ABPE E004-2004 - Conexões Soldáveis de Polietileno PE - Especificação

OUTUBRO 2004 abpe/E004Conexões Soldáveis de Polietileno PE

Especificação Origem:

abpe - associação brasileira de tubos poliolefínicos e sistemas CTPE - Comissão Técnica de Polietileno Abpe/E004 - Fusion welded polyethylene (PE) fittings - Specification Descriptor: Polyethylene fittings Válida a partir de: 05/10/2004 Palavra Chave: Conexões de polietileno 31 páginas

SUMÁRIO 1. OBJETIVO 2. REFERÊNCIAS NORMATIVAS 3. DEFINIÇÕES 4. REQUISITOS 5. ENSAIOS E PERIODICIDADES 6. INSPEÇÃO 7. AUDITORIA OU QUALIFICAÇÃO DO SISTEMA DE GESTÃO DA QUALIDADE 8 ENSAIOS E RECEBIMENTO DE LOTES ANEXOS A CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO E UTILIZAÇÃO DE CONEXÕES DE

POLIETILENO PE (NORMATIVO) B CORRELAÇÃO DE DIMENSÕES PARA LIGAÇÕES FLANGEADAS DE TUBOS

DE POLIETILENO PE E OUTROS ELEMENTOS DE TUBULAÇÃO (INFORMATIVO)

1 OBJETIVO 1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis para conexões soldáveis de polietileno PE destinadas a aplicações gerais a temperaturas de até 50°C, respeitados os limites de temperatura das aplicações específicas, e para temperaturas de até 40°C para distribuição, captação e adução de água, com máxima pressão de operação de 2 MPa para temperaturas de até 25°C. 1.2 As conexões de polietileno PE são fabricadas para serem utilizadas conforme condições de operação e utilização descritas no anexo A. Para as aplicações em distribuição, captação e adução de água, as conexões devem suportar uma vida útil de 50 anos. 1.3 Esta norma aplica-se às seguintes conexões: 1.3.1 Conexões soldadas por eletrofusão: são providas de bolsas, ou selas que incorporam uma ou mais resistências elétricas, cujas extremidades são conectadas a terminais que se localizam na parte externa da peça, e que quando submetidas à determinada intensidade de corrente elétrica e tempo geram calor a fim de possibilitar a solda da peça.

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1.3.2 Conexões soldadas por termofusão: o aquecimento do material que será fundido é realizado com auxílio de elemento térmico externo à conexão e ao tubo. 1.4 As conexões de polietileno PE devem ser produzidas com matérias primas específicas que atendam as exigências desta Norma. Os compostos de polietileno PE utilizados devem atender à classificação PE 80 ou PE 100. 1.5 Esta Especificação deve ser adotada como base preponderante das especificações relativas às diversas aplicações de conexões soldáveis de polietileno PE, acrescentando-se os aspectos de qualidade necessários à exigência da aplicação.

2 REFERÊNCIAS NORMATIVAS As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta Norma Técnica. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usar as edições mais recentes das normas citadas a seguir. A ABPE possui registro das normas em vigor em um dado momento. abpe/E001: 1998 - Tubos de polietileno PE - Especificação abpe/M013: 2004 - Conexões para tubos de polietileno PE - Verificação da resistência à pressão hidrostática interna. abpe/P005: 1998 - Tubos e conexões de polietileno PE - Execução de solda tipo soquete por termofusão - Procedimento abpe/P006: 1998 - Tubos e conexões de polietileno PE - Execução de solda de sela por termofusão Procedimento abpe/P009: 1998 - Tubos de polietileno PE e conexões – Qualificação de soldas, soldadores e instaladores

Procedimento NBR 9023:1985 - Termoplásticos - Determinação do índice de fluidez - Método de ensaio. NBR 9058:1999 - Composto de polietileno PE - Determinação do teor de negro de fumo. NBR 10924:1999 - Sistemas de ramais prediais de água – Tubos de polietileno PE - Verificação da dispersão de

pigmentos. NBR 11931:1977 - Método padrão de teste para densidade de plásticos pela técnica de gradiente de densidade. NBR 14300:1999 - Sistemas de ramais prediais de água – Tubos e conexões de polietileno PE - Determinação do

tempo de oxidação induzida. NBR 14304:1999 - Sistemas de ramais prediais de água – Tubos e conexões de polietileno PE - Determinação da

densidade por deslocamento NBR 14464:2000- Sistemas para distribuição de gás combustível para redes enterradas - Execução de solda de topo. NBR 14465:2000 - Sistemas para distribuição de gás combustível para redes enterradas - Execução de solda por

eletrofusão. NBR 14466:2000 - Tubos de polietileno PE 80 e PE 100 - Verificação da resistência após envelhecimento. NBR 14467:2000 - Conexões de polietileno PE 80 e PE 100 - Verificação da resistência coesiva. NBR 14469:2000 - Conexões de polietileno PE 80 e PE 100 - Determinação das dimensões. NBR 14470:2000 - Conexões de polietileno PE 80 e PE 100 - Verificação da resistência ao impacto em tês de serviço. ISO 1183:1987 - Plastics - Method for determining the density and relative density of non-celular plastics. ISO TR 9080:1992 - Thermoplastics pipes for the transport of fluids – Methods of extrapolation of hydrostatic stress

rupture data to determine the long-term hydrostatic strength of thermoplastics pipe materials. ISO 12162:1995 - Thermoplastics materials for pipes and fittings for pressure applications pipes Classification and

designation - overall service (design coefficient) DIN/ISO 1133:1991 -Plastics - Determination of the melt mass-flow rate (MFR) and the melt volume flow-rate (MVR) of

thermoplastics DIN 16963-4:1988 - Pipe joint assemblies and fittings for high-density polyethylene (PE-HD) pressure pipes; adaptors

for fusion jointing, flanges and sealing elements; dimensions ANSI B16,5:1973 - Steel Pipe Flanges, Flanged Valves, and Fittings

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3 DEFINIÇÕES Para os efeitos desta Norma aplicam-se as seguintes definições: 3.1 COMPOSTO DE POLIETILENO PE Material fabricado com polímero base de polietileno contendo os aditivos e o pigmento necessários à fabricação de conexões de polietileno, conforme esta especificação. 3.2 CONEXÃO DE ELETROFUSÃO Conexão de polietileno PE para solda de eletrofusão, provida de uma bolsa, ou sela, respectivamente denominada como do tipo bolsa ou do tipo sela, que incorpora uma ou mais resistências elétricas, cujas extremidades são conectadas a terminais que se localizam na parte externa da peça e que, quando submetidas à determinada intensidade de corrente elétrica e tempo, geram calor a fim de possibilitar a soldagem a um tubo de polietileno ou conexão de polietileno tipo ponta, cuja superfície externa é concomitantemente fundida. 3.3 CONEXÃO SEGMENTADA Conexão de polietileno PE tipo ponta produzida pela soldagem de topo por termofusão de segmentos de tubos de polietileno PE, em ângulos adequados à conformação da peça. Podem possuir reforços estruturais externos. 3.4 CONEXÃO TIPO PONTA Conexões de polietileno PE cujas dimensões na região de soldagem correspondem às dimensões do tubo equivalente, podendo ser conexões segmentadas, injetadas e/ou usinadas. As conexões injetadas ou usinadas com solda de topo para prolongamento da região tubular (L2) devem ser classificadas conforme item 3.3 3.5 CONEXÃO TIPO SELA A conexão tipo sela pode ser de eletrofusão ou termofusão e define-se em 3.5.1 e 3.5.2. 3.5.1 Tê de sela Conexão de polietileno PE para execução de derivação, que possui uma base em forma de sela, que se assenta sobre o tubo, e que utiliza uma ferramenta de corte (tipo broca, serra copo, vazador, etc.) para furar o tubo principal, permitindo a execução de derivação diretamente no local da obra, quando a tubulação não estiver em carga. 3.5.2 Tê de serviço Conexão de polietileno PE para execução de derivação, que possui uma base em forma de sela, que se assenta sobre o tubo, e que incorpora ferramenta de corte capaz de furar tubos de polietileno PE que estejam em carga. A ferramenta de corte permanece no interior da conexão após a instalação. 3.6 CONEXÃO TIPO SOQUETE Conexão de polietileno PE, que possui uma bolsa, cujo diâmetro interno é apropriado para solda por termofusão à superfície externa de tubo de polietileno PE ou conexão tipo ponta de diâmetro equivalente. 3.7 DIÂMETRO EXTERNO MÉDIO (dem) Razão entre o perímetro externo do tubo, em mm, pelo número 3,142 arredondado para o 0,1 mm mais próximo. 3.8 DIÂMETRO EXTERNO NOMINAL (DE) (1) Simples número que serve para classificar em dimensões os elementos de tubulações (tubos, juntas, conexões e acessórios) e que corresponde aproximadamente ao diâmetro externo do tubo em mm. 3.9 DIÂMETRO INTERNO MÉDIO (DIm) Média aritmética de, no mínimo, duas medições de diâmetro interno realizadas perpendicularmente em uma mesma seção transversal da conexão.

