indústria e Comércio. O mesmo autor apresentou outro trabalho no SealingTechnical Symposium, Nashville, TN, April 1998, onde mostra o comportamento dasjuntas comparando os resultados experimentais com valores previstos nos métodos decálculo propostos. Cópias destas publicações podem ser solicitadas à Teadit noendereço indicado no início deste livro. Nota importante: na época da publicação da Terceira Edição deste livro ométodo proposto pelo PVRC ainda não estava aprovado pela ASME. O seu uso deveser cuidadosamente analisado para evitar danos pessoais e materiais provenientes dasincertezas que ainda podem existir na sua aplicação. • Determinar na Tabela 2.5, as constantes G , a, e G para a junta que vai b s ser usada • Determinar na Tabela 2.6, para a Classe de Aperto, e a Constante de Aperto, C • Determinar na Tabela 2.9, a eficiência de montagem, Ae, de acordo com a ferramenta a ser usada no aperto dos parafusos • Calcular a área de contato da junta com o flange (área de esmagamento), Ag • Determinar a tensão admissível nos parafusos na temperatura ambiente: Sa • Determinar a tensão admissível nos parafusos na temperatura de operação: Sb • Calcular a área efetiva de atuação da pressão do fluido, Ai, de acordo com o Código ASME: A i = ( π /4 ) G2 G = de- 2b b = .5 ( b ) 0.5 ou b = b o se b o menor que 6.4 mm ( 1/4 pol ) bo = N / 2 onde G é o diâmetro efetivo da junta conforme Código ASME ( Tabelas 2.1 e 2.2 ) • Calcular o parâmetro de aperto mínimo, Tpmin; Tpmin = 18.0231 C Pd 38
  40. 40. onde C é a constante de aperto escolhida e Pd é a pressão de projeto.• Calcular o parâmetro de aperto de montagem, Tpa. Este valor de Tpa deve ser atingido durante a montagem da junta para assegurar que o valor de Tp durante a operação da junta seja igual ou maior que Tpmin. Tpa = X Tpmin onde X > = 1.5 ( Sa / Sb) onde Sa é a tensão admissível nos parafusos na temperatura ambiente e S b é a tensão admissível nos parafusos na temperatura de projeto.• Calcular a razão dos parâmetros de aperto: Tr = Log (Tpa) / Log (Tpmin)• Calcular a pressão mínima de aperto para operação da junta. Esta pressão é necessária para resistir à força hidrostática e manter uma pressão na junta tal que o Parâmetro de Aperto seja, no mínimo, igual a Tpmin Sml = Gs [(Gb / Gs) ( Tpa )a ] (1/Tr)• Calcular a pressão mínima de esmagamento da junta: Sy a = (Gb / Ae) ( Tpa )a onde Ae é a Eficiência do Aperto, obtido na Tabela 2.9• Calcular a pressão de esmagamento de projeto da junta: Sm 2 = [( Sb / Sa )( Sy a / 1.5 )] - Pd (A i / Ag) onde Ag é a área de contato da junta com a superfície de vedação do flange• Calcular a força mínima de esmagamento: W m o = ( Pd A i ) + ( Sm o A g ) onde Sm o é a o maior valor de Sm 1, Sm 2 ou 2 Pd• Calcular a área resistiva mínima dos parafusos: A m = W m o / Sb 39
  41. 41. • Número de parafusos: A área real dos parafusos, A b, deve ser igual ou maior que A m . Para isso é necessário escolher um número de parafusos tal que a soma das suas áreas seja igual ou maior do que A m11.5. EXEMPLO DE CÁLCULO PELO MÉTODO PVRC Junta espiralada diâmetro nominal 6 polegadas, classe de pressão 300 psi,dimensões conforme Norma ASME B16.20, com espiral em aço inoxidável,enchimento em Graflex e anel externo em aço carbono bicromatizado. Flange com 12parafusos de diâmetro 1 polegada em ASTM