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NORMA<br />
INTERNACIONAL<br />
<strong>ISO</strong><br />
<strong>14692</strong>-3<br />
Primeira edição<br />
15-12-2002<br />
Indústrias do petróleo e gás natural —<br />
Tubulação plástica reforçada em vidro (GRP) —<br />
Parte 3:<br />
Projeto do sistema<br />
Industries du pétrole et du gaz naturel — Canalisations en plastique renforcé<br />
de verre (PRV) —<br />
Partie 3: Conception des systèmes<br />
Número de referência<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-3:2002(E)<br />
© <strong>ISO</strong> 2002
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-3:2002(E)<br />
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Publicado na Suíça
Índice<br />
página<br />
Introdução ............................................................................................................................... vi<br />
1 Escopo ..........................................................................................................................1<br />
2 Referências normativas ...............................................................................................1<br />
3 Termos e definições .....................................................................................................1<br />
4 Símbolos e termos abreviados .....................................................................................1<br />
5 Exigências de leiaute....................................................................................................2<br />
5.1 Geral ............................................................................................................................2<br />
5.2 Exigências de espaço ...................................................................................................2<br />
5.3 Apoio do sistema .........................................................................................................3<br />
5.4 Isolamento e acesso para limpeza ..............................................................................5<br />
5.5 Vulnerabilidade.............................................................................................................5<br />
5.6 Seleção de conexões ...................................................................................................6<br />
5.7 Fogo e explosão ...........................................................................................................7<br />
5.8 Controle de descarga eletrostática ..............................................................................8<br />
5.9 Corrosão elétrica ..........................................................................................................9<br />
6 Projeto hidráulico ........................................................................................................9<br />
6.1 Geral ............................................................................................................................9<br />
6.2 Características do fluxo ...............................................................................................9<br />
6.3 Limitações gerais de velocidade .................................................................................9<br />
6.4 Erosão ........................................................................................................................ 10<br />
6.5 Golpe de aríete ........................................................................................................... 10<br />
6.6 Condições cíclicas ..................................................................................................... 11<br />
7 Projeto estrutural..........................................................................................................11<br />
7.1 Geral .............................................................................................................................11<br />
7.2 Taxa de pressão do fabricante ....................................................................................11<br />
7.3 Pressão qualificada ......................................................................................................11<br />
7.4 Pressão qualificada fatorada .......................................................................................12<br />
7.5 Pressão do projeto do sistema .....................................................................................13<br />
7.6 Requisitos de carga .....................................................................................................14<br />
7.7 Deslocamentos permitidos ..........................................................................................16<br />
7.8 Estresse qualificado ....................................................................................................16<br />
7.9 Estresse fatorado .........................................................................................................16<br />
7.10 Limites da tensão calculada devido à carga ................................................................17<br />
7.11 Determinação de falha de revestimento .....................................................................18<br />
8 Análise da tensão .........................................................................................................25<br />
8.1 Métodos de análise .......................................................................................................25<br />
8.2 Requisitos para análise .................................................................................................25<br />
8.3 Pressão externa / vácuo ...............................................................................................26<br />
8.4 Carga térmica ................................................................................................................27<br />
8.5 Estresse devido à pressão interna ...............................................................................27<br />
8.6 Estresse devido ao apoio da tubulação ........................................................................28<br />
8.7 Carga de compressão axial (Axial compressive load (deformação) .............................29<br />
9 Desempenho do fogo ......................................................................................................30<br />
9.1 Geral ...............................................................................................................................30<br />
9.2 Tolerância ao fogo .........................................................................................................31<br />
9.3 Reação ao fogo ...............................................................................................................32<br />
9.4 Revestimentos de proteção contra o fogo ....................................................................32
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-3:2002(E)<br />
10 Eletricidade estática .....................................................................................................33<br />
10.1 Geral ............................................................................................................................33<br />
10.2 Código de classificação para controle de acúmulo de carga eletrostática .................33<br />
10.3 Opções de suavização..................................................................................................33<br />
10.4 Exigência de projeto e documentação ........................................................................34<br />
10.5 Tubulações que contêm fluido com condutividade elétrica maior que 10.000 pS/m...36<br />
10.6 Tubulações que contêm fluido com condutividade elétrica menor que 10.000 pS/m.36<br />
10.7 Tubulações expostas a mecanismos geradores de eletrostática externa fraca/moderada...........37<br />
10.8 Tubulações expostas a mecanismos geradores de eletrostática externa forte ..........37<br />
10.9 Continuidade do percurso elétrico dentro do sistema de tubulação ..........................38<br />
10.10 Raios .............................................................................................................................38<br />
11 Documentação de instalação e operação.....................................................................38<br />
Anexo A (informativo) Orientação para o esboço do projeto do sistema de tubulação GRP...40<br />
Anexo B (informativo) Descrição e orientação sobre os projetos de seleção das juntas .......42<br />
Anexo C (informativo) Orientação sobre as propriedades dos materias e análise de<br />
tensão/tensão ...........................................................................................................................47<br />
Anexo D (normativo) Orientação sobre análises de flexibilidade.............................................49<br />
Anexo E (normativo) Cálculo da tensão do apoio para tubulação de diâmetro largo com fluido ............59<br />
Anexo F (informativo) Orientação sobre quantificação das proriedades da performance do<br />
fogo ......................................................................................................................................63<br />
Anexo G (informativo) Eletricidade estática .............................................................................68<br />
Anexo H (informativo) Estratégia de inspeção..........................................................................76<br />
Bibliografia ................................................................................................................................79
Introdução<br />
<strong>ISO</strong> (Organização Internacional de Padrões) é uma federação mundial de corpos de normas nacionais (corpos de<br />
membros <strong>ISO</strong>). A tarefa de preparação de Normas Internacionais normalmente é de responsabilidade das<br />
comissões técnicas ISSO. Cada corpo de membro interessado em um assunto para o qual uma comissão foi<br />
estabelecida tem o direito de ser representado nesta comissão. Organizações internacionais, governamentais e<br />
não-governamentais, em conexão com a ISSO, também tomam parte do trabalho. A ISSO tem colaboração<br />
estreita com a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) em todos os assuntos de normatização eletrotécnica.<br />
As Normas Internacionais são esboçadas de acordo com as regras fornecidas nas Diretivas<br />
<strong>ISO</strong>/IEC, Parte 2.<br />
A principal tarefa das comissões técnicas é preparar Normas Internacionais. Normas Internacionais<br />
escoçadas pelas comissões técnicas são enviadas aos corpos membros para votação. A publicação<br />
como Norma Internacional necessita de aprovação de ao menos 75% dos corpos membros<br />
computados nos votos.<br />
É preciso ter atenção para a possibilidade de que alguns elementos desse documento podem estar<br />
sujeitos a direitos de patente. Não é de responsabilidade da <strong>ISO</strong> identificar algum ou todos estes<br />
direitos.<br />
A <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-3 foi apresentada pela Comissão Técnica <strong>ISO</strong>/TC 67, Materiais, equipamentos e<br />
estruturas offshore para indústrias do petróleo, petroquímicas e gás natural, Subcomissão SC 6,<br />
Sistemas e equipamento de processamento.<br />
A <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong> consiste nas seguintes partes, sob o título geral Indústrias do petróleo e gás natural –<br />
Tubulação plástica reforçada em vidro (GRP).<br />
─ Parte 1: Vocabulário, símbolos, aplicações e materiais<br />
─ Parte 2: Qualificação e fabricação<br />
─ Parte 3: Projeto do sistema<br />
─ Parte 4: Fabricação, instalação e operação
Introdução<br />
O objetivo desta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong> é assegurar que os sistemas de tubulação, quando projetados usando<br />
componentes qualificados na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2, estará de acordo com as exigências de performance<br />
especificadas. Esses sistemas de tubulação são projetados para uso no processamento da indústria<br />
de óleo e gás natural e aplicações em serviços de utilidade. Os principais usuários do documento<br />
serão o outorgante, contratadores do projeto, fornecedores contratados para o projeto, autoridades<br />
certificadoras e agências do governo.<br />
Uma explicação sobre terminologia de pressão usada nesta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong> é fornecida na <strong>ISO</strong><br />
<strong>14692</strong>-1.<br />
© <strong>ISO</strong> 2002 — All rights reserved
NORMA INTERNACIONAL<br />
<strong>ISO</strong> 14962-3:2002(E)<br />
Indústrias do petróleo e gás natural — Tubulação plástica reforçada em vidro (GRP) —<br />
Parte 3:<br />
Projeto do sistema<br />
1 Escopo<br />
Esta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong> fornece orientação para o projeto dos sistemas de tubulação GRP. As<br />
exigências e recomendações aplicam-se às dimensões do leiaute, projeto hidráulico, projeto<br />
estrutural, detalhamento, tolerância ao fogo, disseminação do fogo e emissões e controle da<br />
descarga eletrostática.<br />
Esta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong> destina-se a ser lida em conjunto com a <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-1.<br />
2 Referências normativas<br />
Os seguintes documentos apontados são indispensáveis para a aplicação deste documento. Para<br />
referências for a de uso, somente se aplica a edição citada. Para referências em uso, aplica-se a<br />
última edição do documento apontado (incluindo qualquer dobra).<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-1:2002, Indústrias do petróleo e gás natural — Tubulação plástica reforçada em vidro<br />
(GRP) — Parte 1: Vocabulário, símbolos, aplicações e materiais.<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002, Indústrias do petróleo e gás natural — Tubulação plástica reforçada em vidro<br />
(GRP) — Parte 2: Qualificação e fabricação.<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002, Indústrias do petróleo e gás natural — Tubulação plástica reforçada em vidro<br />
(GRP) — Parte 4: Fabricação, instalação e operação.<br />
BS 7159:1989 Código de práticas para o projeto e construção de sistemas de tubulação plástica<br />
reforçada em vidro (GRP) para unidades ou fábricas individuais.<br />
ASTM E1118, Prática padrão para exame de emissão acústica de tubulação de resina reforçada em<br />
plástico (RTRP)<br />
3 Termos e definições<br />
Para os propósitos deste documento, aplicam-se os termos e definições contidas na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-1.<br />
4 Símbolos e termos abreviados<br />
Para os propósitos desta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>, aplicam-se os símbolos e termos abreviados contidos<br />
na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-1.<br />
© <strong>ISO</strong> 2002 — All rights reserved
5 Exigências de leiaute<br />
5.1 Geral<br />
Os produtos GRP são exclusivos, e a escolha das dimensões dos componentes, encaixes e tipos de<br />
materiais podem ser limitados, dependendo do fornecedor. Vendedores potenciais devem ser<br />
identificados com antecedência no projeto a fim de determinar as possíveis limitações da<br />
disponibilidade do componente. O nível de suporte de engenharia que pode ser fornecido pelo<br />
fornecedor pode também ser a consideração preponderante durante a seleção do vendedor.<br />
Onde possível, os sistemas de tubulação devem maximizar o uso de partes de carretéis pré-fabricados a fim de<br />
minimizar a quantidade de trabalho no trabalho de campo. As dimensões gerais dos carretéis devem ser<br />
classificadas levando em consideração o seguinte.<br />
limitações de transporte no campo e manuseio de equipamento;<br />
limitações de içamento e instalação;<br />
limitações causadas pela necessidade de permitir um ajuste de tolerância para a instalação<br />
(exigências de “corte para ajustar”).<br />
O projetista deve avaliar as exigências do leiaute do sistema em relação às propriedades dos<br />
sistemas de tubulação exclusivos dos fabricantes, incluindo mas não limitado a:<br />
A. necessidades de expansão térmica axial;<br />
B. radiação ultravioleta e intemperismo<br />
C. exigências de resistência; dimensões dos componentes;<br />
D. exigências do sistema de junção;<br />
E. exigências de suporte;<br />
F. provisão de isolamento para fins de manutenção;<br />
G. conexões entre os módulos e os debiques;<br />
H. flexibilidade durante o içamento dos módulos;<br />
I. facilidade de possíveis futuros reparos e conexões;<br />
J. vulnerabilidade a risco de danos durante instalação e serviço;<br />
K. performance do fogo;<br />
L. controle de carga eletrostática.<br />
O hidroteste fornece os meios mais confiáveis de avaliação da qualidade dos componentes e<br />
integridade do sistema. Sempre que possível, o sistema deve ser projetado a fim de possibilitar<br />
teste de pressão a ser feito em peças limitadas do sistema assim que a instalação dessas peças<br />
esteja completa. Este procedimento destina-se a se evitar teste de pressão final tardio no trabalho<br />
de construção de um sistema GRP grande, quando problemas descobertos em estágio final teriam<br />
um efeito negativo na programação geral do projeto.<br />
Demais orientações acerca do leiaute do sistema de tubulação GRP são fornecidas no Anexo A.<br />
5.2 Exigências de espaço<br />
O projetista deve levar em conta envoltório de espaço maior em alguns componentes GRP se<br />
comparados ao aço. Orientações sobre tamanhos de encaixes são fornecidas na Cláusula 7 da <strong>ISO</strong><br />
<strong>14692</strong>-2:2002. Os encaixes GRP geralmente possuem comprimentos maiores de arranjo e são<br />
proporcionalmente mais volumosos que os equivalentes em componentes metálicos, e podem se<br />