(1) Não é objeto de medição

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3.10 ESPESSURA MÍNIMA DE PAREDE (e) Menor espessura no perímetro em uma seção qualquer do tubo equivalente. 3.11 ESPESSURA DA PAREDE NA ÁREA DE SOLDAGEM (Es) Menor espessura no perímetro de qualquer seção pertencente à área de soldagem da conexão. 3.12 ESPESSURA DA PAREDE NO CORPO DA CONEXÃO (Ec) Menor espessura no perímetro de qualquer seção pertencente ao corpo da conexão. 3.13 JUNTA DE TRANSIÇÃO Conexão para unir tubo de polietileno PE a tubo de outro material ou elemento de tubulação. Uma das extremidades é do tipo ponta ou de eletrofusão para unir-se ao tubo de polietileno PE e a outra extremidade adequada à união a outro material ou elemento da tubulação (soldagem, rosca, flange, etc). 3.13.1 Colarinho ou Adaptador PE/Flange Designação específica de junta de transição para unir tubo de polietileno PE a tubo ou elemento de tubulação por flange. 3.14 MÁXIMA PRESSÃO DE OPERAÇÃO (MPO) Máxima pressão que a tubulação deve suportar em serviço contínuo conduzindo fluido na temperatura de até 50°C. 3.15 OVALIZAÇÃO DA CONEXÃO Diferença entre os valores máximo e mínimo do diâmetro interno de uma mesma seção no caso de conexões de eletrofusão ou conexão tipo soquete. Diferença entre os valores máximo e mínimo do diâmetro externo de uma mesma seção no caso das conexões tipo ponta. 3.16 PRESSÃO HIDROSTÁTICA INTERNA Pressão radial aplicada por um fluido ao longo de toda parede da tubulação. 3.17 PRESSÃO NOMINAL (PN) Máxima pressão de água expressa em bar(2) , que os tubos, conexões e respectivas juntas podem ser submetidos em serviço contínuo, nas condições de temperatura de operação de até 25°C, para uma vida útil de 50 anos. 3.18 RELAÇÃO DIÂMETRO ESPESSURA (SDR)

Razão entre o diâmetro externo nominal (DE) do tubo equivalente e a sua espessura mínima de parede (e) (SDR DE/e). 3.19 RUPTURA DÚCTIL Ruptura dúctil é aquela que ocorre com deformação plástica do material e se caracteriza por grandes elongações. 3.20 RUPTURA FRÁGIL A ruptura frágil é aquela que ocorre sem deformação plástica do material e se caracteriza por pequenas fissuras, sem que ocorra o escoamento do material.

3.21 TENSÃO CIRCUNFERENCIAL (!)

Tensão tangencial presente ao longo de toda parede da conexão decorrente da aplicação da pressão hidrostática interna.

(2) Equivale aprox. à pressão dada em megapascal (MPa) multiplicada por 10

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3.22 CONEXÃO DE TRANSIÇÃO DE SDR Conexão de polietileno PE tipo ponta para unir tubos de polietileno PE de SDR´s diferentes por solda de topo por termofusão. 4 REQUISITOS 4.1 COMPOSTO As conexões devem ser produzidas com composto de polietileno PE, conforme 4.1.1 a 4.1.10, contendo somente os aditivos necessários para atender as exigências desta Norma e uso da conexão, incluindo processabilidade e soldabilidade. O máster batch e/ou os aditivos devem estar total e adequadamente dispersos na massa do composto. O pigmento e o sistema de aditivação devem minimizar a mudança de cor e das propriedades das conexões durante sua exposição às intempéries, no manuseio e estocagem de obra e após longos períodos enterrados. No caso de conexões não pretas, o período máximo de exposição a intempéries é de 6 (seis) meses. Todo composto deve ser homogêneo e livre de excesso de umidade. O composto pode ser obtido pela mistura de máster batch a resina base de polietileno PE, com os aditivos bem dispersos, nas proporções adequadas e isento de impurezas. MATERIAL REPROCESSADO

" Somente é permitido o uso de material reprocessado e moído gerado na fabricação de conexões de polietileno

fabricadas pelo processo de injeção, desde que advenha da própria fabricação do transformador e se apresente isento de impurezas.

" O uso de material reprocessado oriundo das conexões segmentadas, deverá atender os requisitos estabelecidos pela norma do tubo.

" Não é permitido o uso de material reprocessado gerado pela fabricação de peças pelo processo de usinagem Quando usados sob condições para as quais foram dimensionados, os compostos de polietileno PE em contato com água potável não podem constituir efeitos tóxicos, não propiciar desenvolvimento de microorganismos, nem transmitir gosto, odor, ou opacidade à água. Os compostos de Polietileno PE devem atender à classificação PE 80 ou PE 100. O fabricante da conexão deve especificar com quais materiais o seu produto pode ser soldado. 4.1.1 Cor do composto de polietileno PE A cor do composto é definida por norma específica da aplicação da conexão. Para aplicações específicas, a cor da conexão deve ser definida entre o fornecedor e o usuário, desde que sejam consideradas as aplicações da conexão, a resistência aos raios ultravioleta (UV) e as conseqüências do pigmento utilizado sobre o fluido transportado e a resistência da conexão. 4.1.2 Compostos de polietileno PE pretos O composto deve ser pigmentado com negro de fumo disperso homogênea e adequadamente, e que contemple as seguintes características: - conteúdo na massa do composto: 2,5 # 0,50% - tamanho médio das partículas: $ 25 %m

4.1.3 Compostos de polietileno PE não pretos O composto deve ser aditivado com absorvedores e estabilizantes que não comprometam o fluido transportado e assegurem suas propriedades, quando expostos a intempéries, conforme 4.1.6.

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4.1.4 Dispersão de pigmentos O composto e a conexão devem ser submetidos aos ensaios de Dispersão de Pigmentos para que comprovem uma dispersão satisfatória, quando comparados com os padrões de dispersão, conforme NBR 10924. 4.1.5 Teor de negro de fumo para compostos de polietileno PE pretos O composto e a conexão devem ser submetidos aos ensaios de determinação do teor de Negro de Fumo para comprovar a quantidade deste em sua massa, conforme ABNT NBR 9058. 4.1.6 Resistência ao intemperismo de compostos de polietileno PE não pretos O composto deve ser submetido ao ensaio de resistência ao intemperismo, de acordo com NBR 14466, tal que receba uma quantidade de energia solar de no mínimo 3,5 GJ/m2, realizando-se a seguir os ensaios de pressão, conforme 4.2.7.2 e estabilidade térmica, conforme 4.1.7, para comprovar sua eficiência quanto à manutenção das suas propriedades. 4.1.7 Estabilidade térmica A estabilidade térmica do composto, medida através do ensaio de determinação do Tempo de Oxidação Indutiva (OIT), conforme NBR 14300, deve ser de no mínimo 20 minutos, quando testado a 200°C. O corpo de prova deve ser extraído da superfície interna da conexão, no caso do ensaio para verificação da resistência ao intemperismo o corpo de prova deve ser extraído da superfície externa da conexão. 4.1.8 Índice de fluidez (IF) 4.1.8.1 O valor medido do índice de fluidez do composto, deve ser inferior ou igual a 1,4 g/10 min, quando determinado à temperatura de 190°C e peso de 50 N. 4.1.8.2 O valor do índice de fluidez de cada lote de composto de polietileno PE deve ser especificado pelo fabricante, e sua tolerância, em relação ao valor nominal, deve ser o especificado na Tabela 1. TABELA 1 - Variação do índice de fluidez do composto em relação ao valor nominal

Valor Nominal do Índice de Fluidez Tolerância (g/10 min) (%)

IF $ 0,5 25 0,5 & IF $ 1,3 20

4.1.8.3 O ensaio deve ser realizado conforme NBR 9023 ou DIN/ISO 1133. 4.1.9 Densidade 4.1.9.1 A densidade do composto deve ser superior a 0,938 g/cm3 na temperatura de 23°C. 4.1.9.2 A tolerância do valor da densidade do lote recebido em relação ao valor nominal especificado pelo fabricante do composto deve ser de # 0,003 g/cm3. 4.1.9.3 O ensaio deve ser realizado conforme ABNT NBR 11931, ou NBR 14304 ou ISO 1183. 4.1.10 Classificação e designação do composto de polietileno PE Os compostos são classificados como PE 80 ou PE 100, conforme norma ISO 12162, ou seja, sua tensão hidrostática circunferencial a 50 anos na temperatura de 20°C (MRS - minimum required strength), definida pelo "Método de Extrapolação Padrão (SEM) ISO TR 9080", através da determinação da sua tensão hidrostática de longa duração (LTHS), com limite inferior de confiança (LCL) de 97,5%, como segue:

PE 80: MRS = 8 MPa, quando 8,0 $ LTHS < 10 MPa PE 100: MRS = 10, quando LTHS ' 10 MPa

Em função do comportamento da curva de regressão os compostos são ainda classificados como do Tipo A ou B, através do seguinte critério:

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Análise pela ISO TR 9080

para temperaturasaté 30 C o

para temperaturasaté 40 C

TIPO A

TIPO B

o ponto de inflexão da curvaocorre antes de 2 anos

no ensaio a 60 C

o ponto de inflexão da curvaocorre antes de 1 ano

no ensaio a 80 C

SIMSIM

NÃO NÃO

o

o o

Figura 1 - Determinação do tipo do composto A classificação e tipo do composto devem ser dados e demonstrados pelo fabricante do composto. 4.2. CONEXÕES As conexões devem ser fabricadas com composto de polietileno PE, tal que assegure a obtenção de um produto que satisfaça as exigências desta norma. 4.2.1 Classificação e Designação de conexões de polietileno PE 4.2.1.1 As conexões são designadas pela classificação do composto de polietileno PE, pelo diâmetro externo nominal (DE) e pelo SDR do tubo de polietileno PE equivalente. 4.2.2 Dimensões e tolerâncias 4.2.2.1 Outras dimensões significativas não especificadas nesta norma devem constar do catálogo técnico do fabricante de conexões, com suas respectivas tolerâncias. 4.2.2.2 As mudanças de espessura de parede da conexão devem ser graduais, a fim de se evitar concentrações de tensões. 4.2.2.3 Conexões segmentadas As conexões segmentadas devem ser produzidas em fábrica com soldador qualificado conforme ABPE/P009, por soldagem de termofusão de topo com equipamento específico com processo controlado e qualificado conforme esta norma devendo atender ao critério de fabricação conforme tabela 2: Tabela 2 – conexões segmentadas

DE (mm) TIPO ESPECIFICAÇÃO 63 a 250 CURVAS PN DA CONEXÃO IGUAL A 0,8 x PN DO TUBO DE SUA FABRICAÇÃO 63 a 250 TES PN DA CONEXÃO IGUAL A 0,5 x PN DO TUBO DE SUA FABRICAÇÃO

' 280 CURVAS PN DA CONEXÃO IGUAL A 0,8 x PN DO TUBO DE SUA FABRICAÇÃO, OU

PN DA CONEXÃO IGUAL AO PN DO TUBO DE SUA FABRICAÇÃO PORÉM COM REVESTIMENTO EM PRFV DE ESPESSURA ' 50% DA ESPESSURA DO TUBO.

TES PN DA CONEXÃO IGUAL A 0,5 x PN DO TUBO DE SUA FABRICAÇÃO, OU

PN DA CONEXÃO IGUAL AO PN DO TUBO DE SUA FABRICAÇÃO PORÉM COM REVESTIMENTO EM PRFV DE ESPESSURA ' 50% DA ESPESSURA DO TUBO

NOTAS: 1. Todas conexões devem ter suas extremidades com o mesmo SDR da tubulação a qual será soldada. 2. As conexões com DE ' 280 com revestimento em PRFV devem ser qualificadas conforme esta norma,

onde o tipo de resina e do tipo do composto de PRFV sejam comprovados nos ensaios de qualificação. 3. O comprimento do revestimento em PRFV deve ser de no mínimo 1/3 do diâmetro externo da conexão

conforme indicado na figura 2.

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Figura 2 – Conexões com revestimento em PRFV NÃO É PERMITIDO O USO DE CONEXÕES SEGMENTADAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA ATÉ DIAMETRO 225 mm. 4.2.2.4 Conexões tipo ponta a) As dimensões e os principais símbolos das conexões tipo ponta estão mostrados na Figura 3 e Tabela 3;

Figura 3 - Conexão tipo ponta Onde: D1 = diâmetro externo médio da extremidade que será soldada, medida em qualquer plano paralela à ·extremidade e à

distância máxima L1 da extremidade;

D2 = diâmetro externo médio do corpo da conexão;

D3 = menor diâmetro interno que permite o escoamento do fluido através da conexão;

Ec = espessura da parede do corpo da conexão;

Es = espessura da parede na área de soldagem, isto é, a espessura da parede medida à distância máxima L1 da extremidade;

L1 = comprimento da região de soldagem

L2 = comprimento tubular da conexão que permita: - o uso de braçadeiras quando for utilizada solda de topo, ou; - a soldagem com conexões de eletrofusão.

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Tabela 3 - Dimensões das conexões tipo ponta

(DE)

L1 min. (mm)

L2 min. (mm)

D3 min. (mm)

(DE)

L1 min. (mm)

L2 min. (mm)

D3 min. (mm)

20 25 41 13 200 50 112 150,6 25 25 41 18 225 55 120 169,8 32 25 44 23,8 250 60 130 188,6 40 25 49 29,8 280 75 150 211,0 50 25 55 37,4 315 75 150 237,8 63 25 63 47,4 355 100 165 267,6 75 25 70 56,2 400 100 180 301,8 90 28 79 67,8 450 100 195 339,8

110 32 82 82,6 500 100 215 377,4 125 35 87 94,2 560 100 235 447,6 140 38 92 105,4 630 100 255 503,6 160 42 98 120,6 ' 630 100 ' 300 ' DE-2e 180 46 105 135,8

b) A espessura de parede em qualquer ponto da conexão (E) deve ser maior ou igual a “e”; onde “e” é a espessura mínima de parede do tubo equivalente; c) Na região do comprimento tubular L2, o diâmetro externo médio (dem), e sua tolerância e ovalização devem atender ao especificado em abpe/E001 para o tubo equivalente. d) Na região do comprimento de soldagem L1, O diâmetro externo médio (dem), a espessura de parede da conexão (Es), suas tolerâncias e ovalização devem atender ao especificado em abpe/E001 para o tubo equivalente; e) As conexões tipo ponta devem ser fornecidas com o comprimento tubular mínimo L2 somente para montagens em fábrica ou em associação a uma luva de eletrofusão. Caso contrário, o comprimento L2 deve ser adequado ao equipamento de soldagem de topo por termofusão do usuário. f) As conexões que tenham soldas de topo dentro do comprimento L2 para efeito de prolongamento complementar do comprimento, devem ser classificadas conforme item 4.2.2.3. g) As dimensões e os principais símbolos dos colarinhos (adaptador PE/Flange) estão mostrados na Figura 4 e tabelas 4.1 a 4.3. As demais dimensões dos flanges devem atender às normas pertinentes.

Figura 4 - Colarinho

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Dimensões de colarinhos Tabela 4.1 - Colarinho para flange norma DIN 16963 PN 10 / PB 15

D1 D4 D5 L3 min L4 r (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)

20 45 27 22 7 2.0 25 58 33 22 9 2.0 32 68 40 22 10 2.0 40 78 50 22 11 2.0 50 88 61 22 12 2.0 63 102 75 25 14 2.5 75 122 89 25 16 3.0 90 138 105 25 17 3.0 110 158 126 30 20 3.5 125 158 132 30 23 3.5 140 188 155 30 25 3.5 160 212 176 30 28 3.5 180 212 180 30 30 3.5 200 268 234 30 35 4.0 225 268 235 30 40 4.5 250 320 285 30 40 4.5 280 320 291 30 45 5.0 315 370 335 30 50 5.5 355 430 370 30 50 6.0 400 482 423 30 50 6.0

450 585 480 30 50 6.5

500 585 528 30 50 7.0

560 685 628 30 50 8.0

630 685 640 30 50 8.5

710 800 730 30 55 9.5

800 905 833 30 55 10.0

900 1005 935 30 55 11.0

1000 1110 1038 30 60 12.0

1200 1330 1245 30 60 14.0

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Tabela 4.2 - Colarinho para flange norma DIN 16963 PN 16 / PB15

D1 D4 D5 L3 min L4 R (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)

20 45 27 22 13 2.0 25 58 33 22 14 2.0 32 68 40 22 15 2.0 40 78 50 22 16 2.0 50 88 61 22 18 2.0 63 102 75 25 20 2.5 75 122 89 25 22 3.0 90 138 106 25 24 3.0 110 158 126 30 25 3.5 125 158 132 30 33 3.5 140 188 155 30 36 3.5 160 212 176 30 39 3.5 180 212 180 30 44 3.5 200 268 234 30 48 4.0 225 268 235 30 53 4.5 250 320 285 30 57 4.5 280 320 291 30 60 5.0

Tabela 4.3 - Colarinho para flange norma ANSI B 16,5 - 150 Lb (PN 10)

D1 D4 D5 L3 min L4 R

(mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 20 44 27 22 7 2.0 25 53 33 22 9 2.0 32 63.6 40 22 10 2.0 40 73 50 22 11 2.0 50 82 61 22 12 2.0 63 101 75 25 14 2.5 75 120 89 25 16 3.0 90 133 105 25 17 3.0

Obs.: Para os diâmetros entre 110 e 1200 mm os colarinhos são idênticos aos colarinhos para flange norma DIN 16963 PN 10.