SA193-B7. • Pressão de projeto: Pd = 2 MPa (290 psi) • Pressão de teste: Pt = 3 MPa (435 psi) • Temperatura de projeto: 450o C • Parafusos ASTM AS 193-B7, tensões admissíveis: • Temperatura ambiente: Sa = 172 MPa • Temperatura de operação: Sb = 122 MPa • Quantidade: 12 parafusos • Da Tabela 2.5 tiramos as constantes da junta: Gb = 15.862 MPa a = 0.237 Gs = 0.090 MPa • Classe de aperto: standard, Lrm = .002 mg/seg-mm • Constante de aperto: C = 1 • Aperto por torquímento: Ae = 0.75 • Área de contato da junta, A g: A g = ( π /4 ) [(de - 3.2)2 - di2] = 7271.390 mm2 de = 209.6 mm di = 182.6 mm • Área efetiva de atuação da pressão interna, A i: A i = ( π /4 ) G = 29711.878 mm2 2 G = (de - 3.2) - 2b = 194.50 mm b = b0 = 5.95mm b o = N/2 = ((de - 3.2) - di)/4 = 5.95 mm • Parâmetro de aperto mínimo: Tpmin = 18.0231 C P = 36.0462 d 40
  42. 42. • Parâmetro de aperto de montagem: Tpa = X Tpmin = 1.5 ( 172 / 122 ) 36.0462 = 76.229 • Razão dos parâmetros de aperto: Tr = Log (Tpa) / Log (Tpmin) = 1.209 • Pressão mínima de aperto para operação: Sml = Gs [( Gb / Gs ) ( Tpa )a ] 1/Tr = 15.171 MPa • Pressão mínima de esmagamento: Sy a = [ Gb/Ae ] ( Tpa )a = 59.069 MPa • Calcular a pressão de esmagamento de projeto da junta: Sm 2 = [( Sb / Sa )( Sy a / 1.5 )] - Pd (A i / Ag) = 19.759 MPa • Força mínima de esmagamento: W m o = ( Pd A i ) + ( Sm o A g ) onde Sm o é a o maior valor de Sm 1 = 15.171 Sm 2 = 19.759 2 Pd = 4 W m o = ( Pd A i ) + ( Sm o A g ) = 203 089 N12. ESMAGAMENTO MÁXIMO Nas Seções 4 e 11 deste Capítulo estão os métodos para calcular a força deesmagamento mínima da junta para assegurar uma vedação adequada. Entretanto,conforme os estudos do PVRC quanto maior o aperto maior a selabilidade, portanto,é interessante saber qual o valor da força de aperto máxima. Fazendo-se a instalaçãocom o aperto próximo do máximo tira-se proveito da possibilidade de uma maiorselabilidade. Um problema freqüentemente encontrado são juntas danificadas por excessode aperto. Para todos os tipos de juntas é possível estabelecer qual a pressão máximade esmagamento, este valor não deve ser superado na instalação sob pena de danificara junta. 41
  43. 43. 12.1 CÁLCULO DA FORÇA MÁXIMA DE APERTO A seguir está descrito método para calcular o aperto máximo admissível pelajunta e pelos parafusos. • Calcular a área de contato da junta com o flange (área de esmagamento), A g. • Calcular a área efetiva de atuação da pressão do fluido, Ai, de acordo com o Código ASME: A i = ( π /4 ) G2 G = de - 2b b = .5 ( b ) 0.5 ou b = b0 se b0 for menor que 6.4 mm b 0 = N/2 onde G é o diâmetro efetivo da junta conforme tabelas do Código ASME • Calcular a força de pressão, H: H = Ai P d • Calcular a força máxima disponível para o esmagamento, Wdisp: W disp = A ml N p S a onde Aml é a área da raiz da rosca dos parafusos ou menor área sob tensão, Np é o número de parafusos e Sa é a tensão máxima admissível nos parafusos na temperatura ambiente. • Calcular a pressão de esmagamento da junta, Sy a: Sy a = Wdisp / A g • Determinar a máxima pressão de esmagamento para a junta de acordo com a recomendação do fabricante, Sy m . • Estabelecer como a pressão de esmagamento máxima, Sys, o menor valor entre Sy a e Sy m . • Calcular a força de esmagamento máxima, Wm a x: W m a x = Sys A g • Calcular a força de aperto mínimo Wm o de acordo com as Seções 4 ou 11 deste Capítulo. 42