© <strong>ISO</strong> 2002 — All rights reserved
mostrar mais difíceis de acomodar dentro de espaços confinados. Se apropriado, o problema pode<br />
ser reduzido ao se fabricar um tubo como cilindro integral na fabrica, em vez de montá-lo em<br />
encaixes individuais.<br />
Caso haja limitação de espaço, deve-se considerar o projeto do sistema de forma a otimizar os<br />
atributos tanto do GRP quando dos componentes metálicos.<br />
5.3 Suportes do sistema<br />
5.3.1 Geral<br />
Os sistemas de tubulação GRP podem ser apoiados usando-se os mesmos princípios dos sistemas<br />
de tubulação metálica. Contudo, devido à natureza exclusiva dos sistemas de tubulação, os<br />
suportes de tamanho padrão não se ajustarão necessariamente aos diâmetros externos. O uso de<br />
braçadeiras e acolchoamento elastomérico pode permitir o uso de suportes de tamanho padrão.<br />
As seguintes exigências e recomendações aplicam-se ao uso de suportes para o sistema.<br />
a) Os suportes devem ser espaçados para evitar inclinação (deslocamento excessivo com o<br />
tempo) e/ou vibração excessiva no limite de vida do projeto do sistema de tubulação.<br />
b) Em todos os casos, o projeto do suporte deve estar de acordo com a orientação do fabricante.<br />
c) Onde existirem longos trechos, é possível usar módulos inferiores do material a fim de<br />
acomodar a expansão axial e eliminar a necessidade de juntas de expansão, levando-se em<br />
conta um sistema bem ancorado e orientado.<br />
d) Válvulas ou outros equipamentos rígidos presos devem ser apoiados de forma independente.<br />
NOTA As válvulas geralmente são equipadas com mecanismos de controle rígidos localizados longe da linha central<br />
da tubulação e podem causar grandes curvaturas e cargas de torção.<br />
e) A tubulação GRP não deve ser usada como suporte para outra tubulação, a menos que<br />
combinado com o outorgante.<br />
f) A tubulação GRP deve ser adequadamente apoiada a fim de assegurar que as mangueiras de<br />
conexão localizadas em estações de carga e utilitárias não resultem na retirada da tubulação de<br />
maneira que tensionem demais o material.<br />
g) Deve-se considerar a possibilidade de exigências do projeto em relação ao suporte fornecer<br />
aterramento elétrico de acordo com as exigências contidas em 5.8 e cláusula 10.<br />
Os suportes da tubulação podem ser categorizados em: aqueles que permitem movimento, e os que<br />
ancoram a tubulação.<br />
5.3.2 Superfície de contato do suporte da tubulação<br />
5.3.2.1 Orientação<br />
As seguintes orientações sobre o suporte da tubulação GRP devem ser seguidas:<br />
a) Em todos os casos, os suportes devem possuir largura suficiente para suportar a tubulação sem<br />
causar danos, e devem estar alinhados com o elastômero ou outro material macio adequado. A<br />
largura mínima da braçadeira, em milímetros, deve ser de 30D, onde D é o diâmetro médio da<br />
tubulação, em milímetros.<br />
b) As forças de aperto, onde aplicadas, devem ser tais que não ocorra compressão da tubulação.<br />
A compressão local pode resultar em encaixe pobre e compressão ao redor da tubulação pode<br />
ser resultado de aperto em demasia.<br />
c) Os suportes devem ser preferencialmente localizados nas seções planas da tubulação, em vez<br />
de encaixes ou juntas.<br />
© <strong>ISO</strong> 2002 — All rights reserved
d) É preciso ter muita atenção quanto às condições dos suportes de tubulações GRP protegidas<br />
contra fogo. Suportes colocados no exterior da proteção contra fogo podem resultar e cargas<br />
transmitidas de forma irregular para o revestimento, o que poderia resultar em<br />
cortes/esmagamentos e conseqüente perda da integridade do suporte.<br />
5.3.2.2 Suportes que permitem movimento da tubulação<br />
Tubulação apoiada em suportes fixos que permitem movimento da mesma devem ter proteção contra abrasão na<br />
forma de celas, materiais elastoméricos ou lâminas de metal.<br />
5.3.2.3 Suportes para ancoragem da tubulação<br />
O suporte para ancoragem deve ser capaz de transferir as cargas axiais necessárias à tubulação<br />
sem causar estresse demasiado ao material da tubulação GRP. Recomenda-se a colocação de<br />
presilhas entre braçadeiras duplas de 180º, coladas com adesivo à superfície externa da tubulação.<br />
Recomenda-se o uso de celas padrão do fabricante e a colagem através de procedimentos padrão.<br />
5.3.3 Espaçamento de suporte e guia<br />
A capacidade de espaçamento dos vãos da tubulação GRP geralmente é menor que a da tubulação<br />
metálica devido ao módulo menor do material. Os suportes devem ser espaçados de forma a evitar<br />
inclinação (deslocamento excessivo com o tempo) e/ou vibração excessiva para o limite de vida do<br />
projeto do sistema de tubulação.<br />
As tubulações GRP, quando cheias de água, devem ser capazes alcançar pelo menos as distâncias<br />
especificadas na Tabela 1, enquanto cumpre os critérios de desvio de 0,5% de vão ou 12,5mm de<br />
centro, o que for menor. Presume-se que os vão devam ser simplesmente apoiados. Em alguns<br />
casos, tensões de curvatura ou tensões de contato do suporte podem se tornar fatores limitantes<br />
(ver 8.6), e o espaçamento do suporte precisar ser reduzido.<br />
Tabela 1 — Orientação para comprimentos dos vãos (simplesmente apoiados)<br />
Diâmetro nominal da<br />
tubulação<br />
Vão<br />
m<br />
25 2,0<br />
40 2,4<br />
50 2,6<br />
80 2,9<br />
100 3,1<br />
150 3,5<br />
200 3,7<br />
250 4,0<br />
300 4,2<br />
350 4,8<br />
400 4,8<br />
450 4,8<br />
500 5,5<br />
600 ≥ 6,0<br />
Vãos maiores são possíveis, e o projetista deve verificar se a tensão está dentro dos limites<br />
permissíveis de acordo com 8.6. O projetista deve levar em consideração o efeito de empenamento<br />
(8.7). O efeito da temperatura no módulo axial do material GRP também deve ser considerado.<br />
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5.4 Isolamento e acesso para limpeza<br />
O projetista precisa fazer provisão para isolamento e fácil acesso para fins de manutenção, por<br />
exemplo, remoção de escamas e bloqueios dos drenos. A junta a ser usada para isolamento ou<br />
acesso deve ser mostrada no estágio de projeto e deve estar localizada na posição em que os<br />
flanges na prática possam ser levantados, p.ex. não deve estar em trajeto curto da tubulação entre<br />
dois suportes de ancoragem.<br />
5.5 Vulnerabilidade<br />
5.5.1 Cargas de ponto<br />
As cargas de ponto devem ser minimizadas e a tubulação GRP reforçada no local onde necessário.<br />
5.5.2 Abuso<br />
O projetista deve considerar o risco de abusos na tubulação GRP durante a instalação e serviço e a<br />
necessidade de proteção contra impactos permanentes.<br />
Fontes de possíveis abusos incluem:<br />
a) qualquer área onde a tubulação pode ser pisada ou usada como suporte para o pessoal;<br />
b) impacto de objetos jogados;<br />
c) qualquer área onde a tubulação pode ser danificada por atividade vizinha com guindaste, p. ex.<br />
paus-de-carga, cargas, cabos, cordas ou correntes;<br />
d)respingos de solda em atividades próximas ou no alto.<br />
Pequenos ramos de tubulação (p.ex. dutos de ventilação e instrumento), que são sucessíveis a<br />
danos por corte, devem ser projetados com nesgas reforçadas a fim de reduzir a vulnerabilidade. O<br />
impacto de proteção, se necessário, deve ser projetado para proteger a tubulação junto com<br />
qualquer revestimento de proteção contra fogo.<br />
NOTA Orientações adicionais sobre projeto de reforços podem ser encontrados em BS 4994 [1].<br />
5.5.3 Excitação e interação com equipamentos próximos e a tubulação<br />
O projetista deve levar em conta o movimento relativo dos encaixes, o que pode causar estresse<br />
demasiado à tubulação GRP. Deve-se levar em consideração, onde necessário, o uso de encaixes<br />
flexíveis.<br />
O projetista deve assegurar que a vibração devido a diferentes respostas dinâmicas do GRP (se<br />
comparado com sistemas de tubulação de aço-carbono) não cause desgaste aos suportes ou<br />
estresse demasiado às linhas de derivação. O projetista deve assegurar que a tubulação GRP<br />
esteja adequadamente apoiada a fim de resistir a cargas de choques que possam ser causadas por<br />
pulsos de pressão transitórios, p. ex. operação de válvulas de pressão de segurança, fechamento<br />
de válvulas, etc.<br />
5.5.4 Efeitos do ambiente externo<br />
5.5.4.1 Exposição á luz e à radiação ultravioleta (UV)<br />
Onde a tubulação GRP estiver exposta à luz do sol, o projetista deverá considerar a necessidade de<br />
proteção adicional contra UV a fim de prevenir degradação da superfície da resina. Caso o GRP<br />
seja um material translúcido, o projetista poderá considerar a necessidade de pintura externa para<br />
prevenir possível crescimento de algas em águas de movimento lento dentro da tubulação.<br />
5.5.4.2 Baixas temperaturas e necessidades de isolamento<br />
O projetista deverá considerar os efeitos de baixas temperaturas nas propriedades dos materiais<br />
das tubulações, por exemplo, efeito de congelamento/degelo. Em caso de trabalho com líquidos, o<br />
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projetista deverá estar particularmente atento ao ponto de fusão de líquidos internos. Em dutos<br />
totalmente cheios, a solidificação do material fluido pode causar expansão do volume líquido, o que<br />
pode acarretar falha ou rachadura na tubulação GRP. Em trabalhos com líquidos, a expansão<br />
volumétrica durante a solidificação é mais que suficiente para causar falhas à tubulação.<br />
A tubulação pode necessitar de isolamento e/ou receber aquecimento elétrico na superfície a fim de<br />
prevenir o congelamento em águas geladas ou para manter o fluxo de líquidos viscosos. O projetista<br />
poderá oferecer considerações quanto a:<br />
a) carga adicional devido à massa e aumento da área transversal do isolamento.<br />
b) assegurar que o aquecimento elétrico da superfície não aumente a temperatura da tubulação<br />
acima da temperatura apropriada.<br />
O calor deve envolver de forma espiral a tubulação GRP a fim de que a distribuição do calor seja feita por igual<br />
nas paredes da tubulação. A distribuição de calor pode ser melhorada se a tubulação for primeiro envolvida por<br />
folhas de alumínio.<br />
5.6 Seleção de juntas<br />
5.6.1 Geral<br />
Vários tipos de juntas mecânicas ou aglutinadas estão disponíveis. Elas tendem a ter natureza<br />
exclusiva mas podem ser categorizadas nos seguintes tipos:<br />
─ juntas de aglutinação adesiva;<br />
─ juntas laminadas;<br />
─ juntas de bolsa e ponta elastoméricas seladas (com/sem travas);<br />
─ juntas flangeadas;<br />
─ juntas rosqueadas;<br />
─ conectores GRP metálicos;<br />
─ outras juntas mecânicas.<br />
Descrição e outras orientações sobre o uso dessas juntas estão contidas no Anexo B. O projetista deverá levar<br />
em conta os seguintes fatores ao selecionar o método de junção:<br />
a) ponto crítico;<br />
b) confiabilidade;<br />
c) facilidade de montagem da junta;<br />
d) facilidade de reparo e futuras modificações e conexões.<br />
5.6.2 Ponto crítico e confiabilidade<br />
O projetista deverá levar em consideração as necessidades de avaliação da performance da junta<br />
durante o serviço.<br />
A seleção da junta deverá levar em consideração as condições ambientais prováveis durante a<br />
montagem, p.ex. temperatura e umidade.<br />
A seleção da junta deverá levar em conta a presença de estresse significativo de curvatura axial no<br />
plano axial, o que provavelmente exporia a debilidade de juntas de fabricação inferior mais que<br />
somente a pressão. A seleção da junta deverá levar em conta possível movimento da tubulação<br />
causado por flexibilidade do casco, no caso de instalação offshore, ou flexibilidade do módulo<br />
durante operações de içamento.<br />
© <strong>ISO</strong> 2002 — All rights reserved
5.6.3 Facilidade de montagem da junta<br />
O projetista deverá garantir que o leiaute permita uma junta para ser montada com as dimensões corretas e sem<br />
a necessidade de se forçar a junta na posição uma vez que o material está sujeito a estresse demasiado.<br />
A seleção do local da junta deverá levar em conta a facilidade de acesso necessária para que os<br />
instaladores montem corretamente a conexão. As juntas deverão estar localizadas em locais de fácil<br />
acesso, longe dos suportes e das adaptações.<br />
O projetista deverá considerar o local preferido para a última junta no circuito de tubos a fim de<br />
assegurar o acesso necessário, uma vez que esta junta é, freqüentemente, a mais difícil de<br />
completar.<br />
5.6.4 Facilidade de reparo e acesso para futuras modificações e conexões<br />
Se juntas de bolsa e ponta são usadas em locais onde sejam prováveis modificações futuras, o<br />
projetista deve considerar a necessidade de deslocamento axial da tubulação a fim de permitir que<br />
as juntas sejam abertas sem a necessidade de corte da tubulação.<br />
5.6.5 Conectores GRP metálicos<br />
Conexões com tanques metálicos, embarcações ou tubulações devem ser feitas através de<br />
conexões flangeadas (ou seja, mecânicas).<br />
A fim de alcançar selagem confiável do flange, mesmo que diante de tensão relativamente baixa de<br />
fixadores, devem ser usadas gaxetas de elastômero reforçadas com anéis de aço. Somente<br />
elastômeros de tipo macio devem ser usados, preferencialmente entre as faixas Shore A 55 e A 75.<br />
O material da gaxeta deve estar de acordo com as capacidades químicas de pressão, temperatura e<br />
resistência química do sistema de tubulação. Em geral, gaxetas do tipo luva PTFE não são<br />
recomendadas e não devem ser usadas para tubos de grande diâmetro (> 600 mm) e em altas<br />
pressões (> 3,2 MPa).<br />
A conexão feita por outros meios, p.ex. Sobreposição das extremidades metálicas do tubo com<br />
GRP, não é aceitável a menos que qualificada de acordo com 6.2.3.2 na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002.<br />
5.7 Fogo e explosão<br />
5.7.1 Geral<br />
O efeito de evento com fogo (incluindo explosão) nas exigências do leiaute deve ser considerado.<br />
Os possíveis eventos a serem considerados no projeto do leiaute de um sistema de tubulação GRP<br />
que vá funcionar na presença de fogo incluem:<br />
a) explosão;<br />
b) proteção de juntas e suportes contra o fogo;<br />
c) conexão com prendedores metálicos;<br />
d) formação de bolsões de vapor;<br />
e) jato de fogo;<br />
f) liberação de calor e disseminação de fogo;<br />
g) emissão de fumaça, visibilidade e toxicidade.<br />
A metodologia de avaliação da performance do fogo é fornecida na Cláusula 9.<br />
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5.7.2 Explosão<br />
Caso os componentes estejam expostos a riscos de explosão, o efeito da sobrepressão da<br />
explosão, forças de arrasto e impacto de projéteis devem ser considerados (ver 7.6.1.), incluindo<br />
possível efeito no espaçamento do suporte.<br />
5.7.3 Bolsões de vapor<br />
Deve-se considerar a possibilidade de formação de bolsões de vapor em tubulação contendo água<br />
estagnada, o que reduziria a condução de calor para o exterior através da água.<br />
5.7.4 Jatos de fogo<br />
Os jatos de fogo oferecem uma ameaça significativa a todos os tipos de sistemas de tubulação por<br />
causa de seu alto fluxo de calor e condições erosivas que podem produzir. Por outro lado, os<br />
sistemas de tubulação GRP podem ser projetados para suportar jatos de fogo por um período<br />
determinado, o leiaute deve ser projetado, se possível, para dirigir a tubulação para longe de áreas<br />
que podem estar expostas ao choque direto das chamas pelo jato de fogo.<br />
5.7.5 Liberação de calor e disseminação do fogo<br />
Deve-se considerar a contribuição de um inventário para ocorrências de fogo e risco de<br />
disseminação do fogo na superfície para outras áreas, particularmente se os tubos estiverem vazios<br />
e/ou não mais em serviço. O projetista deve considerar o efeito da orientação da tubulação e a<br />
possibilidade de retorno térmico da atuação do fogo na tubulação advindo de superfícies reflexivas<br />
próximas.<br />
5.7.6 Emissão de fumaça, visibilidade e toxicidade<br />
Os critérios de desempenho para emissões tóxicas e de fumaça são primeiramente aplicados ao uso<br />
de tubulação GRP em espaços confinados, rotas de escape ou áreas com ventilação limitada e onde<br />
o pessoal esteja sob risco. Deve-se considerar o risco da disseminação das emissões tóxicas e<br />
fumaça para outras áreas, principalmente se os dutos estiverem vazios e/ou não estejam mais em<br />
funcionamento.<br />
5.7.7 Inserções<br />
As inserções (parede, antepara, convés) não devem enfraquecer os compartimentos por onde<br />
penetram. As principais condições são no sentido de prevenir a passagem de fumaça e chamas, a<br />
fim de manter a integridade estrutural e limitar o aumento da temperatura no lado exposto. As<br />
inserções devem, assim, obedecer aos mesmos requisitos aplicáveis aos compartimentos relevantes<br />
de risco. Isso requer que a inserção seja testada para o fogo e aprovada para uso com tipo<br />
específico de tubulação GRP em consideração.<br />
5.8 Controle de descarga eletrostática<br />
Pode ser exigido que a tubulação GRP e sistemas associados sejam eletricamente dissipáveis de<br />
condução/eletrostática e aterramento, dependendo do trabalho e local.<br />
O local da tubulação determina a magnitude dos mecanismos de geração de carga eletrostática<br />
externa à qual a tubulação pode ser exposta, e determina as conseqüências de uma descarga<br />
incendiária. Por exemplo, o efeito da mudança nos campos elétricos atmosféricos é diminuído pela<br />
proteção fornecida pelos passadiços e debiques de metal localizados acima da tubulação.<br />