Figura 5 - Flange Solto

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Tabela 5 – Flange solto D1

(mm) D5

(mm) D1

(mm) D5

(mm) 20 32 250 294 25 38 280 294 32 45 315 338 40 55 355 376 50 66 400 430 63 78 450 490 75 92 500 533 90 108 560 633 110 135 630 645 125 135 710 740 140 158 800 843 160 178 900 947 180 188 1000 1050 200 238 1200 1260 225 238

4.2.2.5 Conexão de eletrofusão tipo bolsa a) As dimensões e os principais símbolos das conexões de eletrofusão tipo bolsa estão mostrados na Figura 6 e Tabela 6;

Figura 6 - Conexão de eletrofusão tipo bolsa Onde: D1 = diâmetro interno médio na área de soldagem, medido em um plano paralelo ao da extremidade da conexão à distância de L3 + L2/2 desta face;

D3 = menor diâmetro interno que permita o escoamento do fluido através da conexão;

E = espessura da parede da conexão em qualquer ponto da conexão. Deve ser maior ou igual a “e” em qualquer ponto da conexão localizado a uma distância mínima de 2.L1/3 da extremidade;

L1 = comprimento de penetração do tubo no interior da conexão;

L2 = comprimento da área de soldagem;

L3 = comprimento nominal de “não aquecimento” na extremidade da conexão, isto é, a distância entre a extremidade da conexão e o início da área de soldagem. Deve ser maior ou igual a 5 mm;

e = espessura mínima de parede do tubo equivalente.

abpe/E004 13

Tabela 6 - Dimensões das conexões de eletrofusão tipo bolsa

D1 L2 L1 D3

(DE) min

(mm)

Ovalização máxima

(mm)

Min

(mm)

min

(mm)

max

(mm)

min

(mm) 20 20,1 0,3 10 20 41 13,0 25 25,1 0,4 10 20 41 18,0 32 32,1 0,5 10 20 44 23,8 40 40,1 0,6 10 20 49 29,8 50 50,1 0,8 10 20 55 37,4 63 63,2 1,0 11 23 63 47,4 75 75,2 1,2 12 25 70 56,2 90 90,2 1,4 13 28 79 67,8 110 110,3 1,7 15 32 82 82,6 125 125,3 1,9 16 35 87 94,2 140 140,3 2,1 18 38 92 105,4 160 160,4 2,4 20 42 98 120,6 180 180,4 2,7 21 46 105 135,8 200 200,4 3,0 23 50 112 150,6 225 225,5 3,4 26 55 120 169,8 250 250,5 3,8 33 73 129 188,6 280 280,6 4,2 35 81 139 211,0 315 315,7 4,8 39 89 150 237,8

b) Se a conexão é produzida com composto de polietileno PE de MRS diferente daquele do tubo correspondente, a relação entre a espessura de parede do corpo da conexão (E) e a do tubo (e) deve ser conforme a Tabela 7. Tabela 7 - Relação entre espessura de parede da conexão e do tubo para compostos diferentes

Composto do Tubo e da Conexão Relação entre espessura do tubo e da conexão

Tubo (e) Conexão (E) PE 80 PE 100 E ' 0,8.e PE 100 PE 80 E ' e/0,8

c) Para um mesmo diâmetro externo nominal (DE), tipo e fabricante, a tolerância da resistência elétrica é de -5% a (+5% + 0,1)ohm; d) O fabricante deve indicar em seu catálogo técnico a mínima espessura de parede (e) de tubo ao qual a conexão pode ser soldada. 4.2.2.6 Conexão de eletrofusão tipo sela a) As dimensões e os principais símbolos das conexões de eletrofusão tipo sela estão mostrados na Figura 7.

Figura 7 - Conexão de eletrofusão tipo sela Onde:

abpe/E004 14

de = diâmetro externo da saída da conexão, isto é, o diâmetro externo do tubo do ramal;

R = raio da sela, equivalente à metade do diâmetro externo do tubo;

h = altura do ramal do tubo, isto é, a distância entre os eixos do tubo principal e o do ramal;

L = profundidade do Tê de serviço, isto é, a distância entre o eixo do tubo e a extremidade do ramal.

b) As dimensões da saída para o ramal (de) devem estar de acordo com 4.2.2.4 e 4.2.2.5, conforme seja do tipo ponta, ou tipo bolsa de eletrofusão; c) O diâmetro externo mínimo da ferramenta de furação no tubo (d) deve atender à Tabela 8, enquanto o furo da passagem do corpo da conexão para o ramal (D3) deve atender às dimensões da Tabela 3; Tabela 8 - Furo de Ligação ao Ramal

de Diâmetro externo nominal do ramal

d min

(mm) 20 e 25 15

32 19 > 32 0,8.D3 *

*Onde D3 é o valor especificado nas Tabelas 3 ou 6 para o tubo do ramal. d) As conexões de eletrofusão tipo sela para ramais de diâmetro (de) 20, 25 e 32 devem ser dimensionadas para SDR $ 11;

e) O Tê de serviço, ou seu ferramental, deve possuir características que impeçam que a ferramenta de furação se solte no interior da conexão;

f) Para um mesmo diâmetro externo nominal (DE), tipo e fabricante, a tolerância da resistência elétrica é de -5% a (+5% + 0,1)ohm; g) O fabricante deve indicar em seu catálogo técnico a mínima espessura de parede (e) de tubo ao qual a conexão pode ser soldada. f) Se a conexão é produzida com composto de polietileno PE de MRS diferente daquele do tubo correspondente, a relação entre a espessura de parede do corpo da conexão (E) e a do tubo (e) deve ser conforme a Tabela 7; 4.2.2.7 Conexão tipo soquete por termofusão a) As dimensões e os principais símbolos das conexões de termofusão tipo soquete estão mostrados na Figura 8 e Tabela 9;.

Figura 8 - Conexão tipo soquete por termofusão Onde: D1 = diâmetro interno médio da conexão na entrada da bolsa.

D2 = diâmetro interno médio da conexão medido à distância L3 da extremidade.

D3 = menor diâmetro interno que permita o escoamento do fluido através da conexão;

E = espessura da parede da conexão em qualquer ponto da conexão. Deve ser maior ou igual a “e” em qualquer ponto da conexão localizado a uma distância mínima de 2.L2/3 da extremidade;

L1 = comprimento nominal de penetração do tubo no interior da conexão;

L2 = comprimento nominal da área de soldagem. Deve ser maior que L3;

L3 = comprimento de referência para medida do diâmetro interno D2;

e = espessura mínima de parede do tubo equivalente.

abpe/E004 15

Tabela 9 - Dimensões das conexões de termofusão tipo soquete

D1 D2 L3 D3 L1 (DE) Max

(mm) min. (mm)

max (mm)

Min (mm)

(mm)

min (mm)

(mm)

20 19,5 19,2 19,3 19,0 14,5 13,0 12,0 25 24,5 24,1 24,3 23,9 16,0 18,0 13,0 32 31,5 31,1 31,3 30,9 18,1 23,8 14,6 40 39,45 39,05 39,2 38,8 20,5 29,8 17,0 50 49,45 48,95 49,2 48,7 23,5 37,4 21,0 63 65,5 62,0 62,1 61,6 27,4 47,4 24,0

b) A máxima ovalização admitida para D1 e D2 é de 0,015. DE; c) O fabricante deve indicar em seu catálogo técnico a mínima espessura de parede (e) de tubo ao qual a conexão pode ser soldada; d) Se a conexão é produzida com composto de polietileno PE de MRS diferente daquele do tubo correspondente, a relação entre a espessura de parede do corpo da conexão (E) e a do tubo (e) deve ser conforme a Tabela 7. 4.2.2.8 Conexões tipo sela por termofusão a) As dimensões e os principais símbolos das conexões tipo sela por termofusão estão mostrados na Figura 9 e Tabela 10;

Figura 9 - Conexão de termofusão tipo sela Onde: de = diâmetro externo da saída da conexão, isto, o diâmetro externo do tubo do ramal;

R = raio da sela, equivalente à metade do diâmetro externo do tubo;

h = altura do ramal do tubo, isto é, a distância entre os eixos do tubo principal e o do ramal;

L = profundidade do Tê de serviço, isto é, a distância entre o eixo do tubo e a extremidade do ramal (de). Tabela 10 - Dimensões das conexões de termofusão tipo sela

Diâmetro externo nominal

(DE)

R max (mm)

R min

(mm)

Diâmetro externo nominal

(DE)

R max (mm)

R min

(mm)

50 25,2 25,6 140 70,2 71,2 63 31,7 32,1 160 80,2 81,2 75 37,7 38,2 180 90,3 91,5 90 45,1 45,7 200 100,3 101,5 110 55,2 55,8 225 112,8 114,1 125 62,8 63,4 250 125,4 126,9

b) As dimensões da saída para o ramal (de) devem estar de acordo com 4.2.2.4 e 4.2.2.5, conforme seja do tipo ponta, ou tipo bolsa de eletrofusão; c) O diâmetro externo mínimo da ferramenta de furação no tubo (d) deve atender à Tabela 8, enquanto o furo da passagem do corpo da conexão para o ramal (D3) deve atender às dimensões da Tabela 3; d) As conexões de eletrofusão tipo sela para ramais de diâmetro (de) 20, 25 e 32 devem ser dimensionadas para SDR $ 11;

e) O Tê de serviço, ou seu ferramental, deve possuir características que impeçam que a ferramenta de furação se solte no interior da conexão;

abpe/E004 16

f) O fabricante deve indicar em seu catálogo técnico a mínima espessura de parede (e) de tubo ao qual a conexão pode ser soldada. g) Se a conexão é produzida com composto de polietileno PE de MRS diferente daquele do tubo correspondente, a relação entre a espessura de parede do corpo da conexão (E) e a do tubo (e) deve ser conforme a Tabela 7; 4.2.2.9 Perpendicularidade das extremidades das conexões a) As extremidades das conexões devem ser perpendiculares a sua geratriz, sem rebarbas, admitindo-se um desvio de perpendicularidade conforme Tabela 11.

b) A perpendicularidade deve ser medida conforme método NBR 14469. TABELA 11 - Perpendicularidade das extremidades das conexões

Diâmetro Externo nominal (DE)

Desvio máximo de perpendicularidade

(mm) 20-32 0,4 40 -90 0,5

110-140 0,7 160-200 1,0 225 -315 1,4 355-500 2,0

> 500 3,0 Nota: Para as conexões segmentadas a perpendicularidade das extremidades deverá atender os requisitos da norma de fabricação do tubo.