  44. 44. • Se o valor de Wm a x for menor do que Wm o a combinação das juntas e parafusos não é adequada para a aplicação. • Se W max for maior do que Wm o a combinação junta e parafusos é satisfatória. • Com o valor da força de aperto máxima conhecido é possível então determinar se todas as demais tensões estão dentro dos limites estabelecidos pelo Código ASME. Esta verificação está além dos objetivos deste livro.12.2 EXEMPLO DE CÁLCULO DA FORÇA DE APERTO MÁXIMA No exemplo da Seção 11.5 podemos calcular a força de aperto máxima. • Área de contato da junta com o flange: A g = ( π /4 ) [(de - 3.2)2 - di2] = 7271.37 mm2 de = 209.6 mm di = 182.6 mm • Área efetiva de atuação da pressão do fluido: A i = ( π /4 ) G = 29711.8 mm2 2 G = (de - 3.2) - 2b = 194.50 mm b = b0 = 5.95mm b o = N/2 = ((de - 3.2) - di)/4 = 5.95 mm • Calcular a força de pressão, H: H = Ai P d = 29711 x 2 = 59 423 N • Força máxima disponível para o esmagamento: W disp = Ae Aml N p S a = 391 x 12 x 172 = 807 024 N • Calcular a pressão de esmagamento da junta, Sy a: Sy a = Wdisp / Ag = 807 024 / 7271 = 110.992 MPa • Pressão de esmagamento máxima recomendada para a junta: S y m = 210 MPa 43
  45. 45. • Pressão de esmagamento máxima, menor valor entre Sy a e Sy m : Sys = 110 MPa• Calcular a força de esmagamento máxima, Wm a x: W m a x = Sys A g = 110 x 7271 = 799 810 N• Força de aperto mínimo, conforme Seção 11.5: W m o = 203 089 N• Como o valor de Wm a x é maior Wm o a combinação das juntas e parafusos é adequada para a aplicação.• Com os valores das forças máxima e mínima é possível calcular os valores dos torques máximo e mínimo: Tm i n = k Wm o d p / Np = 0.2 x 203 089 x 0.0254 / 12 = 85.97 N-m Tm a x = k Wm a x d p / Np = 0.2 x 799 810 x 0.0254 / 12 = 338.58 N-m 44
  46. 46. CAPÍTULO 3 MATERIAIS PARA JUNTAS NÃO-METÁLICAS1. CRITÉRIOS DE SELEÇÃO A escolha de um material para junta não metálica é dificultada pela existência,no mercado, de uma grande variedade de materiais com características similares.Além disso, novos produtos ou variações de produtos existentes aparecemfreqüentemente. É impraticável listar e descrever todos os materiais. Por esta razão, foramselecionados os materiais mais usados com as suas características básicas. Fazendo-senecessário um aprofundamento maior, recomenda-se consultar o fabricante. As quatro condições básicas que devem ser observadas ao selecionar omaterial de uma junta são: • Pressão de operação. • Força dos parafusos. • Resistência ao ataque químico do fluido (corrosão). • Temperatura de operação. As duas primeiras foram analisadas no Capítulo 2 deste livro. A resistência à corrosão pode ser influenciada por vários fatores, principalmente: • Concentração do agente corrosivo: nem sempre uma maior concentração torna um fluido mais corrosivo. • Temperatura do agente corrosivo: em geral, temperaturas mais elevadas aceleram a corrosão. 45