Em áreas de risco, o projetista deve estar atento à proximidade de tubo de processo e outras fontes<br />
de efluxos de gás de alta pressão que podem oferecer um forte mecanismo externo de geração<br />
eletrostática. O projetista também deve estar atento a outras fontes potenciais de mecanismos de<br />
geração eletrostática, como tribocarga, e a presença de vapores carregados e fuligem produzidos<br />
no tanque em operações de limpeza. Em tais locais e onde praticável, o projetista deve minimizar a<br />
presença de objetos metálicos não aterrados quando considerar a análise do risco. Ver 10.1.<br />
Demais instruções a respeito da avaliação das necessidades de controle de descarga eletrostática<br />
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são fornecidas na Cláusula 10 e Anexo G.<br />
5.9 Corrosão galvânica<br />
É improvável que a corrosão galvânica esteja relacionada à conexão de metal aos componentes da<br />
tubulação GRP se o componente GRP incorpora pequenas quantidades de fibra de carbono com o<br />
intuito de fornecer condutividade elétrica. Isto ocorre porque a área exposta da fibra de carbono<br />
(cátodo) provavelmente torna-se pequena comparada ao componente metálico adjacente. A<br />
conversão de alto cátodo em proporção de ânodo geralmente é necessária para produzir uma rápida<br />
corrosão.<br />
Contudo, se os componentes GRP incorporam quantidades significativas de carbono ou outro<br />
material catódico, p.ex. por razões de fortalecimento adicional, então cuidados devem ser<br />
necessários ao isolar eletricamente a fibra de carbono na conexão com componente metálico. De<br />
acordo com certas circunstâncias, o uso da corrente forçada de um sistema de proteção catódico<br />
não é recomendado.<br />
6. Projeto hidráulico<br />
6.1 Geral<br />
O objetivo do projeto hidráulico é assegurar que os sistemas de tubulação GRP sejam capazes de<br />
transportar um fluido específico a uma vazão, pressão, temperatura especificada por todo o seu<br />
tempo de trabalho. A seleção do diâmetro nominal da tubulação depende do diâmetro interno<br />
necessário para alcançar o fluxo de fluido necessário que seja consistente com as características<br />
do fluido e hidráulicas do sistema.<br />
6.2 Características de fluxo<br />
A velocidade e densidade do fluido, aspereza da superfície interna das tubulações e adaptações,<br />
comprimento dos tubos, diâmetro interno dos tubos, bem como a resistência de válvulas e<br />
adaptações devem ser levadas em conta em relação às estimativas de perda de pressão. As<br />
orientações a respeito de perda de pressão estão presentes na <strong>ISO</strong> 13703 [2]. A superfície áspera do<br />
GRP pode resultar em baixas perdas de pressão em comparação com tubulação metálica. Ao<br />
contrário, a presença excessiva de bolhas adesivas aparentes aumentarão as perdas de pressão.<br />
6.3 Limitações gerais de velocidade<br />
Itens que limitam as velocidades no sistema de tubulações incluem:<br />
a) perdas de pressão inaceitáveis;<br />
b) prevenção de cavitação em bombas e válvulas;<br />
c) prevenção de sobrecargas transitórias (golpe de aríete);<br />
d) redução da erosão;<br />
e) redução de ruído;<br />
f) redução de desgastes em componentes como válvulas;<br />
g) diâmetro e geometria da tubulação (carga de inércia).<br />
O projetista deverá levar em conta esses itens ao selecionar a velocidade do fluxo para o sistema<br />
de tubulação GRP. Para instalações GRP críticas, a velocidade linear média para serviço contínuo<br />
de líquidos é de 1 m/s e 5 m/s com passagem intermitente até 10 m/s. Para gás, a velocidade linear<br />
média para serviço contínuo fica entre 1 m/s e 10 m/s com passagens intermitentes até 20 m/s.<br />
Velocidades mais altas são aceitáveis se os fatores que limitam as velocidades forem eliminados ou<br />
controlados, p.ex. sistemas de ventilação com descarga para a atmosfera.<br />
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6.4 Erosão<br />
6.4.1 Geral<br />
Os seguintes fatores influenciam a suscetibilidade à danos por erosão na tubulação GRP:<br />
a)velocidade do líquido;<br />
b)configuração da tubulação;<br />
c)tamanho, densidade e formato da partícula;<br />
d)proporção fluido/substância particulada;<br />
e)ocorrência de cavitação.<br />
O projetista deverá consultar o fabricante e considerar a redução da velocidade caso existam<br />
dúvidas a respeito do desempenho da erosão.<br />
6.4.2 Conteúdo de substância particulada<br />
As propriedades de erosão do GRP são sensíveis ao conteúdo de substâncias particuladas. O<br />
projetista deve levar em conta a possibilidade de conteúdo de substância particulada no fluido e<br />
reduzir, de forma adequada, a velocidade média máxima. Para o GRP, o dano máximo por erosão<br />
normalmente ocorre num ângulo de colisão de partícula sólida entre 45° e 90°, ou seja, em dobras e<br />
tubos “T”. em ângulos de baixa colisão (< 15°), quer dizer, em seções relativamente retas, os danos<br />
por erosão são mínimos. Demais informações a resieot de erosão podem ser encontradas no DNV<br />
RP 0501 [3] .<br />
6.4.3 Configuração da tubulação<br />
A presença de geradores de turbulência podem ter uma influência significativa na taxa de erosão da<br />
tubulação GRP, dependendo da velocidade do líquido e do conteúdo de matéria particulada. O<br />
projetista deve considerar o grau de turbulência e o risco de possível erosão ao decidir a<br />
configuração da tubulação. A fim de minimizar danos em potenciais por erosão, deve-se evitar o<br />
seguinte:<br />
a) mudanças súbitas na direção do fluxo;<br />
b) restrições de fluxo local ou deflagradores de turbulência de fluxo, por exemplo, adesão<br />
excessiva (bolhas adesivas) no interior das conexões aplicadas. Os limites para o tamanho<br />
máximo das bolhas adesivas são fornecidos na Tabela 4 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002.<br />
6.4.4 Cavitação<br />
A tubulação GRP é suscetível a danos rápidos por cavitação. As condições para cavitação são mais<br />
facilmente criadas nos sistemas de tubulação do que se pode imaginar, e a tendência geral para<br />
sistemas projetados para altas velocidades exacerba ainda mais a situação. Os locais em potenciais<br />
para cavitação incluem ângulos de cantos, juntas “T” e redutores, flanges onde a gaxeta foi<br />
excentricamente instalada e juntas onde adesão excessiva foi aplicada.<br />
O projetista deve usar métodos-padrão a fim de prever a ocorrência de cavitação em locais<br />
prováveis, como válvulas de controle, e aplicar as técnicas necessárias para assegurar que a<br />
cavitação não ocorra sob condições normais de operação.<br />
6.5 Golpe de aríete<br />
A suscetibilidade da tubulação GRP a pressões temporárias e forças fora de equilíbrio causadas por<br />
golpe de aríete depende da magnitude da pressão e freqüência da ocorrência. Uma análise<br />
completa da oscilação hidráulica deve ser executada, caso pressões temporárias sejam aguardadas,<br />
a fim de estabelecer se a tubulação GRP está suscetível ao golpe de aríete. A análise deve cobrir<br />
todas as condições de operação previstas, incluindo escova, válvulas acionadas, teste de bombas,<br />
mangueiras de lavagem, etc. O golpe de aríete deve ser definido como carga ocasional. Ver 7.6.2.3.<br />
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Caso haja um risco significativo de golpe de aríete, o projetista deve empregar as técnicas padrão<br />
para assegurar que pressões temporárias não excedam a pressão do hidroteste.<br />
NOTA Uma causa típica para golpe de aríete é o fechamento rápido de válvulas. Quanto mais longas as tubulações e<br />
mais altas as velocidades do líquido, maior a carga de choque. A carga de choque geralmente induz a oscilação na<br />
tubulação. Uma vez que a tubulação GRP possui um módulo axial de elasticidade mais baixo que uma tubulação<br />
equivalente de aço, as oscilações longitudinais geralmente são mais significativas.<br />
6.6 Condições cíclicas<br />
A pressão máxima não deve exceder a pressão do projeto. Caso a pressão prevista ou outros ciclos<br />
excedam 7.000 acima do limite de vida do projeto, então 7.4.4 deverá ser aplicado.<br />
7 Projeto estrutural<br />
7.1 Geral<br />
O objetivo do projeto estrutural para os sistemas de tubulação GRP é assegurar que estes possam executar<br />
satisfatoriamente e sustentar todos as tensões e deformações durante a construção/instalação e ao longo da vida<br />
de operação. Esta cláusula identifica os critérios para o projeto do serviço e as cargas às quais o GRP deve estar<br />
sujeito. Os requisitos para a análise de tensão é fornecido pela Cláusula 8.<br />
7.2 Classificação da pressão do fabricante<br />
A classificação da pressão do fabricante fornecida na literatura do produto não é a pressão qualificada, pq,<br />
definida em 7.3 ou a pressão do projeto do sistema. A classificação da pressão do fabricante é definida como:<br />
onde f2 é definido como fator de carga (ver 7.6.2) e f3,man é um fator baseado em f3, escolhido pelo fabricante<br />
para responder pela capacidade de carga axial limitada do GRP. Ver 7.10.<br />
f3 não é um parâmetro fixo e é grandemente dependente da aplicação sobre pq do componente.. O valor de f3<br />
para um componente em um sistema complexo de tubulação, onde a tensão significativa sem pressão pode ser<br />
produzida pode ser cerca de 0,5. Ao contrário f3 pode ter um valor de 0,9 ou mais se o componente estiver bem<br />
apoiado e for parte de um longo trecho da tubulação.<br />
A classificação do fabricante deverá ser empregada somente para propósitos de orientação. Os fabricantes<br />
devem sempre fornecer o valor de f3 usado para fornecer uma cotação de compras.<br />
NOTA: Para tubulações GRP com inclinação de regressão menor que 0,03 deve ser necessária uma redução, pqf,<br />
na equação (5). O fator de redução está descrito em 7.6.2.1.<br />
7.3 Pressão qualificada<br />
A pressão qualificada, pq, em megapascals 1 para tubos e adaptações deve ser determinada usando-se o<br />
procedimento descrito em 6.2.2 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002. A pressão qualificada é baseada para um limite de vida do<br />
projeto de 20 anos. A pressão qualificada para projetos de sobrevida maior que 20 anos deve ser determinada de<br />
acordo com 6.2.7 da 6.2.7 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002. A relação entre pressão qualificada e pressão do projeto para<br />
um componente está definida em 7.5.<br />
1 1 bar = 0,1 (MPa)<br />
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7.4 Pressão qualificada fatorada<br />
7.4.1 Geral<br />
A pressão qualificada fatorada é definida como a pressão a ser empregada na determinação do revestimento<br />
operacional de segurança da tubulação GRP ou do sistema de tubulação. Ela leva em conta as condições de<br />
serviço específicas que não poderiam ser consideradas no programa de qualificação.<br />
A pressão qualificada fatorada, pqf, em megapascals, para tubulações e adaptações deve ser calculada<br />
usando-se a equação (2):<br />
onde<br />
pq é a pressão qualificada em megapascals, fornecida em 7.3;<br />
A1 é o fator parcial de temperatura, determinado de acordo com 7.4.2;<br />
A2 é o fator parcial para resistência química, determinado de acordo com 7.4.3;<br />
A3 é o fator parcial para serviço cíclico, determinado por 7.4.4.<br />
7.4.2 Temperatura do projeto<br />
O efeito da temperatura na redução das propriedades mecânicas deve ser considerado pelo fator parcial<br />
A1, o qual é determinado de acordo com o D na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002.<br />
A temperatura máxima de operação do sistema de tubulação não deve exceder a temperatura usada para<br />
calcular o fator parcial A1 dos componentes GRP. Caso a temperatura de operação seja menor ou igual a<br />
65ºC, então A1 geralmente será igual a 1,0.<br />
O efeito de baixas temperaturas sobre as propriedades do material e desempenho do sistema deve ser<br />
considerado. Para temperaturas de serviço abaixo de 9ºC, o outorgante deverá considerar a necessidade de<br />
teste adicional, dependendo do sistema de resina. Tanto testes de qualificação quanto testes mecânicos<br />
adicionais devem ser considerados.<br />
Componentes do sistema como tiras de travamento de nylon, podem ser suscetíveis a fraturas em baixas<br />
temperaturas.<br />
NOTA Materiais GRP não sofrem transição flexível/de ruptura dentro da faixa de temperatura nesta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>,<br />
portanto, não existe mudança brusca significativa nas propriedades mecânicas em baixas temperaturas. A preocupação reside nas<br />
temperaturas inferiores a -35ºC, quando tensões residuais internas poderiam se tornar grandes o suficiente para reduzir o<br />
revestimento operacional de segurança do sistema de tubulação.<br />
7.4.3 Degradação química<br />
O efeito da degradação química de todos os componentes do sistema por conta do agente transportado ou<br />
pelo ambiente externo deve ser considerado tanto para a classificação da pressão quanto da temperatura.<br />
Os componentes do sistema devem incluir anéis adesivos e selos/travas elastoméricas, se usados, bem<br />
como materiais em fibra de vidro básica e resina.<br />
O efeito da degradação química deve ser levado em conta para o fator parcial A2 para resistência química,<br />
a qual é determinada de acordo com o Anexo D na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002. Se o fluido de serviço normal for<br />
água, então A2 = 1. Uma referência sobre isso deve ser feita para os dados do fabricante, se disponíveis.<br />
NOTA 1: Em geral, fluidos aquosos especificados nos procedimentos de qualificação da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-<br />
2:2002 estão entre os ambientes mais agressivos prováveis de serem encontrados. Contudo, ácidos<br />
fortes, hipoclorito, glicol, aromáticos e álcoois reduzem as propriedades dos componentes da<br />
tubulação GRP; os efeitos dependem da concentração química, temperatura e tipo de resina.<br />
NOTA 2: Os dados das tabelas dos fabricantes são baseados na experiência e testes em laboratório<br />
em pressão atmosférica, em literatura publicada, fornecedores de matérias-primas, etc. as<br />
concentrações químicas, estresse das paredes, tipo de reforço e resina geralmente não têm sido<br />
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levados em conta. Por conseguinte, as tabelas podem apenas fornecer indicação da adequação dos<br />
componentes da tubulação para transportar os químicos enumerados. Além disso, as misturas<br />
químicas podem causar situações inesperadas mais severas.<br />
7.4.4 Fadiga e carga cíclica<br />
A carga cíclica não está necessariamente limitada às cargas de pressão. Cargas térmicas e outras cargas<br />
cíclicas devem, então, ser consideradas na estimativa da gravidade cíclica.<br />
Caso a quantidade de pressão prevista ou outros ciclos de carga sejam menores que 7.000 acima do<br />
previsto para limite de vida do projeto, o serviço deverá ser considerado estático. Se necessário, a<br />
capacidade cíclica limitada dos componentes do sistema de tubulação podem ser demonstrados de acordo<br />
com 6.4.5 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002.<br />
Caso a quantidade de pressão prevista ou outros ciclos de carga excedam 7.000 acima do previsto para o<br />
limite de vida do projeto, então o projetista deverá determinar a gravidade cíclica do projeto, Rc, do sistema<br />
de tubulação. Rc é definido por:<br />
onde Fmin e Fmax são as cargas (ou estresse) mínimas e máximas do ciclo da carga (ou estresse).<br />
O fator parcial, A3, para o serviço cíclico é fornecido por:<br />
onde N é o número total de ciclos durante o limite de vida.<br />
Esta equação destina-se apenas à carga de pressão interna cíclica, mas pode ser aplicada com cuidado<br />
para cargas axiais levando-se em conta que permanecem sob tensão, ou seja, não é aplicável a cargas<br />
reversíveis.<br />
7.5 Pressão do projeto do sistema<br />
A pressão do projeto do sistema, pd, deve ser menor que a pressão máxima permitida para um componente<br />
fornecida pela equação (5):<br />
onde<br />
f2 é definido em 7.6.2;<br />
f3 é definido em 7.10;<br />
pqf é definido em 7.4.<br />
A pressão do projeto do sistema é limitada pelo componente com o menor valor de f3. Uma vez que o valor<br />
f3 é dependente da magnitude da tensão axial, o componente com o menor valor f3 não pode ser<br />
determinado até que a análise de tensão do sistema esteja completada.<br />
NOTA 1: Não é necessário calcular o valor de f3 caso a tensão do projeto seja comparada com a falha do<br />
revestimento conforme descrito em 7.11.<br />
NOTA 2: Para tubulações GRP com inclinação de regressão menor que 0,03 pode ser necessário reduzir pqf na<br />
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equação (5). O fator redutor é descrito em 7.6.2.1.<br />
7.6 Requisitos de carga<br />
7.6.1 Cargas aplicadas<br />
O projeto de sistemas de tubulação deve representar previsão das condições mais severas<br />
experimentadas durante a instalação e dentro do tempo de vida do sistema. Os projetistas devem<br />
considerar as cargas fornecidas na Tabela 2 que podem potencialmente ser experimentadas pelo<br />
sistema de tubulação durante o tempo de vida previsto. As cargas vivas normalmente incluem, mas<br />
não estão limitadas a, massa de agentes transportados.<br />
Em algumas circunstâncias, as mudanças na temperatura ambiente podem ser mais importantes do<br />
que a mudança na temperatura do fluido. A mudança da temperatura média da parede da tubulação<br />
deve ser tida como diferença total de temperatura entre a temperatura ambiente aplicável e<br />
temperatura de operação. Além disso, o efeito de temperaturas transitórias extremas, como<br />
resfriamento adiabático, deve também ser considerado.<br />