4.2.3 Fornecimento e condições específicas das conexões a) As conexões devem ser fornecidas embaladas de modo a não sofrerem danos durante o transporte e a estocagem;

b) As conexões de eletrofusão e as do tipo soquete ou sela por termofusão devem ser embaladas individualmente em sacos plásticos fechados, que devem ser retirados somente no momento da soldagem, a estocagem deve ser em local fechado;

c) As conexões de eletrofusão devem ter seus terminais elétricos devidamente protegidos através de receptáculos existentes na própria conexão;

d) As conexões de eletrofusão devem ser dotadas de sinalizadores externos, facilmente visíveis, que indiquem se houve a fusão após a execução da solda;

e) As conexões de eletrofusão devem suportar um ciclo de reaquecimento idêntico ao especificado para a execução da junta, sem ocasionar a deterioração da mesma;

f) As conexões de eletrofusão devem ser adequadamente projetadas e fabricadas tal que, quando da montagem da conexão no tubo ou em outra conexão, não ocorra deslocamento ou deformação das resistências elétricas;

g) Nos casos em que a energia para a solda de eletrofusão é obtida por diferença de potencial constante, a voltagem não deve ser superior a 48 V;

h) Todos elementos metálicos, de borracha ou outros plásticos componentes da conexão, como os existentes em algumas juntas de transição ou tês de serviço ou conexões com reforços estruturais, devem estar em conformidade com as Normas Brasileiras específicas. Quando não existirem Normas Brasileiras específicas pode-se adotar outras normas alternativas, desde que a aplicabilidade do componente possa ser demonstrada, em especial quanto à resistência ao fluido e ao ambiente (resistência à corrosão), dimensional, desempenho, vida útil especificada, não causar contaminação ou efeitos indesejáveis ao fluido e não atacar o composto de polietileno PE comprometendo seu desempenho a longa duração;

i) O fabricante de conexões deve informar com quais compostos suas conexões são compatíveis, conforme 4.2.8. e instruções de soldagem.

abpe/E004 17

4.2.4 MARCAÇÃO DAS CONEXÕES 4.2.4.1 As conexões devem ser marcadas de forma indelével, em relevo decorrente do próprio molde de injeção, ou através de marcação mecânica com no mínimo os seguintes dizeres: a) nome ou marca de identificação do fabricante;

b) classificação do composto (PE 80, ou PE 100)

c) tipo do composto (A ou B) opcional;

d) diâmetro externo nominal (DE 20, ou DE 125, etc.).

e) SDR da conexão (SDR 11, ou SDR 17, etc);

f) código que permita rastrear a sua produção, tal que contemple um indicador relativo ao mês e ano da produção; 4.2.4.2 As conexões de eletrofusão devem trazer etiqueta com código de barras, adequadamente fixada na conexão, tal que permita a correta leitura do leitor do equipamento de soldagem automático. 4.2.5 Densidade 4.2.5.1 A densidade da conexão deve ser ' 0,938 g/cm3 para conexões pretas e ' 0,930 g/cm3 a 23°C para conexões não pretas. 4.2.5.2 A diferença entre a densidade da conexão e do lote do composto de polietileno PE (ambos medidos por um mesmo transformador) deve ser inferior a # 0,005g/cm3. 4.2.5.3 O corpo de prova deve ser extraído da parede da conexão e a densidade deve ser medida conforme NBR 11931, NBR 14304 ou ISO 1183. 4.2.6 Índice de fluidez 4.2.6.1 Para o índice de fluidez da conexão admite-se uma tolerância de # 25% do medido no composto. 4.2.6.2 O corpo de prova deve ser extraído do centro da parede da conexão e o índice de fluidez deve ser medido conforme NBR 9023 ou DIN/ISO 1133. 4.2.7 Resistência à pressão hidrostática Para as conexões que apresentarem sistemas híbridos (eletrofusão e ponta, soquete e ponta, etc) ou extremidades de diferentes SDR´s, deve-se adotar nos ensaios de resistência à pressão hidrostática o maior valor de SDR especificado na conexão para o cálculo da pressão de ensaio. No caso de Tês de serviço e Tês de sela para ramais (de) de 20, 25 e 32 o SDR deve ser $ 11. 4.2.7.1 Resistência à pressão hidrostática interna de curta duração a 20°C As conexões de polietileno PE devem resistir, no mínimo, a 100 horas, na temperatura de (20#2)°C quando submetidas à pressão hidrostática calculada pela fórmula abaixo com os valores de tensão circunferencial apresentados na Tabela 12, conforme método ABPE/M013 – 2004.

PSDR

()

2

1

.!; onde ! = tensão circunferencial de ensaio

TABELA 12 - Valores de tensão circunferencial para ensaio de pressão hidrostática interna de curta duração a 20°C

Composto Tensão circunferencial (MPa) PE 80 10,0 PE 100 12,4

abpe/E004 18

4.2.7.2 Resistência à pressão hidrostática interna de curta duração a 80°C

As conexões de polietileno PE devem resistir, no mínimo, a 165 horas, na temperatura de (80#1)°C quando submetidas à pressão hidrostática calculada pela fórmula apresentada em 4.2.7.1 com os valores de tensão circunferencial apresentados na Tabela 13, conforme método ABPE/M013 – 2004.

No caso de ocorrer ruptura dúctil antes de 165 h, deve ser escolhida na Tabela 14 uma nova relação tempo x tensão para a tensão imediatamente inferior e um novo ensaio deve ser realizado;

TABELA 13 - Valores de tensão circunferencial para ensaio de pressão hidrostática interna de curta duração a 80°C


TABELA 14 - Valores de tensão circunferencial x tempo para o ensaio de resistência à pressão hidrostática interna de curta duração a 80°C

PE 80 PE 100 tensão (MPa) tempo (h) tensão (MPa) tempo (h)

4,6 165 5,5 165 4,5 219 5,4 233 4,4 293 5,3 332 4,3 394 5,2 476 4,2 533 5,1 688 4,1 727 5,0 1000 4,0 1000

4.2.7.3 Resistência à pressão hidrostática interna de longa duração a 80°C

As conexões de polietileno PE devem resistir, no mínimo, a 1000 horas, na temperatura de (80#1)°C quando submetidas à pressão hidrostática calculada pela fórmula apresentada em 4.2.7.1 com os valores de tensão circunferencial apresentados na Tabela 15, conforme método ABPE/M013 – 2004.

TABELA 15 - Valores de tensão circunferencial para ensaio de pressão hidrostática interna de longa duração a 80°C


4.2.8 Soldabilidade e compatibilidade de solda A soldabilidade e compatibilidade da conexão deve ser comprovada através da execução de 3 soldas conforme NBR 14464 ou NBR 14465 ou abpe/P005, que devem atender ao ensaio de pressão de longa duração a 80°C, conforme item 4.2.7.3. O ensaio deve ser executado utilizando-se tubos de mesmo SDR da conexão e no caso de conexões de eletrofusão (sela e bolsa) e termofusão do tipo soquete ou sela deve-se também executar o ensaio com tubos de menor espessura de parede admitida a soldar-se com a conexão. Neste caso o cálculo da pressão de ensaio deve ser feito utilizando-se o valor do SDR do tubo ensaiado. 4.2.9 Resistência coesiva As conexões de eletrofusão e de termofusão tipo soquete e sela, soldadas ao tubo, devem manter a integridade da solda, quando submetidas ao ensaio de resistência coesiva a (23 # 2)°C, tal que não apresentem ruptura ou descolamento da interface de solda com extensão superior a 1/3 do comprimento nominal de solda (L2/3), conforme NBR 14467.

abpe/E004 19

4.2.10 Resistência ao impacto em conexões tipo sela As conexões tipo sela, de eletrofusão ou termofusão, não devem apresentar quebras ou trincas visíveis a olho nu, e nem apresentar vazamento quando submetidas a uma energia de impacto axial de 100 J, na temperatura de (23#2)°C, conforme NBR 14470. 4.2.11 Aspectos visuais 4.2.11.1 As superfícies das conexões devem apresentar cor e aspecto uniformes e serem isentas de corpos estranhos, bolhas, fraturas do fundido, rachaduras, ou outros defeitos visuais que indiquem descontinuidade do composto e/ou do processo de produção que comprometa o desempenho da conexão, no caso das conexões segmentadas deve considerar os procedimentos específicos. 4.2.11.2 As conexões não devem apresentar ranhuras, marcas ou danos superficiais com profundidades que ultrapassem a 10% de sua espessura. 4.2.11.3 Conexões que possuem componentes soldados, devem apresentar soldas em conformidade com o controle visual de solda do procedimento empregado. (NBR 14464 ou NBR 14465 ou abpe/P005).