  47. 47. • Ponto de condensação: a passagem do fluido com presença de enxofre e água pelo ponto de condensação, comum em gases provenientes de combustão, pode provocar a formação de condensados extremamente corrosivos. Em situações críticas são necessários testes em laboratório para determinar,nas condições de operação, a compatibilidade do material da junta com o fluido. Ao iniciar o projeto de uma junta, uma avaliação total deve ser efetuada,começando pelo tipo de flange, força dos parafusos, força mínima de esmagamentoetc. Todas as etapas devem ser seguidas até a definição do tipo e do material da junta.Geralmente, a seleção de uma junta pode ser simplificada usando o Fator de Serviço,conforme mostrado a seguir.2. FATOR P X T OU FATOR DE SERVIÇO O Fator de Serviço ou fator Pressão x Temperatura ( P x T ) é um bom ponto departida para selecionar o material de uma junta. Ele é obtido multiplicando-se ovalor da pressão em kgf/cm2 pela temperatura em graus centígrados e comparando-seo resultado com os valores da tabela a seguir. Se o valor for maior que 25 000, deveser escolhida uma junta metálica. Tabela 3.1 Fator de ServiçoPXT Temperatura Material da Juntamáximo máxima - oC530 150 Borracha 1150 120 Fibra vegetal 2700 250 PTFE15000 540 Papelão hidráulico25000 590 Papelão hidráulico com tela metálica Os limites de temperaturas e os valores de P x T não podem ser tomados comoabsolutos. As condições de cada caso, tais como variação nos tipos de matéria-prima,projeto de flanges e outras particularidades de cada aplicação podem modificar estesvalores. Nota importante: as recomendações deste Capítulo são genéricas, e as condiçõesparticulares de cada caso devem ser avaliadas cuidadosamente.3. PAPELÃO HIDRÁULICO Desde a sua introdução, no final do século passado, o Papelão Hidráulico temsido o material mais usado para vedação de flanges. Possui características deselabilidade em larga faixa de condições operacionais. Devido à sua importância nocampo da vedação industrial, o Capítulo 4 deste livro é inteiramente dedicado àsjuntas de Papelão Hidráulico. 46
  48. 48. 4. POLITETRAFLUOROETILENO ( PTFE ) Desenvolvido pela Du Pont, que o comercializa com a marca Teflon, o PTFEnas suas diferentes formas é um dos materiais mais usados em juntas industriais.Devido à sua crescente importância o Capítulo 5 deste livro cobre várias alternativasde juntas com PTFE.5. GRAFITE FLEXÍVEL GRAFLEX ® Produzido a partir da expansão e calandragem da grafite natural, possui entre95% e 99% de pureza. Flocos de grafite são tratados com ácido, neutralizados com água e secados atédeterminado nível de umidade. Este processo deixa água entre os grãos de grafite. Emseguida, os flocos são submetidos a elevadas temperaturas, e a água, ao vaporizar,“explode” os flocos, que atingem volumes de 200 ou mais vezes o original. Estesflocos expandidos são calandrados, sem nenhum aditivo ou ligante, produzindo folhasde material flexível. A grafite flexível apresenta reduzido creep, definido como uma deformaçãoplástica contínua de um material submetido a pressão. Portanto, a perda da força dosparafusos é reduzida, eliminando reapertos freqüentes. Devido às suas características, a grafite flexível é um dos materiais de vedaçãomais seguros. Sua capacidade de selabilidade, mesmo nos ambientes mais agressivose em elevadas temperaturas, tem sido amplamente comprovada. Possui excelenteresistência aos ácidos, soluções alcalinas e compostos orgânicos. Entretanto, ematmosferas oxidantes e temperaturas acima de 450 o C , o s e u u s o d e v e s e rcuidadosamente analisado. Quando o carbono é aquecido em presença do oxigêniohá formação de dióxido de carbono (CO2). O resultado desta reação é uma