O projetista deverá levar em conta possíveis cargas térmicas e mecânicas que possam ser<br />
aplicadas à tubulação GRP pelo óleo cru e água de lastro durante a colocação do concreto e<br />
atividades de construção das estruturas de base gravitacional.<br />
O projetista deverá considerar o efeito previsto de sobrepressões por explosão determinado pela<br />
análise de risco. O efeito da sobrepressão por explosão deve ser determinado usando-se técnicas<br />
analíticas.<br />
7.6.2 Fator fracionado para carga<br />
7.6.2.1 Geral<br />
A razão do fator fracionado f2 pe definir uma margem aceitável de segurança entre a resistência do<br />
material e a tensão operacional para os três casos de cargas térmicas: ocasionais, s to define uma<br />
margem aceitável de segurança entre a força do material e as tensões de operação para os três<br />
casos de carga, ocasional, incluindo as sustentadas e excluindo as sustentadas. A Tabela 3 oferece<br />
valores-padrão para f2 baseados em 7.6.2.2 e 7.6.2.3. Para a maioria dos sistemas de tubulação<br />
GRP, uma margem de segurança aceitável é obtida pela definição do projeto de revestimento<br />
fatorado para longo prazo (Figura 1, item 5). Para sistemas de tubulação GRP com curva de<br />
regressão linear (G < 0,03), recomenda-se que seja feita posteriormente uma avaliação da margem<br />
de segurança. Para esses sistemas, a proporção da média de estouro de pressão em curto prazo<br />
para a pressão do projeto é menor que 2,5. Deve ser acordada pelo outorgante e o fabricante a<br />
aceitação ou não dessa proporção menor que 2,5. Caso essa proporção não seja aceita, então o<br />
revestimento para longo prazo idealizado deve ser reduzido pela relação 1,44·pLCL/pSTHP (ver 6.2.4 da<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002).<br />
7.6.2.2 Fator fracionado para carga sustentada<br />
O fator fracionado para carga sustentada, f2, a ser usado da avaliação de cargas sustentadas, deve<br />
ser determinado levando-se em conta as condições de operação e riscos associados com o sistema<br />
de tubulação. O valor a ser aplicado para sistemas de tubulação específicos deve ser especificado<br />
pelo usuário. Por conta da natureza autolimitadora das cargas relacionadas a expansão térmica, o<br />
fator fracionado f2 a ser usado na avaliação de cargas sustentadas, incluindo os efeitos térmicos,<br />
poderá ser maior que o fator para avaliação de cargas sustentadas excluindo-se os efeitos térmicos.<br />
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Tabela 2 — Cargas experimentadas pelo sistema de tubulação GRP<br />
Cargas sustentadas<br />
Pressão interna, externa ou vácuo, hidroteste<br />
Massa autônoma da tubulação, massa de<br />
isolamento, massa de proteção contra fogo, massa<br />
do agente transportado, cargas de sistemas com<br />
outras flutuabilidades<br />
Cargas de inércia devido a movimento durante<br />
operação<br />
Deslocamentos de suportes causados por<br />
movimento do casco durante as operações<br />
Cargas ocasionais<br />
Golpe de aríete, vibrações transitórias de<br />
equipamento, liberações de pressão da válvula de<br />
segurança<br />
Impacto<br />
Cargas de inércia devido a deslocamento no<br />
transporte<br />
Forças verticais/horizontais de indução de terremoto,<br />
onde apropriado.<br />
Deslocamento de suportes causados por movimento<br />
durante içamentos<br />
Cargas térmicas induzidas, aquecimento elétrico da<br />
superfície<br />
Cargas ambientais: gelo<br />
Encapsulamento em concreto<br />
Cargas do solo (profundidade subterrânea)<br />
Cargas de instalação, cargas de içamento, cargas de<br />
transporte<br />
Cargas de resfriamento adiabático<br />
Terremoto, vento<br />
Explosão sob pressões<br />
Subsidência do solo<br />
Tabela 3 — Valores padrão para f2<br />
Tipo de carga Duração da carga f2 Exemplo de tipo de carga<br />
Ocasionais Curto-prazo 0,89 Hidroteste<br />
Cargas térmicas incluindo as<br />
sustentadas<br />
Cargas térmicas excluindo as<br />
sustentadas<br />
Longo alcance 0,83 Massa autônoma + expansão<br />
térmica<br />
Longo alcance 0,67 Massa autônoma<br />
Conseqüentemente a avaliação da carga sustentada deverá ser feita nos dois estágios seguintes:<br />
a)avaliação da carga sustentada excluindo efeitos térmicos<br />
A menos que especificado pelo usuário, o fator fracionado, f2, usado para avaliação de cargas<br />
sustentadas excluindo efeitos térmicos deverá ser tomado como 0,67.<br />
b)Avaliação de carga sustentada incluindo efeitos térmicos<br />
A menos que especificado pelo usuário, o fator fracionado, f2, usado para avaliação de cargas<br />
sustentadas incluindo efeitos térmicos deverá ser tomado como 0,83.<br />
7.6.2.3 Fator fracionado para cargas ocasionais<br />
O fator fracionado f2 a ser usado na avaliação da combinação de cargas sustentadas como pressão e<br />
massa, e cargas ocasionais como golpe de aríete, vento ou terremoto, ou carga de estouro, deverá ser<br />
determinado levando-se em conta as condições de operação e riscos associados com o sistema de<br />
tubulação. O valor a ser aplicado para sistemas de tubulação específicos deve ser especificado pelo<br />
usuário. A menos que especificado pelo usuário, o fator fracionado f2 deve ser tomado como 1,33 ×<br />
0,67 = 0,89 para avaliação desse caso.<br />
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Vento, terremoto, golpe de aríete ou carga de estouro não precisam se considerados em ação conjunta,<br />
mas deverão ser considerados em combinação com as cargas sustentadas excluindo efeitos térmicos. O<br />
hidroteste deve ser considerado como carga ocasional.<br />
7.6.3 Pressão externa/vácuo<br />
A tubulação e as adaptações devem ter dureza suficiente para resistir a cargas de pressão externa<br />
e ou vácuo. A dureza mínima deverá ser suficiente para resistir ao vácuo em curto alcance (p.ex. na<br />
operação de válvula contra a corrente) com um fator de segurança Fe de 1,5.<br />
As tubulações suscetíveis a vácuo ou pressão externa a longo alcance deverão ter dureza suficiente<br />
para resistir a carga induzida com fator de segurança Fe de 3,0.<br />
7.7 Deslocamentos permitidos<br />
7.7.1 Desvio<br />
As deflexões não deverão exceder 12,5 mm ou 0,5 % comprimento ou de espaçamento dos<br />
suportes, seja qual for o menor.<br />
Se o espaçamento mínimo do fabricante para o suporte não exceder, as deflexões deverão estar<br />
dentro desses limites permitidos. Deve haver uma concordância entre o outorgante e o fabricante<br />
para que os espaçamentos mínimos determinados para os suportes não resultem em deflexões<br />
maiores que o aconselhado.<br />
7.7.2 Ovalização<br />
A ovalização relativa ao diâmetro da tubulação não deverá exceder 5 %.<br />
7.8 Estresse qualificado<br />
A tubulação deve receber estresse qualificado, σqs, expresso de acordo com a equação (6)<br />
onde<br />
pq é a pressão qualificada em megapascals;<br />
D é o diâmetro médio da tubulação em milímetros;<br />
tr<br />
é a espessura média da tubulação reforçada, em milímetros.<br />
A tensão qualificada, σqs, para as adaptações deverá ser calculada usando a equação (7):<br />
adaptação<br />
tubulação<br />
7.9 Estresse fatorado<br />
A tensão fatorada ófs em megapascals, para tubulação plana deverá ser calculada usando a<br />
equação (8) ou a (9):<br />
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onde<br />
A1 é o fator parcial para temperatura;<br />
A2 é o fator parcial para resistência química;<br />
A3 é o fator parcial para serviço cíclico;<br />
óqs é a tensão qualificada em megapascals.<br />
onde pqf é a pressão qualificada fatorada em megapascals, determinada de 7.4, e D e tr estão<br />
definidos em 7.8.<br />
A tensão fatorada, σfs, para as revestimentos deverá ser calculado usando-se a equação (10):<br />
adaptações<br />
tubulação<br />
7.10 Limites da tensão calculada devido à carga<br />
O requisito geral é que a soma de todo a tensão em arco, σ h,sum, e o somatório de toda tensão axial, σ a,sum, em<br />
qualquer componente no sistema de tubulação devido à pressão, massa e outras cargas<br />
sustentadas, e da tensão produzida por cargas ocasionais como vento, estouro ou terremoto, não<br />
deverá exceder os valores definidos pelo projeto do revestimento fatorado delongo alcance. Ver<br />
7.11.<br />
Caso a soma desse estresse permaneça fora do projeto do revestimento fatorado de longo alcance,<br />
então a tubulação com pressão de estimativa mais alta deverá ser escolhida para a família do<br />
produto, e o cálculo de estresse repetido até que a soma da tensão fique dentro do projeto de<br />
revestimento fatorado para longo alcance. O procedimento para determinação da projeto de<br />
revestimento para longo alcance é fornecido em 7.11.<br />
Caso a magnitude da tensão axial não induzida por pressão seja conhecida, a equação (11) pode<br />
ser usada para determinar a tensão de aro permitida, σ h,sum, em megapascals.<br />
onde<br />
ófs é definido em 7.9;<br />
f2 é o fator fracionado para carga e deverá ser determinado de acordo com 7.6.2;<br />
f3 é o fator fracionado para carga axial e deverá ser determinado usando-se a equação (13) ou (14).<br />
O fator fracionado f3 é dependente do valor da razão de estresse biaxial r como em:<br />
onde<br />
σ sh(2:1) é a resistência do aro para longo alcance, em megapascals, sob condições de estresse<br />
2:1;<br />
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σ sa(0:1) é a resistência axial para curto alcance, em megapascals, somente sob carga axial.<br />
A razão de estresse biaxial r é conforme a definição em 6.2.6 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002. Na ausência de<br />
dados do fabricante, serão usados os valores padrão fornecidos em 7.11.4.<br />
O fator fracionado f3 é definido de acordo com se r é maior ou menos do que 1<br />
Se r ≤ 1, então<br />
Se r > que 1, então<br />
onde óab é a tensão axial não induzida por pressão, em megapascals. Ver Figura 1.<br />
O valor máximo permitido de f3 deverá ser uma unidade. Quando a tensão axial sustentada, excluindo aquele<br />
devido à pressão, σab, for compressivo, f3 é igual a 1.<br />
Os procedimentos para o cálculo do fator fracionado f3 são aplicáveis tanto à tubulação quanto às adaptações.<br />
Para o propósito do cálculo do fator fracionado f3 para as adaptações, um estresse qualificado equivalente, σfs, é<br />
determinado usando a equação (10).<br />
7.11 Determinação de falha de revestimento<br />
7.11.1 Geral<br />
Esta sub-cláusula descreve como a falha de revestimento dos componentes da tubulação GRP pode ser<br />
determinada a fim de se ajustar aos requisitos em 7.10. Duas opções de projeto estão definidas, dependendo da<br />
disponibilidade de dados aferidos, os quais podem ser um revestimento completamente medido, 7.11.2 ou um<br />
revestimento simplificado, 7.11.3.<br />
O revestimento completamente medido geralmente está disponível apenas para tubulação plana. Para todas as<br />
demais variantes de componentes, o revestimento simplificado deve ser usado. O procedimento menos<br />
conservador é o revestimento completamente medido.<br />
NOTA: Para tubulações GRP revestidas em filamento, a abordagem do projeto adotado pela maioria dos<br />
fabricantes é otimizar o desempenho para uma condição de pressão de 2:1 (sistema com extremidades<br />
fechadas). Assim, a resistência do anel é significativamente maior do que a resistência axial.<br />
7.11.2 Revestimento completamente medido<br />
O revestimento de longo alcance é derivado do revestimento completamente medido de curto alcance de acordo<br />
com os procedimentos fornecidos no Anexo C da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002. A falha de revestimento de longo alcance<br />
idealizada, Figura 1, é geometricamente similar ao revestimento de curto alcance, com todos os três pontos de<br />
dados ativados de acordo com fscale, onde;<br />
onde<br />
óqs<br />
é a tensão qualificada, em megapascals;<br />
σ sh(2:1) é a resistência do anel de curto alcance a uma razão de estresse de 2:1 , em megapascals.<br />
A projeto de revestimento não fatorada de longo alcance é baseada neste revestimento idealizado de longo<br />
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alcance multiplicada pelo fator fracionado apropriado, f<br />
2, 7.6.2, dependendo do tipo de carga.<br />
A projeto de revestimento fatorado de longo alcance é definida de acordo com a equação (16):<br />
onde<br />
A1 é o fator parcial para temperatura;<br />
A2 é o fator parcial para resistência química;<br />
A3 é o fator parcial para serviço cíclico;<br />
óab é a tensão axial não-induzida por pressão;<br />
óap é a tensão axial devido a pressão interna;<br />
σ a,sum é o somatório de todas as tensões axiais, em megapascals;<br />
σ h,sum é o somatório de todas as tensões de anel, em megapascals, pressão mais projeto do<br />
sistema);<br />
g longo( σ h,sum, ó a,sum) é o formato do projeto de revestimento fatorado de longo alcance;<br />
g curto( σ sh(2:1), σ sa(0:1)) é o formato do revestimento idealizado de curto alcance<br />
Direção da tensão axial, MPa<br />
Direção da tensão do anel, MPa<br />
Legenda<br />
1 representação esquemática da falha de revestimento de curto alcance<br />
2 Revestimento idealizado de curto alcance<br />
3 Revestimento idealizado de longo alcance<br />
4 Projeto de revestimento não-fatorado de longo alcance<br />
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5 Projeto de revestimento fatorado de longo alcance<br />
a<br />
medidos.<br />
Para efeito de projeto, o formato deve se basear nos pontos de dados reais<br />
Figura 1 — Revestimento idealizado de longo alcance para uma única medida de direção de<br />
ângulo na faixa de aproximadamente 45° a 75º<br />
7.11.3 Revestimento simplificado<br />
7.11.3.1 Geral<br />
Esse método utiliza a relação de força biaxial, r, que é a relação das tensões axiais na razão de 0:1<br />
e 2:1 determinada em 6.2.6 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002.<br />
Caso o valor r para um componente não esteja disponível, o valor padrão fornecido em 7.11.4<br />
deverá ser usado.<br />
7.11.3.2 Tubulação plana<br />
A Figura 2 mostra falhas de revestimento de curto e longo alcance para uma tubulação GRP com<br />
medida única de direção de ângulo com ângulo de contorno na faixa de ± 45° a 75° onde o valor de<br />
r pode ser esperado como menor que 1. Caso r seja maior que 1, por exemplo tubulação de<br />
laminação manual, aplica-se 7.11.3.3.<br />
A falha de revestimento de longo alcance idealizada é geometricamente similar ao revestimento de<br />
curto alcance e é obtida de acordo com a equação (17) ou (18):<br />
onde<br />
óqs é a tensão qualificada, em megapascals;<br />
óal(0:1) é a resistência axial (longitudinal) de longo alcance à razão de estresse de 0:1, em<br />
megapascals;<br />
ósa(0:1) é a resistência axial de curto alcance à razão de estresse de 0:1, em megapascals;<br />
ósh(2:1) é a resistência de anel de curto alcance à razão de estresse de 2:1, em megapascals;<br />
r é obtido de acordo com a equação (12).<br />
O aspecto importante em relação à Figura 2 é que a força de tensão axial, σal(0:1), é mais baixa que a força axial<br />
para o caso de pressão interna de 2:1, σsa(2:1). A relação dessas forças pode variar entre 0,5 e 0,75 para<br />
a tubulação plana, dependendo do ângulo de enrolamento e tipo específico de tubulação. O projeto<br />
de revestimento de longo alcance não fatorado está baseado neste revestimento idealizado<br />
multiplicado por um fator fracionado apropriado, f2, 7.6.2, dependendo do tipo de carga.<br />
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Direção da tensão axial, MPa<br />
Direção da tensão do anel, MPa<br />
Legenda<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
Representação esquemática de falha de revestimento de curto alcance<br />
Revestimento de curto alcance idealizado<br />
Revestimento de longo alcance idealizado<br />
Projeto de revestimento não fatorado de longo alcance<br />
Projeto de revestimento fatorado de longo alcance<br />
a<br />
Para fins de projeto, o formato deverá ter como base os pontos de dados reais medidos.<br />
Figura 2 — Falha idealidade de curto e longo alcance e projetos de revestimentos de tubulação GRP para<br />
uma camada de revestimento única na faixa de aproximadamente 45° a 75°<br />
As equações para definição do projeto de revestimento fatorado de longo alcance para tensão axial e de anel,<br />
respectivamente, são definidas como:<br />
Ou<br />
E<br />
Ou<br />
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Onde<br />
σ a,sum é o somatório de todas as tensões axiais, em megapascals;<br />
σ h,sum é o somatório de todas as tensões de anel, em megapascals, pressão mais projeto do sistema);<br />
óqsé a tensão qualificada, em megapascals;<br />
A1 é o fator parcial para temperatura;<br />
A2 é o fator parcial para resistência química;<br />
A3 é o fator parcial para serviço cíclico;<br />
ófs é definido de acordo com a equação (8).<br />
NOTA: A equação (19) ou (20) e equação (21) ou (22) descrevem os limites do projeto de revestimento fatorado em<br />
longo alcance em termos de tensão axial e de anel, respectivamente. Ambos os critérios conforme descritos por estas<br />
equações devem ser satisfeitos. Não existe conflito entre essas equações combinadas e a equação (11). Na verdade,<br />
é possível demonstrar que, ao combinarmos a equação (19) ou (20) com a equação (21) ou (22), teremos<br />
como resultado a equação (11).<br />
7.11.3.3 Tubulação + junta<br />
A falha de revestimento idealizada de longo alcance é retangular, com as bordas determinadas pelo<br />
óqs e a resistência axial de longo-alcande da junta, óa. O revestimento idealizado de longo alcance<br />
pode ser como mostrado na Figura 3 a) ou Figura 3 b), onde a Figura 3 a) é representativa de uma junta<br />