5. ENSAIOS E PERIODICIDADES 5.1 MÉTODOS DE ENSAIOS E REQUISITOS PARA QUALIFICAÇÃO DO COMPOSTO DE POLIETILENO PE O fabricante do composto de polietileno PE deve apresentar comprovação da tensão hidrostática de longa duração (50 anos), obtida pelo método de extrapolação ISO TR 9080, classificando-o como PE 80 ou PE 100, tipo A ou B, e efetuar os ensaios indicados na Tabela 16, de tal forma que todos corpos-de-prova atendam aos seus requisitos. TABELA 16 - Ensaios para qualificação do composto de polietileno PE

Propriedade. No Amostras Requisitos Método de Ensaio

Estabilidade Térmica 3 ' 20 min. conforme 4.1.7

NBR 14300

Resistência à pressão de curta duração a 80°C

1 com 3 corpos-de-prova

' 165 h conforme 4.2.7.2

ABPE/M013

Resistência à pressão de longa duração 80°C


' 1000 h conforme 4.2.7.3

ABPE/M013

Densidade do composto 1 ' 0,930g/cm3 e tolerância

em relação ao nominal # 0,003g/cm3, conforme 4.1.9

NBR 14304 ou NBR 11931

ou ISO 1183

Índice de fluidez do composto

1

$ 1,3g/10 min e tolerância de cada lote em relação

ao nominal conforme especificado em 4.1.8

NBR 9023 ou

DIN/ISO 1133

Dispersão de Pigmentos 1 conforme 4.1.4 NBR 10924 Teor de Negro de Fumo

de compostos pretos 1 2,5 # 0,50%

conforme 4.1.2 e 4.1.5 NBR 9058

Resistência ao intemperismo de

compostos não pretos

1 com 3 corpos-de-prova para cada requisito

conforme 4.1.6 NBR 14466

Notas: a) Deve-se escolher aleatoriamente um lote para a realização dos ensaios

abpe/E004 20

5.2 MÉTODOS DE ENSAIOS E REQUISITOS DURANTE A FABRICAÇÃO DO COMPOSTO DE POLIETILENO PE Durante a fabricação o composto deve ser submetido aos ensaios e requisitos indicados na Tabela 17. TABELA 17 - Ensaios e requisitos do composto de polietileno PE durante a fabricação

Propriedade No de Amostras Requisitos Periodicidade Método de ensaio Resistência à

pressão de curta duração a 80°C


' 165 h, conforme 4.2.7.2

1 ensaio por lote de fabricação

ABPE/M013

Resistência à pressão de longa

duração a 80°C

3 ' 1000 h

conforme 4.2.7.3

ensaiar 1 lote por campanha,

admitindo-se a liberação provisória

da campanha se aprovado no ensaio de curta duração a

80°C, conforme 4.2.7.2

ABPE/M013

Índice de fluidez - $ 1,3g/10 min e

tolerância conforme tabela 1

Mínimo de 3 ensaios uniformemente

distribuídos durante a fabricação do lote

NBR 9023 ou

DIN/ISO 1133

Densidade do composto

- satisfazer a tolerância

de # 0,003g/cm3 conforme 4.1.9

Mínimo de 3 ensaios uniformemente

distribuídos por lote

NBR14304 ou NBR 11931 ou

ISO 1183 Dispersão de

Pigmentos - conforme 4.1.4


NBR 10924

Teor de Negro de Fumo de

compostos pretos - (2,5 # 0,50)%


NBR 9058

Notas: a) Lote - quantidade de material devidamente identificado, homogeneizado através de um processo que garanta a uniformidade das propriedades do mesmo. Qualquer descontinuidade após a homogeneização deverá determinar a mudança da identificação do lote;

b) Quantidade máxima do lote - 200 toneladas

abpe/E004 21

5.3 MÉTODOS DE ENSAIOS E REQUISITOS PARA QUALIFICAÇÃO DO FABRICANTE DE CONEXÕES SOLDÁVEIS DE POLIETILENO PE (SOLDA DE TOPO) Para qualificação das conexões soldáveis de polietileno PE (solda de topo)devem ser aplicados os métodos de ensaios e requisitos indicados na Tabela 18, de tal forma que todos os corpos-de-prova atendam aos seus requisitos, as conexões já homologadas por organismos reconhecidos deve ter os certificados validados, não sendo necessário a execução dos ensaios da tabela 18, exceto os ensaios que não são contemplados na homologação. TABELA 18 - Métodos de ensaios e requisitos de qualificação de conexões soldáveis de polietileno PE (Solda de topo)

Propriedade. No de Amostras Requisitos Método de Ensaio

Dimensões 3/tipo conexão/

diâmetro

respeitar os valores apresentados

em 4.2.2 NBR 14469

Aspectos visuais 3/tipo conexão/

diâmetro conforme 4.2.11 -

Estabilidade Térmica 1/Ø menor 1/Ø médio 1/Ø maior

' 20 min. conforme 4.1.7

NBR 14300

Resistência à pressão hidrostática de curta

duração a 20°C

1/Ømenor/tipo 1/Ømédio/tipo 1/Ømaior/tipo

' 100 h conforme 4.2.7.1

abpe/M013



' 165 h conforme 4.2.7.2

abpe/M013



' 1000 h conforme 4.2.7.3

abpe/M013

Soldabilidade Concomitante com o ensaio de 1000

horas conforme 4.2.8

NBR 14464, ou abpe/P005, ou NBR 14465 e abpe/M013

Compatibilidade 1 ensaio de

qualquer Ø ou tipo (se necessário)

conforme 4.2.8 NBR 14464, ou abpe/P005, ou

NBR 14465 e abpe/M013

Densidade da conexão

1/Ø menor 1/Ø médio 1/Ø maior

(qualquer tipo)

' 0,938 g/cm3 se preta ou '0,930 g/cm3 se não preta e satisfazer a tolerância de #

0,005g/cm3 definida em 4.2.5.

NBR 14304 ou NBR 11931

ou ISO 1183

Índice de fluidez da conexão


(qualquer tipo)

satisfazer a tolerância de # 25% definida em 4.2.6

NBR 9023 ou

DIN/ISO 1133

Dispersão de Pigmentos


(qualquer tipo)


Teor de Negro de Fumo de compostos pretos

1 ensaio de qualquer Ø ou tipo

(se necessário) (2,5 # 0,50)% NBR 9058

Nota: As conexões nestes ensaios devem ser escolhidas de maneira aleatória, sen do que, para cada tipo de conexão (Ex.: curva 90°, curva 45°, Tê, redução, Tê de serviço, etc) deve-se ensaiar o menor diâmetro, o maior diâmetro e um diâmetro intermediário da gama produzida pelo fabricante.

abpe/E004 22

5.4 MÉTODOS DE ENSAIOS E REQUISITOS PARA QUALIFICAÇÃO DO FABRICANTE DE CONEXÕES SOLDÁVEIS DE POLIETILENO PE (CONEXÕES DE ELETROFUSÃO E CONEXÕES SOQUETE E SELA DE TERMOFUSÃO) Para qualificação das conexões soldáveis de polietileno PE (conexões de eletrofusão e conexões soquete e sela de termofusão) devem ser aplicados os métodos de ensaios e requisitos indicados na Tabela 19, de tal forma que todos os corpos-de-prova atendam aos seus requisitos, as conexões já homologadas por organismos reconhecidos deve ter os certificados validados, não sendo necessário a execução dos ensaios da tabela 18, exceto os ensaios que não são contemplados na homologação. TABELA 19 - Métodos de ensaios e requisitos de qualificação de conexões soldáveis de polietileno PE (conexões de eletrofusão e conexões soquete e sela de termofusão)

Propriedade. No de Amostras Requisitos Método de Ensaio

Dimensões 3/tipo conexão/

diâmetro

respeitar os valores apresentados

em 4.2.2 NBR 14469

Aspectos visuais 3/tipo conexão/

diâmetro conforme 4.2.11 -

Estabilidade Térmica 1/Ø menor 1/Ø médio 1/Ø maior

' 20 min conforme 4.1.7

NBR 14300


duração a 20°C


' 100 h conforme 4.2.7.1

abpe/M013



' 165 h conforme 4.2.7.2

abpe/M013



' 1000 h conforme 4.2.7.3

abpe/M013

Resistência coesiva 1/tipo conexão/

diâmetro conforme 4.2.9 NBR 14467

Resistência ao impacto em conexões tipo sela

1/tipo conexão/ diâmetro


Soldabilidade 1/Ø/tipo 1/Ø/tipo 1/Ø/tipo


NBR 14465 e abpe/M013

Compatibilidade 1 ensaio de

qualquer Ø ou tipo (se necessário)


abpe/P006, ou NBR 14465 e abpe/M013

Densidade da conexão


(qualquer tipo)

' 0,938 g/cm3 se preta ou '0,930 g/cm3 se não preta e satisfazer a tolerância de #

0,005g/cm3 definida em 4.2.5.