redução damassa de material. Limites de temperatura: - 240o C a 3000o C, em atmosfera neutraou redutora, e de - 240o C a 450o C, em atmosfera oxidante. A compatibilidade química e os limites de temperatura estão no Anexo 3.1.5.1. PLACAS DE GRAFLEX ® ® Por ser um material de baixa resistência mecânica, as placas de Graflex sãofornecidas com ou sem reforço de aço inoxidável 316. As dimensões são1000 x 1000 mm e as espessuras são 0.8 mm, 1.6 mm e 3.2 mm. As recomendaçõesde aplicação estão na Tabela 3.2. Quando usar juntas fabricadas a partir de placas de ®Graflex com reforço, é necessário verificar também a compatibilidade do fluido como reforço. 47
  49. 49. Tabela 3.2 Tipos de Placas de Graflex® Tipo TJR TJE TJB Reforço lâmina lisa de aço lâmina perfurada de aço nenhum inoxidável 316L inoxidável 316L serviços gerais, serviços gerais, vapor, serviços gerais, Aplicação vapor, fluido térmico, flanges frágeis hidrocarbonetos hidrocarbonetos em geral Tabela 3.3 Temperaturas de Trabalho Temperatura oC Máxima Meio Mínima TJR TJE TJB Neutro / redutor -240 870 870 3 000 Oxidante -240 450 450 450 Não Vapor -240 650 650 recomendado Os valores de “m” e “y” e das constantes para cálculo para cada tipo de Placade Graflex estão na Tabela 3.4. Tabela 3.4 Valores para Cálculo Tipo TJR TJE TJB m 2 2 1.5 y (psi) 1 000 2 800 900 Gb (MPa) 5.628 9.655 6.690 a 0.377 0.324 0.384 Gs (MPa) 4.555x10 - 4 6.897x10-5 3.448x10-4Pressão de esmagamento 165 165 165 máxima (MPa)5.2. FITAS DE GRAFLEX ® ® O Graflex também é fornecido em fitas com ou sem adesivo, lisa ou corrugadana espessura de 0.4 mm, os tipos e condições de fornecimento estão naTabela 3.5. 48
  50. 50. Tabela 3.5 Fitas Graflex® Tipo TJI TJH TJZ fita lisa com adesivo fita corrugada com fita corrugada sem Apresentação adesivo adesivo vedação de conexões moldada sobre a enrolada e prensada Aplicação roscadas superfície de vedação em hastes de válvulas dos flanges e anéis pré-moldados 12.7 x 8 000 ou 25.4 12.7 x 8 000 ou 25.4 x 6.4 ou 12.7 x 8 000 e Rolos com x 15 000 mm 15 000 mm 19.1 ou 25.4 x 150006. ELASTÔMEROS Materiais bastante empregados na fabricação de juntas, em virtude das suascaracterísticas de selabilidade. Existem no mercado diversos tipos de polímeros eformulações, permitindo uma grande variação na escolha.6.1. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS As principais características que tornam a borracha um bom material parajuntas são:• Resiliência: a borracha é um material com elevada resiliência. Sendo bastante elástico, preenche as imperfeições dos flanges, mesmo com pequena força de aperto.• Polímeros: há diversidade de polímeros com diferentes características físicas e químicas.• Combinação de polímeros: a combinação de vários polímeros em uma formulação permite obter diferentes características físicas e químicas, como resistência à tração ou a produtos químicos, dureza etc.• Variedade : chapas ou lençóis com diferentes espessuras, cores, larguras, comprimento e acabamentos superficiais podem ser fabricados para atender às necessidades de cada caso.6.2. PROCESSO DE SELEÇÃO Em juntas industriais os Elastômeros normalmente são utilizados em baixaspressões e temperatura. Para melhorar a resistência mecânica, reforços com uma oumais camadas de lona de algodão podem ser empregados. A dureza normal parajuntas industriais é de 55 a 80 Shore A e espessura de 0.8 mm (1/32") a 6.4 mm(1/4"). O Anexo 3.2 apresenta a compatibilidade entre os diversos fluidos e osElastômeros mais utilizados, que estão relacionados a seguir. O código entre parêntesesé a designação ASTM. 49