com propriedades quase isotrópicas, por exemplo, junta laminada, e a Figura 3 b) representa uma junta<br />
adesiva com propriedades anisotrópicas.<br />
Em ambos os casos, σal(0:1) é definido de acordo com a equação (17).<br />
O projeto de revestimento não-fatorado de longo alcance está baseado neste revestimento<br />
idealizado multiplicado por um fator fracionado adequado, f 2, 7.6.2, dependendo do tipo de carga.<br />
O projeto de revestimento fatorado de longo alcance está definido de acordo com as equações (19),<br />
(20), (21), (22), (23) e (24).<br />
s<br />
7.11.3.4 Encaixes<br />
7.11.3.4.1 Dobras<br />
A reação das dobras às cargas axiais com pressão induzida e de curvatura é mais complexas do<br />
que as cargas equivalentes em uma tubulação plana. A aplicação de um tempo de curvatura causa<br />
ovalização, resultando em tensão axial induzida e no anel. O formato da falha de revestimento<br />
depende da configuração da laminação da dobra.<br />
Para dobras enroladas em filamento, a falha de revestimento é similar ao tipo mostrado na Figura 2, ou seja, r<br />
é menor que 1. O potencial de pressão aplicada e de cargas de curvatura para induzir tensão axial e<br />
de anel resulta em uma abordagem conservadora para definir a resistência de longo alcance de uma<br />
dobra GRP.<br />
Para dobras construídas inteiramente por laminação manual, o formato da falha de revestimento<br />
pode ser considerado retangular, com r maior do que 1 conforme mostrado na Figura 3 a).<br />
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O projeto de revestimento não-fatorado de longo alcance está baseado nessa idealização de<br />
revestimento multiplicado por um fator fracionado adequado, f 2, 7.6.2, dependendo do tipo<br />
de carga.<br />
Caso os dados não estejam disponibilizados pelo fabricante, os valores padrão fornecidos em 7.11.4<br />
serão os utilizados.<br />
Direção do estresse do anel, MPa<br />
a) Juntas GRP quase isotrópicas<br />
Direção da tensão axial MPa<br />
Direção da tensão axial MPa<br />
b) Juntas adesivas<br />
Leg.<br />
1 Proporção de pressão 2:1<br />
2 Revestimento idealizado de longo alcance<br />
3 Projeto de revestimento não-faturado de longo alcance<br />
4 Projeto de revestimento fatorado de longo-alcance<br />
Figura 3 — Falha e projeto de revestimentos idealizados de curto e longo alcance<br />
7.11.3.4.2 Conexões “T”<br />
Direção do estresse do anel, MPa<br />
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No ponto de intercessão das seções em “T”, a tensão e sua direção tornam-se complexas e não<br />
podem ser facilmente relacionadas à pressão aplicada e cargas de tensão. É a região da<br />
intercessão que governa o desempenho do componente e, por isso, o projeto do revestimento para<br />
as conexões “T” é similar àquela para outras juntas 7.11.3.3. Ou seja, a falha sob carga de tensão é<br />
dominada pela fuga axial na intercessão da tubulação e da conexão “T”, e sob pressão é dominada<br />
pelo vazamento.<br />
A falha do revestimento nas juntas em "T" podem ser consideradas retangulares, conforme<br />
apresentado na Figura 3 b).<br />
Caso os dados não estejam disponibilizados pelo fabricante, os valores padrão fornecidos em 7.11.4<br />
serão os utilizados<br />
7.11.4 Valores padrão para encaixes e juntas<br />
Os valores padrão de relação de força biaxial de curto alcance, r, para encaixes e juntas são<br />
fornecidos na Tabela 4.<br />
NOTA 1: O valor de r para tubulações planas deve sempre ser avaliado pelo fabricante. Um valor típico para<br />
tubulações de epóxi enroladas com filamentos de vidro é de cerca de 0,4, mas pode ser menor para outros<br />
sistemas de resina e ângulos de enrolamento.<br />
Caso r seja menor que 1, o formato da falha do revestimento é mostrado na Figura 2.<br />
Caso r seja maior que 1, o formato da falha do revestimento é retangular, conforme mostrado na<br />
Figura 3 a) ou Figura 3 b).<br />
NOTA 2: Caso r seja menor que 2, p.ex., liga adesiva, a junta está limitada pela forma de tensão<br />
axial.<br />
Tabela 4 — Valores da relação de força biaxial de curto alcance, r, para juntas e encaixes<br />
Encaixes:<br />
Componente<br />
Dobras: Unidirecionais 90o and ± θ o enroladas em filamento<br />
Dobras: enroladas em filamento e de laminação manual<br />
Dobras: 100 % laminação manual 1,9<br />
0,45<br />
1<br />
“T”: enrolados em filamento e laminação manual 1<br />
Outras de laminação manual: CSM/WR 1,9<br />
Juntas:<br />
Pino/soquete: conexão adesiva ou mecânica 1<br />
Rosqueadas 0,45<br />
Flangeadas 1<br />
Laminadas 2,0<br />
Relação de força biaxial de<br />
curto alcance<br />
r a<br />
a Um fator mais alto pode ser usado para r se justificado por teste de acordo com 6.2.6 na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002.<br />
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8 Análise de tensão<br />
8.1 Métodos de análise<br />
Tanto métodos manuais ou informatizados deverão ser usados para a análise estrutural dos<br />
sistemas de tubulação. Contudo, o grau de análise depende dos seguintes fatores:<br />
a) flexibilidade da tubulação;<br />
b) complexidade do leiaute;<br />
c) suportes da tubulação;<br />
d) diâmetro da tubulação;<br />
e) magnitude das mudanças de temperatura;<br />
f) estado crítico do sistema e avaliação do risco de falhas.<br />
À medida que o diâmetro dos tubos aumenta, a tubulação tende a se tornar menos flexível e a<br />
intensificação dos fatores de tensão nas dobras e conexões cresce.<br />
8.2 Requisitos para análise<br />
8.2.1 Geral<br />
O projetista deverá avaliar o sistema de tubulação geral, inclusive o estado crítico do sistema e o<br />
risco de falha devido a fatores operacionais e de material, a fim de avaliar a necessidade de<br />
necessidade flexibilidade e de análise de tensão. Em grandes diâmetros, o projeto do duto pode ser<br />
mais determinado pelas condições dos suportes do que pelas condições de pressão interna. A carga<br />
de ancoragem (suporte) deve ser verificada quanto à aceitabilidade. A informação listada em 8.2.3.,<br />
como um mínimo, deverá ser obtida antes da análise de flexibilidade/tensão.<br />
NOTA: As dimensões da tubulação GRP geralmente têm como referência diâmetro e espessura da<br />
parede por conta da natureza do processo de fabricação.<br />
8.2.2 Parâmetros de instalação e do projeto<br />
Esses parâmetros incluem:<br />
a) pressão do projeto e de trabalho da tubulação;<br />
b) temperatura do projeto e de trabalho da tubulação;<br />
c) massa por unidade de comprimento do conteúdo dos componentes da tubulação;<br />
d) tipos de válvulas e massas de todas as válvulas e outros itens alinhados;<br />
e) dimensões de direcionamento;<br />
f) cargas ambientais;<br />
g) extensão de possíveis deslocamentos do suporte durante as operações de içamento;<br />
h) extensão de deslocamentos do suporte causados pela flexão do casco de aparatos móveis;<br />
i) forças de aceleração e deslocamento causadas pelo movimento de aparatos móveis.<br />
8.2.3 Propriedades do componente<br />
Essas propriedades incluem:<br />
a) diâmetro e espessura da parede em todas as partes do sistema;<br />
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) massa por unidade de comprimento no componente vazio;<br />
c) módulo de expansão axial e de anel do material da tubulação;<br />
d) módulo de elasticidade axial e de anel do material da tubulação;<br />
e) relação de Poisson (axial e anel);<br />
f) fatores intensificadores de tensão (Sf ) de encaixes e dobras;<br />
g) fatores de flexibilidade de encaixes e dobras;<br />
h) multiplicadores da tensão de pressão;<br />
i) tensão(ões) permitida(s) para o material.<br />
O Anexo C fornece mais informações a respeito das propriedades do material. A aplicação dos<br />
fatores intensificadores de tensão (Sf ), fatores de flexibilidade, e multiplicadores da tensão de<br />
pressão deverão estar conformes o Anexo D, ou em consonância com os procedimentos acordados<br />
com o outorgante.<br />
8.3 Pressão/vácuo externo<br />
O projetista deverá assegurar que, onde possível, as condições de vácuo podem ser sustentadas<br />
pelo componente selecionado.<br />
A pressão externa de colapso, pc, em megapascals, da tubulação GRP deverá ser calculada pela<br />
seguinte equação (assumindo que o comprimento da tubulação é significativamente maior que o<br />
diâmetro):<br />
onde<br />
D é o diâmetro médio da tubulação com parede reforçada, em milímetros, = (Di +2t - tr);<br />
tr<br />
t<br />
é a espessura média da parede reforçada, em milímetros;<br />
é a espessura nominal da parede, em milímetros;<br />
Di é o diâmetro interno da tubulação, em milímetros;<br />
Eh é o módulo do anel, em megapascals;<br />
Fe é o fator de segurança conforme definido em 7.6.3.<br />
Para paredes de construção espessa e em sanduíche, o módulo de curvatura do anel deve ser<br />
usado preferencialmente em relação ao módulo de tensão do anel.<br />
As tensões axiais, se compressivas, devem ser verificadas com as tensões permitidas e verificadas<br />
com os critérios para curvatura axial fornecidos em 8.7.1 e 8.7.2.<br />
8.4 Carga térmica<br />
Cargas termicamente induzidas associadas com operação máxima ou faixa de temperatura ambiente<br />
devem ser levadas em conta no projeto.<br />
Ao se considerar o aquecimento ou resfriamento da parede da tubulação não isolada pelo fluido<br />
contido no tubo, a média de mudança de temperatura da parede da tubulação a ser usada com<br />
propósitos de análise de tensão deve ser calculada usando-se a equação (26):<br />
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onde<br />
' T eff<br />
é a mudança efetiva de temperatura no projeto a ser usada na análise de tensão,<br />
em graus Célsius;<br />
' T pa<br />
é a diferença de temperatura entre temperatura ambiente e a temperatura do<br />
projeto no processo, em graus Célsius;<br />
k é um fator a ser considerado para baixa condutividade térmica do GRP (i.e. a temperatura média<br />
da parede do tubo é sempre menor que a temperatura do projeto por causa da baixa condutividade<br />
térmica do GRP). Na ausência de informações adicionais, k deve ser entendido como 0,85 para<br />
líquidos, e 0,8 para gases.<br />
As tensões axiais devem ser verificadas diante dos estresses permitidos e, quando a tensão for<br />
compressiva, as tensões devem ser verificadas levando-se em conta os critérios de encurvamento<br />
axial em 8.7.1 e 8.7.2.<br />
8.5 Tensão devido a pressão interna<br />
A tensão do anel, em megapascals, devido a pressão interna para tubulação plana, deve ser<br />
calculado através da equação (27):<br />
onde<br />
p<br />
é a pressão, em megapascals;<br />
D é o diâmetro médio da tubulação com parede reforçada, em milímetros, = (Di +2t - tr); Di é o<br />
diâmetro interno da tubulação, em milímetros;<br />
t<br />
tr<br />
é a espessura nominal da parede, em milímetros;<br />
é a espessura média da tubulação com parede reforçada, em milímetros.<br />
A tensão equivalente do anel, σhp, para os encaixes deve ser calculada usando-se a equação(28):<br />
encaixes<br />
tubula<br />
A tensão axial, em megapascals, devido a pressão interna, para tubulação plana, deve ser calculada<br />
através da equação (29):<br />
8.6 Tensão devido ao suporte da tubulação<br />
O projetista deverá considerar o efeito de tensão por contato em suporte de tubulações de grandes<br />
diâmetros e que contenham líquido, o que torna mais significativo com aumento de diâmetro e da<br />
relação D/t. O cálculo da tensão axial para tubos com diâmetro maior que 0,6 m deve estar de<br />
acordo com o Anexo E, ou com os procedimentos acordados com o outorgante. A extensão da<br />
tensão pode ser reduzida pela aplicação de reforço local nos suportes e o uso de acolchoamento<br />
elastomérico a fim de reduzir a rigidez das condições do suporte.<br />
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Para uso com gás e tubulações com diâmetro pequeno ou médio em trabalhos com líquidos, a<br />
tensão do suporte é considerada insignificante se comparada com a tensão de curvatura a meiotubo.<br />
A extensão da tensão axial deve ser calculado de acordo com as equações (30) e (31) e<br />
verificada diante da tensão permitida apropriada. Caso a tensão seja compressiva, o mesmo deverá<br />
ser checado de acordo com os critérios de encurvamento axial fornecidos em 8.7.1 e 8.7.2.<br />
Considerando um momento único de apoio, a tensão de tensão axial adicional devido a massa<br />
autônoma induzida pelo encurvamento, óab em megapascals, do tubo GRP, deverá ser calculado<br />
usando-se a equação (30).<br />
onde<br />
Ip é o segundo momento de área próximo de um eixo através do centróide, perpendicular ao eixo do<br />
tubo, em metros 4 (m 4 );<br />
Que, para tubos com paredes finas<br />
D É o diâmetro médio da tubulação com parede reforçada, em metros = (Di +2t - tr)<br />
Di é o diâmetro interno da tubulação, em metros<br />
t<br />
tr<br />
M<br />
é a espessura nominal da parede, em metros;<br />
é a espessura média da parede reforçada, em metros;<br />
é o momento de curvatura devido ao peso morto, uma ou duas vigas do vão, em metros<br />
newton;<br />
Onde<br />
Ls é o vão de apoio, em metros<br />
Po é a massa linear combinada do tubo e do fluido, em kilogramas por metro<br />
Onde<br />
Peff é a densidade efetiva da combinação do material líquido no tubo, em quilogramas por metro<br />
cúbico =<br />
Pc é a densidade do GRP, em quilogramas por metro cúbico;<br />
PL é a densidade do liquido dentro do tubo, em quilogramas por metro cúbico (kg/m 3 ).<br />
NOTA: A equação (30) ignora o efeito do perfil da pressão produzida pela passagem do fluido dentro do tubo.<br />
A tensão axial total, σa,bp, em megapascals, devido à pressão interna, e encurvamento devido à<br />
massa autônoma na base e no topo da tubulação é fornecida pela equação (31).<br />
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As equações usadas para calcular o desvio devido ao peso morto (massa do tubo e do líquido), deverão ser<br />
onde<br />
δ é o desvio devido ao peso morto, em milímetros, uma ou duas vigas do vão e viga ancorada;<br />
Ks é o fator do tipo de suporte (não dimensionável);<br />
= 384 para viga única do vão (dois suportes);<br />
= 925 para duas vigas do vão (três suportes);<br />
= 1 920 para viga ancorada (dois suportes fixos embutidos nas duas extremidades);<br />
Ea = módulo de curvatura axial (encurvamento) na temperatura do projeto, em megapascals.<br />
8.7 Carga compressiva axial (deformação)<br />
8.7.1 Deformação do revestimento<br />
A tensão de deformação elástica axial, ó u , em megapascals, para um cilindro em encurvamento<br />
puro pode ser tomada como:<br />
onde<br />
D é o diâmetro médio da tubulação com parede reforçada, em metros = (Di +2t - tr);<br />
DDi é o diâmetro interno da tubulação, em metros;<br />
t<br />
tr<br />
é a espessura nominal da parede, em metros;<br />
é a espessura média da parede reforçada, em metros;<br />
Ea é o módulo axial, em megapascals;<br />
Eh é o módulo do anel, em megapascals;<br />
O valor β0 é obtido de:<br />
A relação da tensão de deformação com a tensão axial máximo deverá ser maior que 3.<br />
NOTA A deformação do revestimento é, antes de tudo, uma característica de tubulações de parede<br />
fina e grande diâmetro.<br />
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8.7.2 Deformação de Euler<br />
Para cargas axiais compressivas do sistema, p.ex. expansão térmica forçada ou trechos<br />
de tubos verticais com cargas compressivas na extremidade, e um certo comprimento de tubulação<br />
não apoiada, L , em metros, a carga axial compressiva não deverá exceder F a,máx , em newtons,<br />
defined usando-se a seguinte fórmula, onde o momento de inércia for próximo a<br />
onde<br />
Ea é o módulo axial, em megapascals;<br />
L é o comprimento de tubulação não apoiada, em metros;<br />
D é o diâmetro médio da tubulação com parede reforçada, em metros = (Di +2t - tr);<br />
Di é o diâmetro interno da tubulação, em metros;<br />
T é a espessura nominal da parede, em metros;<br />
Tr é a espessura média da parede reforçada, em metros;<br />
A tensão de deformação equivalente, em megapascals, é fonecida pela equação (36).<br />
A relação da tensão de deformação e a tensão axial máximo não deverá ser maior que 3.<br />
9 Desempenho do fogo<br />
9.1 Geral<br />
O projetista deverá determinar os requisitos para o desempenho do fogo no sistema de tubulação,<br />
caracterizado pelas seguintes propriedades:<br />
a) tolerância ao fogo;<br />
b) reação ao fogo<br />
A tolerância ao fogo é a habilidade de um elemento da estrutura ou componente continuar a<br />
executar sua função de barreira ou componente estrutural durante o curso do fogo por determinado<br />
período de tempo.<br />
As propriedades de reação ao fogo tem relação com o material e tempo de ignição; as<br />
características da disseminação de chamas na superfície, incluindo combustão e chameamento pósexposição<br />
ao fogo; e a quantidade de liberação de calor, fumaça e gases tóxicos.<br />
Caso a tubulação não satisfaça as propriedades de tolerância ou reação ao fogo, o projetista deverá<br />
considerar opções alternativas, que incluem:<br />
redirecionamento da tubulação para reduzir ou eliminar a ameaça do fogo;<br />
uso de materiais alternativos;<br />
aplicação de revestimento contra fogo adequado.<br />
Caso seja usado um revestimento contra fogo, o projetista deverá levar em consideração a<br />
confiabilidade do material de cobertura e sua habilidade de manter suas propriedades pelo tempo de<br />
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vida.<br />
Guia sobre a influencia do layout da tubulação sobre o sistema de desempenho do fogo é fornecido<br />
em 5.7. O efeito da explosão de sobretensão é tratado em 7.6.1.<br />
9.2 Tolerância ao fogo<br />
Os requisitos de proteção contra o fogo para tubulações deverão ser avaliados a partir do tempo<br />