NBR 14304 ou NBR 11931

ou ISO 1183

Índice de fluidez da conexão


(qualquer tipo)

satisfazer a tolerância de # 25% definida em 4.2.6

NBR 9023 ou

DIN/ISO 1133



(qualquer tipo)


Teor de Negro de Fumo de compostos pretos

1 ensaio de qualquer Ø ou tipo

(se necessário) (2,5 # 0,50)% NBR 9058

Nota: As conexões nestes ensaios devem ser escolhidas de maneira aleatória, sen do que, para cada tipo de conexão (Ex.: curva 90°, curva 45°, Tê, redução, Tê de serviço, etc) deve-se ensaiar o menor diâmetro, o maior diâmetro e um diâmetro intermediário da gama produzida pelo fabricante.

abpe/E004 23

5.5 MÉTODOS DE ENSAIOS E REQUISITOS DE FABRICAÇÃO DE CONEXÕES SOLDÁVEIS DE POLIETILENO PE 5.5.1 Conexões soldáveis fabricadas por processo de injeção a partir de composto de polietileno PE O fabricante das conexões deve manter os certificados de cada lote de composto de polietileno PE utilizados na fabricação e executar os ensaios indicados na Tabela 20.

TABELA 20 - Métodos de ensaios e requisitos durante a fabricação de conexões soldáveis fabricadas a partir de composto de polietileno PE

Propriedade No Amostras Requisitos Periodicidade Método de ensaio

Dimensões 1/tipo de conexão/ diâmetro

Respeitar os valores apresentados em

4.2.2

2h ou 250 peças (o que ocorrer

primeiro)/cavidade NBR 14469

Aspectos visuais 1/tipo de conexão/ diâmetro

conforme 4.2.11 2h ou 250 peças (o

que ocorrer primeiro)/cavidade

-


duração a 20°C

1/tipo de conexão/

diâmetro (*)

' 100 h conforme 4.2.7.1

1 ensaio no início da fabricação e depois semanal para cada cavidade do molde

abpe/M013

Resistência à pressão de curta duração

a 80°C

1/tipo de conexão/

diâmetro (*)

' 165 h conforme 4.2.7.2

1 ensaio no início da fabricação e depois semanal para cada cavidade do molde

abpe/M013

Resistência à pressão de longa duração

a 80°C

1/tipo de conexão/ diâmetro(*)

' 1000 h conforme 4.2.7.3

a cada 6 meses por composto /conexão

abpe/M013

Densidade 1 independente

do tipo ou diâmetro

' 0,938 g/cm3 se preta ou ' 0,930 g/cm3 se

não preta e satisfazer 4.2.5.

início, depois semanal/conexão/máqui

na/lote de composto.

NBR 14304 ou NBR 11931

ou ISO 1183

Índice de fluidez 1 independente


satisfazer a tolerância de # 25% definida

em 4.2.6

1 ensaio no início da fabricação e depois

semanal por conexão/máquina/lote de

composto

NBR 9023 ou

DIN/ISO 1133


1 independente do tipo ou diâmetro

conforme 4.1.4 início, depois

semanal/conexão/máquina/lote de composto.

NBR 10924

Notas: Exceto onde aqui especificado, as amostras devem contemplar a quantidade de corpos-de-prova especificada nos respectivos métodos de ensaio. (*)

Número de amostras: 1 com um cp e 2 testemunhas. Se ocorrer a ruptura do cp1 deve-se ensaiar os 2 outros cp´s testemunhas sem que ocorra nova ruptura. Se a falha persistir, deve-se rastrear os lotes defeituosos e eliminá-los, não permitindo seu reprocessamento para a fabricação de conexões de polietileno PE conforme esta norma, exceto quando a falha for dimensional. Para conexões homologadas por organismos reconhecidos, a comprovação da execução dos ensaios de fabricação deve ser através dos ensaios constantes dos certificados de qualidade conforme EM 10204 – 3.1.B ou equivalente, emitidos pelo fabricante da conexão.

abpe/E004 24

5.5.2 Conexões soldáveis fabricadas a partir de tubos (Segmentadas) ou tarugos ou placas (Usinadas) de polietileno PE O fabricante de conexões deve manter os certificados do composto utilizado na fabricação dos tubos, tarugos e placas e executar os ensaios indicados na Tabela 21. TABELA 21 - Métodos de ensaios e requisitos durante a fabricação de conexões soldáveis fabricadas a partir de tubos, tarugos ou placas de polietileno PE

Propriedade No Amostras Requisitos Periodicidade Método de ensaio

Dimensões todas

conexões

Respeitar os valores apresentados em

4.2.2 inspeção 100% NBR 14469

Aspectos visuais todas

conexões

conforme 4.2.11. Todas as soldas

devem ter relatório de solda e estar de

acordo com o controle visual especificado para o tipo de solda

inspeção 100% -

Resistência à pressão de curta duração

a 80°C

1/tipo de conexão/

diâmetro (*)

' 165 h conforme 4.2.7.2

a cada 100 peças do mesmo tipo e diâmetro,

ou se há mais de 12 meses sem produzir a

conexão.

abpe/M013

Resistência à pressão de longa duração

a 80°C

1/tipo de conexão (*)

' 1000 h conforme 4.2.7.3

a cada 12 meses, escolhendo um diâmetro

aleatório da gama do fabricante por tipo de

conexão

abpe/M013

Densidade 1 independente


' 0,938 g/cm3 se preta ou ' 0,930 g/cm3 se

não preta e satisfazer a 4.2.5.

a cada lote de tubo, ou tarugo ou placa

NBR 14304 ou NBR 11931

ou ISO 1183

Índice de fluidez 1 independente


satisfazer a tolerância de # 25% definida

em 4.2.6

a cada lote de tubo, ou tarugo ou placa

NBR 9023 ou

DIN/ISO 1133


1 independente do tipo ou diâmetro

Conforme 4.1.4 a cada lote de tubo, ou

tarugo ou placa NBR 10924

Notas: Exceto onde aqui especificado, as amostras devem contemplar a quantidade de corpos-de-prova especificada nos respectivos métodos de ensaio.

(*)

Número de amostras: 1 com um cp e 2 testemunhas. Se ocorrer a ruptura do cp1 deve-se ensaiar os 2 outros cp´s testemunhos sem que ocorra nova ruptura. Se a falha persistir, deve-se rastrear os lotes defeituosos e eliminá-los, não permitindo sua regranulação para a fabricação de conexões de polietileno PE conforme esta norma, exceto quando a falha for dimensional.

abpe/E004 25

6 INSPEÇÃO 6.1 RESPONSABILIDADES 6.1.1 RESPONSABILIDADE DO FABRICANTE É responsabilidade do fabricante planejar, estabelecer, implementar e manter atualizado um programa da qualidade, que envolva os fornecedores das matérias primas e componentes, capaz de assegurar que as conexões que produz estejam de acordo com esta Norma e satisfaçam às expectativas do usuários finais das conexões. 6.1.2 RESPONSABILIDADE DOS FORNECEDORES DAS MATÉRIAS PRIMAS E COMPONENTES É responsabilidade dos fornecedores das matérias primas e componentes manter a homogeneidade e uniformidade dos seus produtos, nos lotes mínimos que fornece, assegurando a sua qualidade. 6.1.3 RESPONSABILIDADE DO USUÁRIO É responsabilidade do usuário assegurar-se que o fabricante forneça conexões cuja qualidade esteja de acordo com esta Norma. 6.2 VERIFICAÇÃO DA QUALIDADE A verificação da qualidade das conexões deve ser realizada pela auditoria ou qualificação do programa da qualidade do fabricante, conforme item 7. Pode-se, em comum acordo entre o fabricante e o usuário, definir-se também pela realização de ensaios de recebimento de lotes, conforme item 8. 7 AUDITORIA OU QUALIFICAÇÃO 7.1 AUDITORIA OU QUALIFICAÇÃO DO SISTEMA DA GESTÃO DA QUALIDADE O usuário pode utilizar uma entidade neutra para qualificar o fabricante, ou efetuar auditoria específica. O fabricante de conexões deve colocar à disposição do auditor da qualidade, credenciado pelo usuário, os documentos do seu sistema da qualidade, cuja exibição foi objeto de acordo prévio entre as partes. O usuário e/ou a entidade neutra devem efetuar auditorias periódicas que permitam assegurar que o fabricante cumpre os procedimentos estabelecidos no manual da garantia da qualidade. O fabricante deve ter o manual da garantia da qualidade, estabelecendo seu sistema de gestão da qualidade no que diz respeito a:

a) garantia de desempenho das matérias primas e componentes utilizados na fabricação das conexões;

b) garantia de um processamento adequado às conexões;

c) planejamento da inspeção;

d) controle dos documentos;

e) equipamentos de medição e controle;

f) inspeção e ensaios de recebimento das matérias primas e componentes;

g) inspeção e ensaios de aceitação das conexões;

h) não-conformidade;

i) ação corretiva;

j) manuseio, embalagem e expedição;

k) registro da qualidade;

l) auditoria da qualidade.

abpe/E004 26

7.2 ACEITAÇÃO E REJEIÇÃO Cabe à entidade mencionada em 7.1 cotejar os resultados obtidos nos ensaios com os valores desta Norma. Cabe ao comprador, antes da assinatura do contrato de fornecimento, estabelecer uma auditoria no sistema de gestão da qualidade do fabricante, de tal forma a assegurar que este tenha condições de produzir conexões conforme especificado nesta Norma. Dependendo do acordo firmado entre fabricante e comprador, a auditoria no sistema da qualidade do fabricante pode ser feita diretamente ou através de entidades inspetoras. Para este efeito a entidade inspetora deve:

a) avaliar o programa da qualidade do fabricante;

b) aprovar, formalmente, o manual da garantia da qualidade do fabricante;

c) realizar fiscalizações esporádicas, a fim de assegurar que o fabricante está obedecendo ao manual de controle da qualidade e que as conexões estão de acordo com esta Norma.