  51. 51. 6.3. BORRACHA NATURAL (NR) Possui boa resistência aos sais inorgânicos, amônia, ácidos fracos e álcalis;pouca resistência a óleos, solventes e produtos químicos; apresenta acentuadoenvelhecimento devido ao ataque pelo ozônio; não recomendada para uso em locaisexpostos ao sol ou ao oxigênio; tem grande resistência mecânica e ao desgaste poratrito. Níveis de temperatura bastante limitados : de -50o C a 90o C.6.4. ESTIRENO-BUTADIENO (SBR) A borracha SBR, também chamada de “borracha sintética”, foi desenvolvidacomo alternativa à borracha natural. Recomendada para uso em água quente e fria, ar,vapor e alguns ácidos fracos; não deve ser usada em ácidos fortes , óleos , graxas esolventes clorados; possui pouca resistência ao ozônio e à maioria doshidrocarbonetos. Limites de temperatura de -50o C a 120o C.6.5. CLOROPRENE (CR) Mais conhecida como Neoprene, seu nome comercial. Possui excelenteresistência aos óleos, ozônio, luz solar e envelhecimento, e baixa permeabilidade aosgases; recomendada para uso em gasolina e solventes não aromáticos; tem poucaresistência aos agentes oxidantes fortes e hidrocarbonetos aromáticos e clorados.Limites de temperatura de -50oC a 120oC.6.6. NITRÍLICA (NBR) Também conhecida como Buna-N. Possui boa resistência aos óleos, solventes,hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos e gasolina. Pouca resistência aos agentesoxidantes fortes, hidrocarbonetos clorados, cetonas e ésteres. Limites de temperaturade -50oC a 120oC.6.7. FLUORELASTÔMERO (CFM, FVSI, FPM) Mais conhecido como Viton, seu nome comercial. Possui excelente resistênciaaos ácidos fortes, óleos, gasolina, solventes clorados e hidrocarbonetos alifáticos earomáticos. Não recomendada para uso com aminos, ésteres, cetonas e vapor. Limitesde temperatura de -40oC a 204oC.6.8. SILICONE (SI) A borracha silicone possui excelente resistência ao envelhecimento, não sendoafetada pela luz solar ou ozônio, por isso muito usada em ar quente. Tem poucaresistência mecânica, aos hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos e ao vapor. Possuilimites de temperatura mais amplos, de -100oC a 260oC.6.9. ETILENO-PROPILENO (EPDM) Elastômero com boa resistência ao ozônio, vapor, ácidos fortes e álcalis. Nãorecomendado para uso com solventes e hidrocarbonetos aromáticos. Limites detemperatura de -50oC a 120oC. 50
  52. 52. 6.10. HYPALON® Elastômero da família do Neoprene® , possui excelente resistência ao ozônio,luz solar, produtos químicos e boa resistência aos óleos. Limites de temperatura de-100 oC a 260 oC.7. FIBRA CELULOSE A folha de fibra de celulose, muito conhecida pelo nome comercialVelumóide, é fabricada a partir de celulose aglomerada com cola e glicerina. É muitousada na vedação de produtos de petróleo, gases e vários solventes. Disponível emrolos com espessura de 0.5mm a 1.6mm. Limite máximo de temperatura 120oC.8. CORTIÇA Grãos de cortiça são aglomerados com borracha para obter a compressibilidadeda cortiça, com as vantagens da borracha sintética. Usada largamente quando a forçade aperto é limitada, como