total de tolerância estabelecido pela situação de segurança e/ou requisitos de proteção do bem. O<br />
projetista deverá considerar o uso alternativo de blindagem protetora, principalmente se uma<br />
situação muito grave de ameaça de fogo, por exemplo, jato de fogo, que afete apenas uma pequena<br />
porção do tubo.<br />
A tolerância ao fogo dos componentes de tubulação GRP deverá determinar o uso do método<br />
apropriado descrito no Anexo E da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002 conforme a concordância entre o outorgante e<br />
a autoridade da jurisdição. Orientação quanto à quantificação das propriedades de tolerância ao<br />
fogo está presente no Anexo F.<br />
O projetista deverá também levar em consideração os seguintes fatores:<br />
a)direção da tubulação e encaixes;<br />
b)condição do líquido dentro da tubulação, ou seja, se seco, estagnado ou fluente;<br />
c)possibilidade de formação de bolsões de vapor dentro da tubulação, ou seja, retirada local do<br />
efeito de resfriamento através do uso de água;<br />
d)desempenho do fogo em infiltrações;<br />
e)ligação com encaixes metálicos (p.e. válvulas, braçadeirs de apoio) que podem fornecer<br />
passagem para a condução do calor para dentro do componente GRP. Deve-se considerar a<br />
aplicação de blindagem protetora contra fogo;<br />
f)risco de falha prematura dos suportes na presença do fogo, o que poderia sujeitar a tubulação a<br />
tensões adicionais;<br />
g)comprimento do apoio do vão comparado ao comprimento usado para qualificar o desempenho do<br />
fogo descrito no Anexo E da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002. Se necessário, o projetista poderá reduzir o vão ou<br />
fornecer espessura adicional a fim de assegurar que a tubulação mantenha sua integridade<br />
enquanto estiver sujeita ao seu próprio peso no fogo.<br />
O projetista deverá determinar o desempenho frente ao fogo para o sistema de tubulação de acordo<br />
com o código de classificação composto por 3 números fornecido na Tabela 7 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002.<br />
Aqui, função de serviço A, tipo de fogo B e desempenho C, são níveis determinados em ordem<br />
decrescente de gravidade. Para completar, o código de classificação de fogo inclui condições de<br />
serviço que podem estar fora do escopo desta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>. Não é necessário que todo o<br />
sistema de tubulação tenha o mesmo tipo de classificação de fogo. O projetista pode determinar<br />
mais de uma solicitação de código de classificação para fogo de acordo com o local, etc. Exemplos<br />
de códigos de classificação são fornecidos em F.7. O projeto do sistema de tubulação GRP que não<br />
possui blindagem de proteção contra fogo e que objetiva funcionar na presença de fogo, deverá<br />
incluir provisão para perda de espessura estrutural das paredes.<br />
NOTA: O GRP é capaz de fornecer resistência substancial contra fogo por um longo período de<br />
tempo porque a pirólise da resina, que é uma reação endotérmica, absorve o calor do fogo e atrasa<br />
o aumenta da temperatura. Ele também permite a formação de carbonização, o que protege o<br />
material de sustentação.<br />
Para tubulações não protegidas contra o fogo que trabalham com água, o vazamento lento de água<br />
através da parede do duto é um fator importante que contribui para o desempenho do fogo em<br />
tubulação GRP, uma vez que reduz a temperatura da superfície da tubulação. O projetista se sentirá<br />
agradecido em saber que a perda de líquido através do vazamento não afetará desfavoravelmente a<br />
função do sistema. As propriedades de tolerância ao fogo da tubulação GRP podem ser diferentes<br />
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para dutos contendo fluidos além de água, por exemplo, linhas de produção de água, glicol, diesel,<br />
e escoadouros fechados. O projetista ficará satisfeito em saber que a tubulação GRP é capaz de<br />
fornecer resistência ao fogo adequada sob essas condições. Pode ser necessária uma análise de<br />
risco e/ou execução de teste adicional.<br />
9.3 Reação ao fogo<br />
A reação ao fogo diz respeito às seguintes propriedades:<br />
a)facilidade de ignição;<br />
b)superfície de disseminação da chama;<br />
c)taxa de liberação de calor;<br />
d)emissão de fumaça;<br />
e)emissão de gás tóxico<br />
Orientações quanto à quantificação das propriedades de reação ao fogo adequadas são fornecidas<br />
no Anexo F. O projetista deverá determinar o desempenho frente ao fogo para o sistema de<br />
tubulação de acordo com o código de classificação fornecido na Tabela 8 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002. O<br />
código de classificação para reação ao fogo é composto por um número de dois campos, onde a<br />
disseminação do fogo e liberação do calor D, e fumaça e toxicidade E são níveis determinados em<br />
ordem decrescente de gravidade. Não é necessário que todo o sistema de tubulação tenha o mesmo<br />
tipo de classificação para fogo. O projetista pode determinar mais de um código de classificação de<br />
acordo com o local, etc.<br />
9.4 Blindagens de proteção contra o fogo<br />
O projetista deverá considerar o seguinte ao determinar o desempenho da blindagem de proteção<br />
contra o fogo:<br />
a)Risco de fogo (zona do fogo) e tipo de fogo para a área na qual a tubulação está instalada;<br />
b)tipo, classificação e diâmetro(s) da tubulação;<br />
c)sistema(s) de junção usado(s);<br />
d)se o duto está “seco” ou contém água estagnada ou fluente;<br />
e)tipo e espessura da blindagem protetora passiva;<br />
f)efeito do intemperismo a longo-prazo, exposição à água salgada, temperatura e exposição à<br />
radiação UV;<br />
g)efeito de dobramento, vibração, abuso mecânico, impacto e expansão térmica;<br />
h)propriedades de absorção de líquidos da blindagem e da tubulação. As propriedades de proteção<br />
conta o fogo não deverão ser diminuídas quando houver exposição à água salgada, óleo ou água<br />
suja;<br />
i)facilidade de acoplagem da blindagem sob condições locais e o efeito de armadilha líquida<br />
interfacial. As qualidades adesivas da blindagem deverão ser tais que a mesma não esfarele,<br />
quebre ou vire pó quando sujeita ao teste de adesão;<br />
j)facilidade de reparo.<br />
A blindagem protetora contra fogo deverá ser aplicada preferivelmente pelo fabricante na fábrica. A<br />
aplicação de materiais de proteção contra o fogo para as exigências quanto à disseminação de fogo,<br />
fumaça e toxicidade deverá ser permanente na fabricação da tubulação. A aplicação desses<br />
materiais no local estará limitada àqueles necessários para fins de instalação, p.ex. juntas de<br />
campo. Caso uma blindagem protetora contra o fogo for usada com o único propósito de ajuste aos<br />
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equisitos de tolerância ao fogo, os dutos devem ser cobertos no local de acordo com procedimento<br />
aprovado para cada combinação, usando materiais aprovados tanto nos tubos quanto no<br />
isolamento, sujeita à inspeção e verificação no local.<br />
10 Eletricidade estática<br />
10.1 Geral<br />
A presença de GRP, em conjunto com todos os outros materiais condutores isolantes e não<br />
aterrados, fornece um aumento do risco de geração e acúmulo de carga eletrostática. Embora, os<br />
riscos de uma superfície isolada dependem de sua geometria, e o risco de um cilindro estreito seja<br />
muito menor que o produzido por uma manta plana na mesma área. Cabos, corrimãos GRP, etc,<br />
possuam pouco diâmetro, ao passo que os tubos GRP podem ser grandes e mais parecidos com<br />
uma manta. Diferentemente das estruturas, as tubulações GRP e outros materiais isolantes também<br />
são capazes de gerar carga eletrostática no interior do duto. Conseqüentemente, cargas<br />
eletrostáticas podem ser geradas tanto no interior quanto no exterior dos dutos GRP, e criam<br />
descargas externas que poderiam incendiar uma atmosfera inflamável nos arredores da tubulação.<br />
Isto é mais provável se existirem objetos não aterrados como as uniões presentes na tubulação.<br />
Fortes descargas também podem ocorrer no interior de dutos isolados, e deve-se ter cuidado<br />
durante a operação em dutos parcialmente cheios e que podem conter vapor inflamável. Faíscas de<br />
descargas subseqüentes também podem perfurar as paredes da tubulação, produzir choques e<br />
afetar a performance do pessoal. O pessoal que entra em contato com uma tubulação GRP<br />
altamente carregada pode levar consigo carga eletrostática para áreas de risco.<br />
Assim, todos estes riscos devem ser considerados durante o projeto, caso os sistemas de tubulação<br />
GRP:<br />
a)sejam usados para conduzir fluidos capazes de gerar cargas eletrostáticas;<br />
b)tiverem contato de atrito com materiais isolantes;<br />
c)forem usados em área de risco.<br />
10.2 Código de classificação para controle de acúmulo de carga eletrostática<br />
A Tabela 5 resume a condutividade elétrica, de dissipação e resistência dos requisitos de<br />
performance de aterramento definidos em. O componente X do código de classificação X/Y para as<br />
propriedades elétricas dos componentes das tubulações GRP é fornecido na Tabela 9 da <strong>ISO</strong><br />
<strong>14692</strong>-2:2002. O parâmetro Y possui valor 1 ou 0, dependendo do cumprimento dos requisitos para<br />
continuidade através da junta. Ver 10.9.<br />
O sistema de componentes da tubulação GRP definida como eletricamente condutível, deve cumprir<br />
os requisitos para código de classificação de C1a, C2a, C3 ou C4. Os códigos C5 e C6 fornecem<br />
parâmetros de performance que poderiam ser usados como entrada para uma estimativa e<br />
destinam-se para uso com os componentes do sistema de tubulação GRP que não eram definidos<br />
como eletricamente condutíveis. Os códigos de classificação C7 e C8 permitem o uso dos<br />
componentes da tubulação que não cumprem os requisitos de C1 a C6 em base bem específica,<br />
caso acordado entre o outorgante e a autoridade jurisdicional.<br />
10.3 Opções de mitigação<br />
Caso nenhum risco eletrostático significativo seja identificado e a tubulação GRP não passe por<br />
área de risco, não haverá nenhum requisito a ser cumprido para tornar a tubulação GRP<br />
eletricamente condutível, ter propriedades de dissipação eletrostática ou sofrer aterramento. Não<br />
haverá nenhum requisito a ser cumprido em relação a 10.5 até 10.9.<br />
Caso a tubulação passe através de área de risco, o projetista deverá:<br />
~ solicitar que toda tubulação GRP seja eletricamente condutível, códigos C2a e C1a, independente<br />
do fluido que transporta. A resistência ao aterramento de qualquer ponto do sistema de tubulação<br />
não poderá exceder 1 × 106 :. Não deverá haver necessidade de cumprir os requisitos em 10.5 a<br />
10.9.<br />
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NOTA 1: As informações acima reproduzem os requisitos da IMO Resolution A.753(18) [11],<br />
Ver G.1. ou<br />
~ aplicar a abordagem com base em riscos fornecida em 10.5 até 10.9. Isto pode resultar em mais de<br />
uma norma de performance, dependendo se a fonte de acúmulo eletrostático é devido a mecanismos<br />
geradores de carga internos ou externos ao componente da tubulação. Onde isto ocorrerm o requisito<br />
mais rigoroso para desempenho deverá ser aplicado. Demais orientações a respeito dos fatores que<br />
determinam os requisitos para condutividade elétrica e resistência à aterramento dos componentes da<br />
tubulação GRP são fornecidos no Anexo G.<br />
NOTA 2 A fonte predominante de descarga eletrostática incendiária da tubulação GRP<br />
provavelmente surja mais em função de objetos metálicos eletricamente isolados e não aterrados<br />
presos à tubulação, do que ao material GRP propriamente dito.<br />
NOTA 3 Onde mecanismos de geração eletrostática externa estão relacionados, a abordagem de risco não<br />
é diferente daquela que deveria ser aplicada a todos os componentes de tubulação não-GRP eletricamente<br />
isolados e estruturas localizadas na mesma vizinhança.<br />
NOTA 4 O risco de descarga eletrostática devido a mecanismos geradores de carga externos é, em muitos<br />
caros, teórico, e pode necessitar de uma série de circunstâncias para compatibilizar com um evento a<br />
ocorrer. Assim, a presença da tubulação GRP pode, necessariamente, não resultar em aumento<br />
significativo de risco de descarga incendiária além daquele normalmente esperado para o local.<br />
10.4 Requisitos do projeto e documentação<br />
O projetista deverá identificar e documentar os requisitos para condutividade elétrica, de dissipação<br />
eletrostática e ligação a aterramento para o sistema de tubulação localizado em áreas de risco conforme<br />
exigido de acordo com 10.3 e 10.10. Os requisitos deverão ser aplicados às tubulações GRP que<br />
possuem blindagem externa permanente. Outras considerações podem ser aplicadas à tubulação GRP,<br />
que é revestimento com material removível, p. ex. isolamento. Ver G.7.<br />
Esta informação deverá ser disponibilizada ao instalador e operador. Caso o duto tenha sido qualificado<br />
de acordo com código para as propriedades de resistência de superfícia C5, blindagem de carga C%, ou<br />
declínio de carga C¨, o projetista deverá identificar se essas propriedades necessitam ser verificadas<br />
durante a instalação e operação.<br />
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Tabela 5 — Requisitos para condutividade elétrica, dissipação eletrostática e aterramento,<br />
como função das condições de serviço em áreas de risco<br />
Condições de serviço<br />
Mecanismos de geração de carga interna<br />
parâmetro X do<br />
código de<br />
condutividade X/Y<br />
Resistência à aterramento<br />
Componentes do duto que podem conter um fluido com<br />
condutividade elétrica maior que 10.000 pS/m no qual<br />
gotículas altamente carregadas são improváveis que a<br />
formem (ver 10.5.3 e 10.5.4).<br />
Componentes do duto que podem conter gotículas de<br />
fluido altamente carregadas com condutividade elétrica<br />
maior que 10 000 pS/m (ver 10.5.2, 10.6.4 e 10.6.9).<br />
Componentes do duto que podem conter ambiente<br />
inflamável, i.e. só parcialmente cheio, onde o fluido tem<br />
condutividade elétrica menor que 10 000 pS/m (ver<br />
10.6.5 e 10.6.9).<br />
Sem requisito de<br />
condutividade.<br />
C1a, C2a, ou C3.<br />
Ver Nota.<br />
Preferível C1a mas<br />
aceitáveis C2a e C3.<br />
Ver NOTA.<br />
Conteúdo líquido aterrado a 106 : em<br />
no mínimo um ponto da linha.<br />
Conteúdo líquido aterrado a 106 : em<br />
no mínimo um ponto da linha. Todos os<br />
objetos metálicos isolados de tamanho<br />
significativo aterrados a 106 :.<br />
Conteúdo líquido aterrado a 106 : em<br />
no mínimo um ponto da linha. Todos os<br />
objetos metálicos isolados de tamanho<br />
significativo aterrados a 106<br />
Componentes do duto que podem conter líquido fluente<br />
com velocidade maior que 1 m/s e condutividade elétrica<br />
menor que 10 000 pS/m<br />
C1a, C2a ou C3.<br />
Ver Nota.<br />
Sistemas de dutos com menos de 10 m de comprimento Sem requisito de<br />
que contêm líquido fluente com velocidade de fluxo condutividade.<br />
máxima menor ou igual a 1 m/s e condutividade elétrica<br />
menor que 10 000 pS/m (ver 10.6.7 e 10.6.8).<br />
Sistemas de dutos com mais de 10 m de comprimento,<br />
mormente aqueles que contêm microfiltros na extremidade<br />
de superfície da linha, podem necessitar dos requisitos<br />
contidos em 10.5.4, dependendo do resultado da análise<br />
de riscos.<br />
Mecanismos geradores de carga externa<br />
Componentes do duto que estão em risco por mecanismos Sem requisitos de<br />
de carga externa fraca mas improváveis de possuirem condutividade.<br />
cobertura de camada condutora de tamanho significativo<br />
ou de experimentar geração de forte carga externa<br />
durante a operação normal (ver 10.7.3).<br />
Componentes do duto com risco de exposição a<br />
mecanismos geradores de carga moderada e que<br />
poderiam ter uma camada condutora de tamanho<br />
significativo (ver 10.7.4).<br />
C2a<br />
Ver Nota.<br />
Conteúdo líquido aterrado a 106 : em<br />
no mínimo um ponto da linha. Todos os<br />
objetos metálicos isolados de tamanho<br />
significativo aterrados a 106<br />
Conteúdo líquido aterrado a 106 : em<br />
no mínimo um ponto da linha. Todos os<br />
objetos metálicos isolados de tamanho<br />
significativo aterrados a 106.<br />
Todos os objetos metálicos isolados de<br />
tamanho significativo aterrados a 108 :.<br />
Todos os objetos metálicos isolados de<br />
tamanho significativo aterrados a 108 :.<br />
Componentes do duto que possuem risco significativo<br />
identificado vindo de mecanismos de geração de forte<br />
carga eletrostática externa durante a operação normal<br />
(ver 10.8.4 e 10.8.5).<br />
C2a<br />
Ver Nota.<br />
Todos os objetos metálicos isolados de<br />
tamanho significativo aterrados a 106 :.<br />
NOTA<br />
Normas de desempenho alternativas aceitáveis se acordado com o outorgante e a autoridade jurisdicional.<br />
10.5 Dutos que contêm líquido com condutividade elétrica maior que 10.000 pS/m<br />
10.5.1 Água do mar e óleo bruto tipicamente se encaixam com essas condições.<br />
10.5.2 Se um vapor carregado se formar dentro do duto, os requisitos de 10.6 deverão ser aplicados.<br />
NOTA Líquidos condutores não podem acumular carga dentro do duto, a menos que estejam na<br />
forma de gotículas como formadas por vapores carregados. Isto é considerado extremamente<br />
improvável para a situação coberta por esta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong> e necessitaria que a velocidade<br />
estivesse muito alta e/ou que o diâmetro do duto fosse muito grande.<br />