7.3 FORNECIMENTO DE RESULTADOS DE ENSAIOS Para cada lote de fabricação, o fabricante de conexões deve fornecer um relatório de resultados de ensaios contendo, no mínimo, o seguinte:

a) diâmetro externo nominal (DE);

b) pressão nominal (PN) e SDR;

c) código de produção;

d) identificação do material da conexão;

e) quantidade do lote de produção;

f) declaração de que o lote fornecido ao comprador atende às especificações desta Norma. 8 ENSAIOS DE RECEBIMENTO DE LOTES Nos ensaios de recebimento de conexões soldáveis de polietileno PE devem ser seguidos os seguintes critérios; 8.1 TAMANHO DO LOTE DE INSPEÇÃO 8.1.1 A inspeção deve ser feita em lotes de no máximo 10.000 conexões de mesmo tipo e diâmetro. 8.1.2 Nos ensaios destrutivos conforme tabela 23, os lotes inferiores a 150 conexões devem ser objeto de acordo prévio entre fabricante e comprador.

abpe/E004 27

8.2 AMOSTRAGEM PARA EXAME DIMENSIONAL E VISUAL De cada lote são separadas amostras para exame dimensional (diâmetro, espessura, perpendicularidade, ovalização e valor ôhmico), conforme 4.2.2 e método NBR 14469, inspeção da marcação, conforme 4.2.4, e exame visual, conforme 4.2.11, com a amostragem estabelecida na Tabela 22. TABELA 22 - Plano de amostragem para exame visual e dimensional

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

1a amostra 2a amostra Ac-1 Rej-1 Ac-2 Rej-2 < 150 3 3 0 2 1 2

150 a 500 5 5 0 3 3 4 501 a 2500 8 8 1 4 4 5

2501 a 10000 13 13 2 5 6 7 8.3 AMOSTRAGEM PARA ENSAIOS DESTRUTIVOS As conexões aprovadas nos exames dimensional e visual devem ser submetidas aos ensaios de índice de fluidez, resistência à pressão interna de curta duração a 80°C, resistência coesiva, resistência ao impacto e dispersão de pigmentos conforme itens 4.2.6, 4.2.7, 4.2.9, 4.2.10 e 4.1.4 e com a amostragem estabelecida na Tabela 23. TABELA 23 - Plano de amostragem para os ensaios destrutivos

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

1a amostra 2a amostra Ac-1 Rej-1 Ac-2 Rej-2 150 a 500 1 - 0 1 - - 501 a 2500 3 3 0 2 1 2

2501 a 10000 5 5 0 2 1 2

abpe/E004 28

ANEXO A (NORMATIVO) CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO E UTILIZAÇÃO DE CONEXÕES

A.1 MÁXIMA PRESSÃO DE OPERAÇÃO (MPO) A máxima pressão de operação (MPO) é definida em função da temperatura, fluido, condições de operação e vida útil desejada, aplicando-se fatores sobre a pressão nominal (PN). A pressão nominal (PN) das conexões é igual à do tubo equivalente para o mesmo composto de polietileno PE e SDR. Assim, MPO = PN . Ft . Ff . Fo . Fv A.1.1 Fator de resistência à pressão em função da temperatura 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 extrai-se o valor da tensão circunferencial (!) para a temperatura e vida útil de 50 anos. Aplica-se sobre (!) o fator de segurança (FS) de 1,25 para obter a tensão de dimensionamento (!d) na temperatura desejada. A pressão de operação resultante é obtida pela fórmula MPO = PN. Ft; onde Ft = !d /Série (2; 5; 6.3 ou 8) Para temperaturas de 27,5°C a 50°C aplicar os valores de Ft conforme Figura A.1 e Tabela A.1.

FIGURA A.1 - Fatores de redução de pressão em função da temperatura e tipo do composto

TABELA A.1 - Fatores de redução de pressão para temperaturas entre 27,5°C e 50°C

Composto

Temp °C

27,5 30 35 40 45* 50* Tipo A 0.90 0.87 0.80 0.74 0.67 0.61 Tipo B 0.86 0.81 0.72 0.62 0.52 0.43

Nota: * limitado a vida útil máxima de 15 anos

abpe/E004 29

A.1.2 Fator de resistência à pressão em função do fluido (Resistência química) O fator de redução de pressão em função do fluido (Ff) deve ser obtido através de ensaios de pressão executados com o próprio fluido e relacionados com os resultados obtidos em água para um mesmo tempo de ruptura:

Ff = !fluido / !água Genericamente observa-se a seguinte resistência química do PE: - Grande resistência a soluções aquosas diluídas;

- Sofre ataque lento de ácidos fortes e agentes oxidantes;

- Sofre ataque lento de hidrocarbonetos alifáticos, aromáticos e clorados;

- Sofre forte ação de stress cracking por detergentes;

- Boa resistência a gás natural e a gases manufaturados de petróleo;

- Somente fluidos pouco ou não voláteis causam danos permanentes. As propriedades do material voltam aos valores originais após a evaporação do agente inchante.

Como referência, adota-se o seguinte critério: - Condução de água e outros fluidos não corrosivos

aos quais o PE é resistente: Ff = 1

- Fluidos corrosivos aos quais o PE é resistente: Ff = 0,63

- Fluidos corrosivos aos quais o PE é resistente dentro de certos limites: Ff = 0,4

A.1.3 Fator de resistência à pressão em função das condições de operação Em função de condições locais de operação, instalação e riscos adota-se fator de redução de pressão (Fo). Os valores para Fo variam entre 1 e 0,5 definidos conforme legislações locais e normas técnicas específicas para cada aplicação. A.1.3.1 Redução de resistência em instalações expostas Conexões pretas, aditivadas e pigmentadas conforme esta norma, utilizadas em instalações expostas ao tempo, devem ter seu tempo de operação limitado a 15 anos, utilizando fator de operação (Fo) igual a 1. Conexões não pretas podem ser utilizadas em instalações expostas ao tempo por períodos e com fator de operação definidos e comprovados pelo fabricante, porém nunca superior a 5 anos. A.1.4 Fator de resistência à pressão em função da vida útil O fator de resistência à pressão em função da vida útil (Fv) é dado na Tabela A.2: TABELA A.2 - Fatores de resistência à pressão em função da vida útil

anos 1 5 15 25 50 Fv 1,14 1,08 1,06 1,04 1

abpe/E004 30

A.2 SOLDAGEM A.2.1 A soldagem de topo por termofusão somente deve ser executada entre tubos ou conexões tipo ponta de mesmo SDR. Quando for necessária a mudança de SDR da tubulação, deve-se utilizar uma conexão tipo “Transição de SDR” ou uma união de eletrofusão. A.2.2 Pode-se soldar tubos e/ou conexões fabricados com compostos de polietileno PE de diferentes MRS, desde que comprovada sua compatibilidade de solda. Deve-se assegurar que os tubos e/ou conexões apresentem pressões nominais (PN) e SDR compatíveis. Por exemplo: um tubo ou conexão de PE 80 SDR11 é equivalente a um tubo ou conexão de PE 100 SDR 13,6 em relação à pressão nominal (PN). A união de tubos e/ou conexões de SDR diferentes deve ser executada conforme A.2.1. Neste caso, se utilizada conexão de “Transição de SDR” esta deve ser de PE 100. A.2.3 A conexão pode ter pressão nominal superior à do tubo ou de outra conexão a ser unida, desde que atenda A.2.1, todavia, quando da soldagem de conexão de eletrofusão, ou de termofusão de sela ou soquete deve-se atentar para a menor espessura de parede do tubo admitida para a conexão, pois, via de regra, essas conexões possuem um limite mínimo de espessura de tubo ao qual podem soldar-se com sucesso. A.2.4 O fabricante da conexão deve informar qual a menor espessura de parede do tubo admitida para soldagem.

abpe/E004 31

ANEXO B (INFORMATIVO) CORRELAÇÃO DE DIMENSÕES PARA LIGAÇÕES FLANGEADAS DE TUBOS DE

POLIETILENO PE E OUTROS ELEMENTOS DE TUBULAÇÃO Tabela orientativa da correlação de dimensões de tubos ou conexões de polietileno PE para ligação flangeada com outros elementos de tubulação (DN e polegadas).

Outros tubos ou elementos de tubulação

Tubos ou conexões de PE

(DN) DE (mm) mm Polegadas

20 ----- ½ 25 ----- ¾ 32 ----- 1 40 ----- 1 ¼ 50 ----- 1 ½ 63 50 2 75 75 2 ½ 90 75 3 110 100 4 125 100 4 140 ----- 5 160 150 6 180 150 6 200 200 8 225 200 8 250 250 10 280 250 10 315 300 12 355 350 14 400 400 16 450 ----- 18 500 500 20 560 600 24 630 600 24 710 700 28 800 800 32 900 900 36

1000 1000 42 1200 1200 50

E004-Rev

Documents

ABPE E004-2004 - Conexões Soldáveis de Polietileno PE - Especificação