em flanges de chapa fina estampada ou de material frágilcomo cerâmica e vidro. Recomendada para uso com água, óleos lubrificantes e outrosderivados de petróleo em pressões até 3 bar e temperatura até 120oC. Possui poucaresistência ao envelhecimento e não deve ser usada em ácidos inorgânicos, álcalis esoluções oxidantes.9. TECIDOS E FITAS Tecidos de amianto ou fibra de vidro impregnados com um Elastômero sãobastante usados em juntas industriais. O fio do tecido pode, para elevar a suaresistência mecânica, ter reforço de fio metálico, como o latão ou aço inox. Asespessuras vão de 0.8mm (l/32") a 3.2mm (1/8"). Espessuras maiores são obtidasdobrando uma camada sobre a outra. Os Elastômeros mais usados na impregnação de tecidos são: borracha estireno-butadieno (SBR), Neoprene, Viton e Silicone.9.1. TECIDOS DE AMIANTO Os tecidos de amianto impregnados normalmente possuem 75% de amianto e25% de outras fibras, como o Rayon ou algodão. Esta combinação é feita paramelhorar as propriedades mecânicas e facilitar a fabricação, com sensível redução decusto.9.2. TECIDOS DE FIBRA DE VIDRO Os tecidos de fibra de vidro são fabricados a partir de dois tipos de fios: • Filamento contínuo. • Texturizado. 51
  53. 53. Os tecidos feitos a partir de fio de filamento contínuo possuem espessurareduzida e, conseqüentemente, menor resistência mecânica. Os tecidos com fio Texturizado, processo que eleva o volume do fio, possuemmaior resistência mecânica, por isso, mais usado em juntas industriais.9.3. JUNTAS DE TECIDOS E FITAS Os tecidos e fitas são dobrados e moldados em forma de juntas. Se necessáriopara atingir a espessura desejada podem ser dobrados e colados em várias camadas. Estas juntas são usadas principalmente nas portas de visitas de caldeiras(manhole e handhole). Elas podem ser circulares, ovais, quadradas ou de outrasformas. São também usadas em fornos, fornalhas, autoclaves, portas de acesso e painéisde equipamentos.9.4. FITA TADPOLE Os tecidos podem ser enrolados em volta de um núcleo, normalmente umagaxeta de amianto ou fibra de vidro, conforme mostrado na figura 3.2. O tecido podeter ou não impregnação de Elastômeros. A junta com esta forma é conhecida como“tadpole”. O tecido se estende além do núcleo, formando uma fita plana que pode terfuros de fixação. A seção circular oferece boa vedação em superfícies irregularessujeitas a aberturas e fechamento freqüentes, como portas de fornos e estufas. Figura 3.210. PAPELÃO DE AMIANTO (PI 97-B) Material fabricado a partir de fibras de amianto com ligantes incombustíveis,com elevada resistência à temperatura. Normalmente usado como isolante térmico, éempregado como enchimento de juntas semi-metálicas devido à suacompressibilidade e resistência térmica. Também é recomendado para a fabricaçãode juntas para dutos de gases quentes e baixas pressões. Temperatura limite de operaçãocontínua 800o C. 52