10.5.3 O interior do duto deverá estar conectado à terra em um mínimo de um ponto de aterramento exposto<br />
no sistema. Caso o duto não esteja sempre totalmente cheio de líquido, o interior do mesmo deverá ser<br />
aterrado no ponto mais baixo do sistema, e em locais onde o líquido possa ficar represado.<br />
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10.5.4 Todos os objetos metálicos isolados de tamanho significativo (ver G.4) localizados no ou sobre o duto<br />
deverá ter preferencialmente resistência à aterramento máxima em qualquer ponto de 106 :. Deverá haver<br />
prioridade para objetos mais próximos a objetos móveis e aterrados, incluindo o pessoal, durante as<br />
operações.<br />
NOTA Esta exigência é uma precaução para tratamento de situações onde mecanismos geradores de carga<br />
externa, acredita-se, são improváveis de ocorrer, e não considerados na análise de risco.<br />
10.6 Dutos que contêm fluido com condutividade elétrica menor que 10.000 pS/m<br />
10.6.1 Exemplos típicos de tais fluidos incluem produtos refinados como diesel e querosene.<br />
NOTA<br />
Ver também NOTA em G.3.1.<br />
10.6.2 Os requisitos de 10.6.3 a 10.6.6 também devem ser aplicados em áreas sem risco caso haja risco de<br />
choque ao pessoal e possibilidade de carga acidentalmente transferida pelo pessoal em área de risco.<br />
10.6.3 O interior do duto deve ser conectado ao terra em pelo menos um ponto de aterramento exposto no<br />
sistema. Caso o duto não esteja completamente cheio de líquido, o interior do mesmo deverá ser aterrado no<br />
ponto mais baixo do sistema em locais onde o líquido possa estar represado.<br />
10.6.4 Os sistemas de tubulação GRP com velocidade de fluxo linear excedente a 1 m/s precisarão ter<br />
propriedades de condutividade elétrica C1a, C2a ou C3. O uso de componentes com propriedades de<br />
dissipação eletrostática C4 em conjunto com C5, C6 ou C7, deverá ocorrer mediante acordo entre o<br />
dirigente e a autoridade jurisdicional.<br />
NOTA A classificação C3 assume que a voltagem máxima gerada no interior do duto é menor que 50<br />
kV. O projetista deverá considerar a modificação do critério de aceitação caso haja informação<br />
disponível indicando que voltagens maiores que 50 kV poderão ser geradas dentro do duto durante o<br />
serviço. De modo oposto, pode ser aceitável relaxar o padrão de performance caso a informação disponível<br />
indique que voltagens muito mais baixas que 50kV sejam prováveis de serem geradas.<br />
10.6.5 Dutos que podem conter ambiente inflamável, i.e. parcialmente cheio, devem preferencialmente ter<br />
valor máximo de resistência à aterramento em qualquer ponto do interior do duto de 106 : (C1a).<br />
10.6.6 Caso a integridade da camada interna seja importante por outras razões que não segurança, p.ex.<br />
qualidade do produto, e as camadas internas da parede possam estar vulneráveis a perfurações, então o<br />
valor máximo de resistência à aterramento em qualquer ponto do interior do duto deverá ser 106 : (C1a).<br />
10.6.7 Os sistemas de tubulação com comprimento menor que 10 m que contêm fluência de líquido com<br />
velocidade linear máxima menor ou igual a 1 m/s e condutividade elétrica menor que 10.000 pS/m não<br />
devem ser exigidos quando à condutividade, uma vez que componentes metálicos isolados de tamanho<br />
significativo (ver Anexo G) possuem resistência máxima à aterramento menor que 108 :. Sistemas de<br />
tubulação maiores que 10 m, principalmente aqueles que contêm microfiltros na extremidade de superfície<br />
da linha, podem ser exigidos quanto aos requisitos de 10.6.4 dependendo do resultado da análise de risco.<br />
10.6.8 Componentes metálicos na tubulação que oferece um meio elétrico direto entre o interior e<br />
exterior do duto deverão ter resistência máxima à aterramento em qualquer ponto de 106 :. Esta<br />
resistência pode ser aumentada até 108 : para dutos que satisfaçam os requisitos de 10.6.7.<br />
10.6.9 Todos os objetos metálicos isolados de tamanho significativo (ver G.4) localizados ou presos<br />
ao duto devem ter uma resistência máxima à aterramento em qualquer ponto de 106 :. Deve-se dar<br />
prioridade a objetos que estejam bem próximos aos objetos móveis e fixos, incluindo o pessoal,<br />
durante operações normais. Ver NOTA em 10.5.4.<br />
10.7 Tubulações expostas a mecanismos geradores de eletrostática externa<br />
10.7.1 Os requisitos fornecidos em 10.7.3 e 10.7.4 deverão também ser aplicados em áreas sem<br />
risco caso haja risco significativo de que acúmulo de carga possa ser transferido pelo pessoal para<br />
área de risco.<br />
10.7.2 Sistemas de tubulação GRP com material de revestimento removível que possuem objetos<br />
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metálicos isolados de tamanhos significativos expostos ou cobertos sob a blindagem também<br />
deverão estar sujeitos aos requisitos desta subcláusula. Ver G.7.<br />
10.7.3 Componentes da tubulação improváveis de possuírem cobertura de camada condutora de<br />
dimensões significativas ou improváveis de experimentarem forte geração de carga externa durante<br />
operações normais não deverão ser exigidos quanto à condutividade, uma vez que estão expostos<br />
apenas a mecanismos geradores de carga fraca, p.ex. tribocarga e proximidade com pequeno<br />
tanque com água de lavagem. Todos os objetos metálicos isolados de tamanho significativo (ver<br />
G.4) devem ter resistência máxima à aterramento menor que 108 :. Deve-se dar prioridade a objetos<br />
que estejam bem próximos aos objetos móveis e fixos, incluindo o pessoal, durante operações<br />
normais.<br />
NOTA<br />
Os grandes dutos são mais prováveis de possuírem um revestimento considerável<br />
de possível material condutor do que os dutos menores.<br />
10.7.4 Componentes da tubulação que podem estar cobertos por camada condutora de dimensões<br />
significativas durante o serviço mas que são improváveis de experimentarem geração de carga<br />
externa forte durante operações normais deverão ser exigidos quanto a propriedades de dissipação<br />
eletrostática, classificação C2a, levando-se em conta que estejam expostos a mecanismos<br />
geradores de carga externa moderada, p.ex. proximidade a grandes tanques de lavagem, campos<br />
atmosféricos alternantes, tribocarga freqüente. Caso a tubulação não alcance a classificação C2a,<br />
pode-se aceitar a classificação C5 ou C6, desde que acordado entre o outorgante e a autoridade<br />
jurisdicional. Todos os objetos metálicos isolados de tamanho significativo (ver G.4) localizados ou<br />
presos ao duto devem ter uma resistência máxima à aterramento em qualquer ponto de 108 :. Devese<br />
dar prioridade a objetos que estejam bem próximos aos objetos móveis e fixos, incluindo o<br />
pessoal, durante operações normais.<br />
10.8 Tubulações expostas a mecanismos geradores de eletrostática externa forte<br />
10.8.1 Sistemas de tubulação GRP com material de revestimento removível que possuem objetos<br />
metálicos isolados de tamanhos significativos expostos ou cobertos sob a blindagem também<br />
deverão estar sujeitos aos requisitos desta subcláusula. Ver G.7.<br />
10.8.2 O principal mecanismo preocupante é a efluência atrás do duto de fluido de dupla fase, p.ex.<br />
gás com gotículas condensadas de tubulação próxima vazando vapor ou hidrocarboneto. Este último<br />
apresenta uma situação de perigo potencialmente perigosa, uma vez que a atmosfera de risco está<br />
sempre presente.<br />
10.8.3 Como parte da avaliação de risco, o projetista deve levar em conta as propriedades do<br />
líquido efluente e sua habilidade de permitir separação de carga, a pressão direcionando a<br />
efluência, a confiabilidade dos encaixes e fixadores que poderiam fornecer uma fonte de vazamento,<br />
freqüência de manutenção, orientação e distância da fonte do vazamento do duto GRP, ventilação<br />
disponível, distância para o objeto aterrado mais próximo para uma descarga incendiária potencial,<br />
e a proporção de tempo que a instalação é preenchida.<br />
10.8.4 Todos os objetos metálicos isolados de tamanho significativo (ver G.4) localizados ou presos<br />
ao duto devem ter uma resistência máxima à aterramento em qualquer ponto de 106 :. Deve-se dar<br />
prioridade a objetos que estejam bem próximos aos objetos móveis e fixos, incluindo o pessoal,<br />
durante operações normais.<br />
10.8.5 Componentes da tubulação que têm um aumento identificado significativo de risco de<br />
mecanismos de geração eletrostática externa forte durante operações normais devem possuir<br />
classificação de condutividade elétrica C2a. Caso um duto não alcance a classificação C2a, as<br />
classificações C5 ou C6 podem ser aceitas quando houver acordo entre o outorgante e a autoridade<br />
jurisdicional.<br />
NOTA Existe uma possibilidade grande de descarga de escova disseminante da própria superfície<br />
GRP se o duto GRP contém um fluido condutor e tem espessura de parede menor que 8 mm. Dutos<br />
maiores são mais prováveis de fornecer a capacitância para uma descarga incendiária do que os<br />
dutos menores.<br />
10.9 Continuidade do caminho elétrico dentro do sistema de dutos<br />
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10.9.1 Caso um duto tenha especificação condutiva, o projetista deverá considerar a natureza da<br />
continuidade do caminho ao longo da junta e determinar o espaçamento das tiras de aterramento<br />
adequadamente. Todos os componentes que não satisfaçam a classificação de continuidade Y = 1<br />
deverão ser aterrados independentemente de acordo com as recomendações do fabricante.<br />
10.9.2 Caso haja necessidade da aplicação de uma pintura condutora externa, é recomendável que<br />
seja aplicada uma cobertura sob condições de fabricação antes da instalação da tubulação.<br />
Recomenda-se que esta pintura não seja aplicada em áreas que não possam ser facilmente<br />
inspecionadas ou trabalhadas.<br />
10.9.3 Caso seja aplicada pintura condutora externa, o operador poderá ser chamado a monitorar a<br />
integridade da proteção durante o tempo de vida a fim de assegurar que regiões blindadas não<br />
fiquem isoladas do aterramento.<br />
10.9.4 O operador poderá ser chamado a monitorar o desempenho dos pontos ligação ao<br />
aterramento durante o serviço.<br />
10.9.5 A freqüência e método usados para avaliar a integridade da cobertura, se aplicável, e os<br />
pontos de ligação ao aterramento deverão ser iguais aos resultados da análise de risco.<br />
10.10 Raios<br />
O uso de tubulações GRP para transportar fluidos inflamáveis e perigosos em situações onde eles<br />
podem ficar expostos a raios deve estar sujeito ao resultado da análise de risco.<br />
11 Documentação do instalador e operador<br />
O projetista do sistema deverá fornecer as seguintes informações para serem usadas pelo pessoal<br />
de instalação e operação. As informações incluem, mas não estão limitadas a:<br />
a) parâmetros do projeto e de operação;<br />
1)pressão do projeto;<br />
2)temperatura do projeto;<br />
3)Tg da resina;<br />
4)pressão qualificada de cada componente;<br />
5)pressão mínima qualificada em cada sistema de tubulação;<br />
6)condições de velocidade média e máxima em cada sistema de tubulação;<br />
7)limitações da resistência química, se aplicável;<br />
8)procedimentos para eliminar ou controlar golpe de aríete e cavitação, se aplicável;<br />
9)classificação do fogo e local do duto com classificação de fogo, se aplicável;<br />
10) classificação da condutividade, local do duto condutor, requisitos de ligação ao solo/aterramento<br />
e local dos pontos de aterramento;<br />
11) estado crítico.<br />
b) desenhos do sistema e requisitos de suporte para equipamento pesado<br />
c) Locais preferidos para conexões das juntas finais em malhas de dutos, onde apropriado;<br />
d) orientação para permitir teste antecipado de pressão, se apropriado;<br />
e) estratégia de inspeção.<br />
A estratégia de inspeção para instalação e operações deverá considerar o sistema em estado crítico<br />
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e de acessibilidade para inspeção. Orientações sobre os fatores que precisam ser considerados na<br />
prepação da estratégia de inspeção são fornecidas no Anexo H. Orientações sobre a escolha dos<br />
métodos de inspeção são fornecidas no Anexo E da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002. Caso seja solicitado teste<br />
de emissão acústica, o mesmo deverá ser executado de acordo com o ASTM E1118. A avaliação<br />
das condições da resina ou do adesivo deverá ser feita de acordo com 6.8.2 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002.<br />
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A.1Tipos de suporte<br />
Anexo A<br />
(informativo)<br />
Orientação para o projeto do leiaute do sistema de tubulação GRP<br />
Os suportes que permitem a livre movimentação do duto incluem:<br />
a)suspensores, que são liberados para movimentação lateral ou longitudinal do duto,<br />
b)suportes fixos sobre os quais o duto pode deslizar, permitindo movimento longitudinal e,<br />
freqüentemente, movimento lateral,<br />
c)guias que permitem movimento rotacional e longitudinal do tudo mas que restringem o movimento<br />
lateral,<br />
d)âncoras, que restringem os movimentos em todas as direções e divide o sistema de dutos em<br />
seções individuais expansíveis.<br />
Os suspensores são liberados para mover suas hastes de suspensão e incluem cinta, anel, garfo ou<br />
tipos de roldanas. Um rack conservador de tubulação feito com cantoneira de aço é um suporte fixo<br />
típico que permite tanto o movimento longitudinal quanto lateral.<br />
A.2Espaçamento do suporte<br />
Os suportes são projetados em um sistema de tubulação com o intuito de prevenir desvio excessivo<br />
devido à massa do líquido e do duto. Quando o desvio de meio-vão é limitado a 12,5 mm ou 0,5 %<br />
do vão, a tensão de encurvamento no duto geralmente fica abaixo dos níveis permitidos do duto e<br />
encaixes. Contudo, em projetos mais rígidos, pode ser necessário o uso de espaçamento menor.<br />
Isto pode ser verdadeiro se houver um número de componentes pesados, como válvulas, no<br />
sistema, ou se a pressão ou temperatura do projeto estiverem próximas do limite do produto. Uma<br />
vez calculado o espaçamento do suporte, os níveis máximos de tensão deverão ser determinados.<br />
A.3Expansão térmica<br />
A mudança de comprimento devido à expansão térmica para qualquer sistema de tubulação acima do solo deve<br />
ser calculada. A expansão térmica de tubulação GRP modelada por contato e enrolada em filamento na direção<br />
axial pode variar bastante. A expansão térmica da tubulação GRP é uma função do coeficiente de expansão e<br />
mudança de temperatura, bem como comprimento total do sistema de tubulação. Os coeficientes de expansão<br />
térmica de GRP são quase constantes às suas temperaturas de uso determinadas, tornando assim a expansão<br />
térmica linear com a temperatura.<br />
A.4Expansão de pressão<br />
Embora normalmente negligenciada, a expansão axial devido à pressão interna pode, algumas<br />
vezes, ser igual em magnitude à expansão térmica devido aos baixos valores de módulo da<br />
tubulação GRP. O resultado é uma expansão significativa de pressão que deverá ser levada em<br />
conta para alcançar resultados mais fidedignos. A magnitude da expansão de pressão depende da<br />
pressão do projeto, tamanho do duto, espessura da parede, e propriedades mecânicas do produto.<br />
É recomendável verificar a magnitude da expansão de pressão e determinar se ela necessita ser<br />
incluída como um fator no projeto.<br />
A.5 Controlando a expansão com âncoras<br />
No projeto de sistemas de tubulação GRP, deve-se usar se módulo axial baixo. Um benefício dessa<br />
propriedade mecânica diz respeito às pequenas cargas finais criadas pelo efeito de pressão e<br />
temperatura, permitindo o uso de âncoras mais leves. Para condições âncora-a-âncora,<br />
normalmente não é necessário incluir a expansão de pressão no projeto, uma vez que os efeitos da<br />
pressão apenas ocorrem em mudanças de direção. Os efeitos da pressão, contudo, devem ser<br />
avaliados para cada caso de projeto.<br />
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A.6 Controlando a expansão com guias<br />
Na parede do duto, forças compressivas de expansão podem resultar em deformações, e, em geral,<br />
instabilidade, a menos que o sistema de tubulação esteja adequadamente contido por guias. As<br />
guias são firmemente afixadas à estrutura de suporte a fim de fornecer apoio à tubulação e prevenir<br />
deformação devido à expansão, ao passo que ainda permite a movimentação do duto na direção<br />
axial. Sob condições normais, a expansão linear do sistema de dutos entre os pontos de ancoragem<br />
pode ser controlada sem que se exceda os níveis de tensão axial permitidos no duto e nos<br />
encaixes.<br />
As guias são recomendadas para linhas que estejam sujeitas a cargas laterais ou elevação.<br />
Exemplos incluem linhas sujeitas à oscilação de pressão, linhas esvaziadas e cheias durante a<br />
operação, e linhas que podem ser elevadas ou movidas (especialmente quando vazias) pelo vento<br />
ou outras cargas externas.<br />
A.7 Controlando a expansão com mudanças direcionais<br />
As mudanças direcionais, como parte da geometria do sistema de tubulação, podem aliviar a tensão<br />
criada pela expansão térmica e da pressão. Contudo, os níveis de tensão criados nos encaixes<br />
GRP, especialmente ângulos, em mudanças direcionais devem ser mantidos abaixo do nível de<br />
tensão de curvatura permitido no duto e encaixes. O nível de tensão no duto e nos encaixes<br />
depende na mudança total em comprimento, e a distância para a primeira guia ou suspensor.<br />