  54. 54. 11. PAPELÃO ISOLIT HT ® Devido às restrições ao manuseio do amianto, o Isolit HT é a alternativa aopapelão de amianto, com desempenho similar. Composto de fibra cerâmica com até5% de fibras orgânicas, que aumentam a sua resistência mecânica. Quando exposto atemperaturas acima de 200oC estas substâncias orgânicas carbonizam, resultando emmaterial totalmente inorgânico com resistência até a 800o C.12. FIBRA CERÂMICA Na forma de mantas é usada para fabricação de juntas para uso em dutos degases quentes e baixa pressão. Material também empregado como enchimento emjuntas semi-metálicas em substituição ao papelão de amianto. Limite de temperatura:1200o C.13. BEATER ADDITION O processo beater addition (BA) de fabricação de materiais para juntas ésemelhante ao de fabricação de papel. Fibras sintéticas, orgânicas ou minerais sãobatidas com ligantes em misturadores, que as “abrem”, propiciando uma maior áreade contato com os ligantes. Esta maior área de contato aumenta a resistência mecânicado produto final. Várias ligantes podem ser usados, como o látex, borracha SBR,nitrílica etc. Devido à sua limitada resistência à pressão é um material pouco usado emaplicações industriais, exceto como enchimento de juntas semi-metálicas para baixastemperaturas. Os materiais produzidos pelo processo BA são disponíveis em bobinas de até1200mm de largura, com espessuras de 0.3 mm a 1.5 mm.14. PAPELÃO TEAPLAC ® Papelões para isolamento térmico sem Amianto Teaplac 800 e Teaplac 850 sãousados na fabricação de juntas para usos em elevadas temperaturas e baixas pressões 53
  55. 55. ANEXO 3.1 COMPATIBILIDADE QUÍMICA DO GRAFLEX ® Fluidos Concentração % Temperatura máxima o CAcetato de Monovinil Todas TodasAcetato Isopropílico 100 TodasAcetona 0 - 100 TodasÁcido Acético Todas TodasÁcido Arsênico Todas TodasÁcido Benzilsulfônico 60 TodasÁcido Bórico Todas TodasÁcido Brômico Todas TodasÁcido Carbônico Todas TodasÁcido Cítrico Todas TodasÁcido Clorídrico Todas TodasÁcido Dicloropropiônico 90 – 100 Não RecomendadoÁcido Esteárico 100 TodasÁcido Fluorídrico Todas TodasÁcido Fluorsilício 0 a 20 TodasÁcido Fólico Todas TodasÁcido Fórmico Todas TodasÁcido Fosfórico 0 a 85 TodasÁcido Graxo Todas TodasÁcido Lático Todas TodasÁcido Monocloroacético 100 TodasÁcido Nítrico Todas Não RecomendadoÁcido Oléico 100 TodasÁcido Oxálico Todas TodasÁcido Sulfúrico 0 a 70 TodasÁcido Sulfúrico Maior que 70 Não RecomendadoÁcido Sulfuroso Todas TodasÁcido Tartárico Todas TodasÁgua Boronatada - TodasÁgua Deaerada - TodasÁgua Mercaptana Saturada TodasÁlcool Isopropílico 0 - 100 TodasÁlcool Amílico 100 TodasÁlcool Butílico 100 TodasÁlcool Etílico 0 - 100 Todas 54
  56. 56. ANEXO 3.1 (Continuação) COMPATIBILIDADE QUÍMICA DO GRAFLEX ® Fluidos Concentração % Temperatura máxima o CÁlcool metílico 0 - 100 650Anidrido acetico 100 TodasAnilina 100 TodasAr - 450Benzeno 100 TodasBiflureto de Amônia Todas TodasBromo Todas Não RecomendadoCellosolve Butílico 0 - 100 TodasCellosolve Solvente Todas TodasCloreto Cúprico Todas TodasCloreto de Alumímio Todas TodasClorato de Cálcio Todas Não RecomendadoCloreto de Estanho Todas TodasCloreto de Etila Todas TodasCloreto de Níquel Todas TodasCloreto de Sódio Todas TodasCloreto de Zinco Todas TodasCloreto Férrico Todas TodasCloreto Ferroso Todas TodasClorito de Sódio 0-4 Não RecomendadoCloro seco 100 TodasCloroetilbenzeno 100 TodasClorofórmio 100 TodasDibromo Etileno 100 TodasDicloro Etileno 100 TodasDietanolamina Todas TodasDioxano 0 - 100 TodasDióxido de Enxofre Todas TodasÉter isopropílico 100 TodasEtila Todas TodasEtileno Cloridina 0-8 TodasEtileno Glicol Todas TodasFluidos para transferência - Todasde calor (todos)Fluidos refrigerantes Todas Todas 55

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