A.8 Controlando a expansão com curvas de expansão<br />
A curva de expansão (curva na tubulação geralmente no formato de um “C”) é um outro método<br />
usado para aliviar o estresse devido a mudanças de comprimento no sistema de tubulação. As<br />
curvas de expansão geralmente são empregadas entre extensões retas dos dutos muito longas a fim<br />
de aliviar as cargas finais e deformação entre âncoras. Da mesma forma que o espaçamento com<br />
guias para mudanças direcionais, o projeto geralmente utiliza uma abordagem simples. Mais uma<br />
vez, os parâmetros do projeto incluem expansões térmicas e de pressão, não apenas mudanças de<br />
temperatura. A redução dos módulos para dar conta dos efeitos da temperatura leva a resultados<br />
mais conservadores, e deve ser considerada por qualquer projeto minucioso.<br />
A.9 Controlando a expansão usando foles<br />
Tanto quanto possível, o uso de foles (conectores flexíveis do duto) deve estar limitado a aplicações<br />
nas quais os foles acomodam a expansão axialmente, i.e. somente onde são<br />
comprimidas/estendidas. Outros métodos, p.ex. deslocamento transverso de um único fole ou<br />
sistema de foles articulados, necessitam de consideração especial.<br />
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Anexo B<br />
(informativo)<br />
Descrição e orientação na seleção de tipos de juntas<br />
B.1Geral<br />
Vários tipos de juntas de aderência e mecânicas estão disponíveis para tubulações GRP. Essas<br />
juntas tendem a ser proprietárias por natureza, mas geralmente podem ser categorizadas nos<br />
seguintes tipos:<br />
a) juntas adesivo-aderentes concêntricas;<br />
b) juntas laminadas;<br />
c) untas mecânicas de selagem elastomérica bolsa e ponta com retentor (com/sem travas);<br />
d) juntas flangeadas;<br />
e) outras juntas mecânicas;<br />
f) conexões metálicas/GRP.<br />
Para a maioria das aplicações offshore, são necessários os tipos resistentes a empuxo, p.ex. junta<br />
adesivo-aderente, de selagem elastomérica de bolsa e ponta (com travas), laminada ou flangeada.<br />
Contudo, para uma tubulação bem ancorada e apoiada, os tipos não resistentes a empuxo podem<br />
ser usadas, p.ex. juntas bolsa e ponta elastoméricas (sem travas) ou sistemas de juntas mecânicas.<br />
O projetista deve levar em conta os seguintes fatores ao selecionar o método de junção:<br />
─ estado crítico (confiabilidade);<br />
─ desempenho sob cargas de curvatura;<br />
─ ambiente de instalação (facilidade de inspeção);<br />
─ facilidade de fabricação.<br />
B.2Juntas adesivo-aderentes<br />
Este é um tipo de junta rígida, que consiste em uma extreminade de sino levemente cônica<br />
(afunilada) e uma extremidade macho usinada (cilíndrica ou afunilada). Alternativamente, a<br />
extremidade macho usinada pode ser rosqueada. Uma amostra típica deste tipo de junta está<br />
mostrada na Figura B. 1.<br />
As juntas adesivas têm o menor custo material de todas as juntas, e são estruturalmente eficientes<br />
quando construídas corretamente. Caso seja usado um pino cilíndrico, a junta é usada como<br />
anteparo. O sino cônico e a junta em pino macho possuem duas superfícies cônicas que se<br />
encaixam e não se destinam a anteparos. A primeira possui a vantagem de permitir a posição da<br />
arrumação rapidamente determinada. A última (junta macho/macho) é uma junta mais forte, porém<br />
está mais inclinada a erros de posicionamento de montada incorretamente, o que pode enfraquecer<br />
a junta.<br />
A Montagem de juntas adesivas tende a se tornar mais difícil em grandes peças, particularmente em<br />
tubulações com diâmetro acima de 450 mm. A preocupação fica por conta da bolha adesiva formada<br />
quando a junta é montada, e que pode espichar para dentro da furação do duto. Isto poderia criar<br />
um fator de bloqueio substancial bem como fornecer um meio para danos por erosão e cavitação.<br />
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Leg<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
B.3 Juntas laminadas<br />
Duto com extremidade de encaixe integral<br />
adesivo<br />
Filete de acabamento<br />
Duto com extremidade em pino<br />
Figura B.1 — Junta adesivo-aderente típica<br />
A junta laminada consiste de tubo e encaixe de extremidade plana, preparada, alinhada e laminada com fibras de<br />
reforço/misturas endurecedoras conforme mostrado na Figura B.2. Existem dois tipos de junta laminada: a<br />
superfície externa do duto pode ser levemente esfoliada deixando uma superfície cilíndrica, ou esfoliada para<br />
fornecer uma conexão macho. Juntas laminadas requerem um alto grau de destreza, e seu uso no local deve ser<br />
minimizado. É recomendável que a laminação de tubos para montagem de carretel de tubo seja feita na loja ou<br />
nas dependências do fabricante.<br />
Leg<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
Revestimento laminado<br />
Laminado do duto<br />
Comprimento do laminado<br />
Afunilamento não menos íngreme que 1 e 6<br />
linha de centro do duto<br />
Figura B.2 — Junta laminada típica<br />
A junta possui a vantagem sobre outras juntas adesivas de ser preparada apenas pelo exterior e do<br />
posicionamento relativo das duas extremidades ser menos crítico. Para conexões de campo (juntas<br />
de interligação), as juntas laminadas deveriam ser consideradas devido a sua flexibilidade para<br />
acomodar pequenos desalinhamentos.<br />
Β.4 Juntas mecânicas de selagem elastomérica bolsa e ponta com retentor e trava<br />
Estas juntas são feitas com uma extremidade em ponteira e um encaixe final com anéis de selo de<br />
gume ou retentores. O encaixe pode tanto se integrado ao duto (encaixe único), quanto ser um item<br />
separado (encaixe duplo). O soquete duplo é usado para unir dois dutos com extremidades em pino.<br />
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Juntas com dois ou mais retentores podem ser usadas. As juntas de selagem elastomérica permitem<br />
algum movimento axial e certa quantidade de desvio angular. Caso seja necessária uma junta<br />
resistente à tensão, uma cinta de fecho poderá ser incorporada conforme a Figura B.3.<br />
Essas são as juntas mais simples de serem montadas e podem se determinadas para permitir um<br />
pequeno movimento axial e angular dentro da junta. São mais baratas e geralmente mais eficientes<br />
estruralmente do que as juntas adesivas. São mais volumosas do que as adesivas, mas possuem a<br />
vantagem de poderem ser facilmente montadas em condições precárias de trabalho, e são as juntas<br />
preferidas para sistemas de tubulação de concreto de base gravitacional e dutos de transferência de<br />
lastro em embarcações.<br />
A junta também é usada por colunas içadoras de bombas, onde uma ranhura é adicionada na<br />
direção axial da junta a fim de permitir a transferência de torque.<br />
Leg<br />
1 Duto com ponta de encaixe integral<br />
2 anel elastomérico<br />
3 cinta de travamento<br />
4 duto com ponta em pino<br />
5 furo de inserção para a cinta de travamento<br />
Figura B.3 — Junta típica de bolsa e ponta selada elastomérica (tipo com trava)<br />
Β.5 Juntas flangeadas<br />
As juntas flangeadas facilitam as conexões de tubulações de aço e permitem montagem e<br />
desmontagem rápida dos sistemas de tubulação. O diâmetro externo e o espaçamento do furo dos<br />
flanges deverão estar de acordo com os requisitos tanto da <strong>ISO</strong> 7005-3 [4] ou, via <strong>ISO</strong> 15649 [5], da<br />
ASME B16.5 [6]. Os flanges GRP possuem sempre superfícies planas e, conseqüentemente, os<br />
flanges de correspondência também deverão ter superfícies planas.<br />
Geralmente são usados dois tipos de flanges:<br />
─ flanges do tipo fixo, adesivo-aderentes ou laminados às extremidades da tubulação;<br />
─ flanges circulares tipo anel, com colar GRP adesivo-aderente ou laminado às extremidades da<br />
tubulação com flanges frouxos de apoio em GRP ou aço.<br />
Parafusos de conexão devem sempre ser usados com arruelas em ambos os lados. Deve-se considerar o uso de<br />
placas de apoio a fim de evitar dano ao GRP no giro dos parafusos.<br />
Geralmente deve-se evitar, sempre que possível, o uso de juntas flangeadas, uma vez que a composição dos<br />
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flanges é muito sensível a desalinhamentos e aperto excessivo dos parafusos. Se possível, o uso de flanges de<br />
trabalho pesado também devem ser evitados e não devem ser especificados como compensadores da<br />
possibilidade de controle de qualidade inadequado durante a instalação, uma vez que trazem acréscimos<br />
significativos de custo, massa e comprimento do encaixe.<br />
B.6 Conexões roscadas<br />
Três tipos de conexões roscadas estão disponíveis para sistemas de tubulação GRP de alta e média<br />
pressão:<br />
a) junta macho/macho, usando um engate com roscas padrão API (p.ex. EUE 10RD, EUE 8RD, os<br />
chamados rosquementos redondos), ver Figura B.4;<br />
b) junta roscada “integral” fêmea/macho, com roscas padrão API e selagem via rosquemanto<br />
usando fita PTFE e/ou composto especial, conforme recomendado pelo fabricante. Ver Figura<br />
B.5;<br />
c) Junta roscada grossa “integral” fêmea/macho, incluindo retentor para selagem. Ver Figura B.6.<br />
Para reduzir a fricção e melhorar o desempenho de selagem, podem ser usados preenchedores de<br />
roscas, por exemplo grafite ou partículas de cerâmica. Lubrificantes com base de PTFE também<br />
podem ser usados para reduzir a fricção, ou seja, para facilitar o torque fazer-e-quebrar.<br />
Extremidades de conexões rosqueadas que cumprem os padrões API devem cumprir os requisitos<br />
API Spec 15HR [18]. Conexões de extremidade roscada que são projetadas pelo fabricante devem<br />
cumprir as especificações do fabricante, como por exemplo qualidade de fabricação, acabamento de<br />
superfície, etc.<br />
Leg<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
R<br />
osqueamento padrão API<br />
conector fêmea rosqueado<br />
conector da linha central do duto<br />
Laminado do duto<br />
Figura B.4 — Junta padrão API<br />
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Leg<br />
1 Rosqueamento padrão API<br />
2 corpo do duto – ponta macho<br />
3 corpo do duto – ponta fêmea<br />
4 linha de centro do duto<br />
Figura B.5 — Junta integral (rosquemanto API)<br />
Leg<br />
1 Rosqueamento grosso<br />
2 Corpo do duto – ponta macho<br />
3 corpo do duto – ponta fêmea<br />
4 selagem por retentor<br />
5 Linha de centro do duto<br />
Figura B.6 — Rosquemento integral (rosqueamento grosso + selagem por retentor)<br />
B.7 Outras juntas mecânicas<br />
Diversas juntas mecânicas proprietárias ou acopladores estão disponíveis para tubulação GRP.<br />
Deve-se fazer referência aos dados do fabricante para orientação de uso.<br />
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Anexo C<br />
(informativo)<br />
Orientação sobre propriedades de material e análise de tensão/deformação<br />
Os fabricantes normalmente otimiza o desempenho das tubulações GRP para a condição de relação<br />
de tensão axial para pressão interna de 2:1 em anel. Isto implica que o comportamento do material<br />
é anisotrópico e, assim, o módulo de anel é maior que o módulo axial.<br />
As propriedades do material, e seus símbolos, para sistemas de tubulação GRP relevantes para o projeto do<br />
sistema são:<br />
Símbolo<br />
Ea<br />
Eh<br />
Vha<br />
Vah<br />
Gshear<br />
αa<br />
αh<br />
Propriedade do material<br />
Módulo de Young na direção axial<br />
Módulo de Young na direção do anel<br />
Relação de Poisson, do eixo para a deformação do arco resultado de tensão na direção do arco<br />
Relação de Poisson, do arco para a deformação do eixo resultado da tensão na direção axial<br />
Módulo de Shear<br />
Coeficiente da expansão térmica na direção axial<br />
Coeficiente da expansão térmica na direção do arco<br />
Onde<br />
Valores típicos para as propriedades mencionadas acima para tubulação matriz reforçada com fibra<br />
de vidro e enrolada em filamento 55º com uma fração do volume de vidro de 55% de epóxi, éster<br />
vinil e resinas de poliéster são fornecidos na Tabela C.1:<br />
Tabela C.1 — Propriedades típicas do material<br />
Propriedade do material<br />
Valor<br />
Ea<br />
12 000 MPa<br />
Eh<br />
22 000 MPa<br />
íha 0,55<br />
íah 0,30<br />
G<br />
shear<br />
11 000 MPa<br />
áa<br />
18 µm/m~°C<br />
áh<br />
13 µm/m~°C<br />
As deformações e tensões relevantes, e seus símbolos, para um projeto de sistemas de tubulação GRP são:<br />
Símbolo<br />
åa<br />
åh<br />
ã<br />
óa<br />
Tensão/deformação<br />
Deformação na direção axial<br />
Deformação na direção do anel<br />
Deformação de Shear (no plano)<br />
Tensão na direção axial<br />
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óh<br />
ô<br />
Tensão na direção do anel<br />
Tensão de Shear (no plano)<br />
As deformações para uma dada tensão são fornecidas por:<br />
Reciprocamente, as tensões para uma dada deformação aplicada são fornecidas por:<br />
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D.1 Visão geral e definições<br />
Anexo D<br />
(normativo)<br />
Orientação sobre análise de flexibilidade<br />
A seguinte orientação para o projeto do sistema fornece meios claros para produção de parâmetros<br />
de entrada para concessões do projeto para duto enrolado por filamento e encaixes associados. Ela<br />
tem como base a utilização dos dados do teste obtidos pelo vendedor como parte do processo de<br />
qualificação do produto e experiência de como os laminados enrolados por filamento se comportam<br />
sob cargas combinadas. O procedimento envolve a avaliação de coberturas permitidas do projeto<br />
para diferentes casos de carga. Um princípio adotado durante o desenvolvimento do procedimento<br />
foi que ele não deve impor uma sobrecarga adicional de testes nos componentes dos fornecedores.<br />
No contexto de outros códigos, a <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong> deveria ser vista como um desenvolvimento do<br />
documento UKOOA [19] . O tratamento e definição dos casos de cargas do sistema, sustentada,<br />
ocasional, segue aquele usado pelo ASME B31.3 [20] . Para os parâmetros do projeto do sistema,<br />
fatores de flexibilidade, fatores de intensificação da tensão e multiplicadores da tensão de pressão,<br />
A BS 7159 tem sido uma fonte importante de informação. A diferença fundamental entre a <strong>ISO</strong><br />
<strong>14692</strong> e outra documentação é que esta especifica que o produto seja oferecido e qualificado com<br />
base no desempenho.<br />
Isto propõe certos desafios técnicos quando do desenvolvimento de um método para estabelecer<br />
parâmetros para cálculos do projeto, uma vez que a integridade dos próprios componentes não têm<br />
sido demonstrada pelo projeto, mas através de testes.<br />
Para tubulações planas, o procedimento é conceitualmente direto, uma vez que geralmente existem<br />
dados suficientes para construir a linha-base para um revestimento de longo-alcance para tensões<br />
do sistema. Os revestimentos permitidos para o projeto podem então ser desenvolvidos a partir<br />
dessa linha-base (é a validade dessa progressão que é a principal concepção técnica).<br />
Para os encaixes, contudo, a situação é menos explícita conforme esclarecido pelo que se segue:<br />
─ A distribuição de tensão pelas peças sob pressão é complexa e não está limitada a uma simples<br />
membrana. Para muitos componentes o encurvamento local será um componente dominante de<br />
tensão. Este aspecto é, para certos componentes, fornecido no projeto pelo uso de um multiplicador<br />
de tensão por pressão ( m psb) .<br />
─ O material de construção e método de fabricação são diferentes nos encaixes se comparado ao<br />
tubo plano. As limitações geométricas significam que os assentamentos serão diferentes e, embora<br />
o reforço de vidro e resina seja o mesmo, os detalhes de construção, ângulo de torcedura, fração de<br />
fibra, etc, irão variar. Isso significa que as propriedades mecânicas como resistência e grau de<br />
anisotropia serão diferentes.<br />
─ A espessura do laminado irá variar grandemente com a posição devido a aplicação do material<br />
sobre curvaturas 2D. Por exemplo, as dobras serão consideravelmente mais espessas nos<br />
intradorsos. Esse efeito adiciona acentuada complexidade do sistema de tensão.<br />
A orientação adotada é usar o conceito de “tensão equivalente”. Este é um modo de equalizar o<br />
desempenho do encaixe para os dutos planos, de forma que um estresse de sistema “equivalente”<br />
permitido pode ser desenvolvido. Este não é um recurso para calcular a tensão real da peça, que<br />
em si será altamente variável e complexo de ser computado. O “estresse equivalente” é obtido com<br />
base em que o teste de qualificação teria demonstrado que os encaixes possuem uma taxa de<br />
tensão pelo menos tão alta quanto os dutos planos associados.<br />
Esta orientação apresenta informações de ponta ao tempo de sua publicação e é baseada em dados<br />
empíricos obtidos [7] sobre tubulações de até 0,3 m de diâmetro. Contudo, a exatidão dos cálculos<br />
sobre tensão obtidos usando os métodos descritos nesse anexo não pode ser garantida, e<br />
procedimentos alternativos de cálculo serão aceitáveis se acordado com o outorgante. Isso inclui,<br />
por exemplo, o uso de técnica de análise de elemento finito e procedimentos baseados na<br />
experiência.<br />
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Para os propósitos desse anexo, aplicam-se os seguintes termos e definições:<br />
D.1.1<br />
fator de intensificação de tensão<br />
Sf<br />
Relação da tensão atual/efetiva em um componente/encaixe sob carga externa à tensão nominal neste encaixe<br />
conforme determinado com base em trecho de tubulação plana com o mesmo módulo seção e módulo de young.<br />
D.1.2<br />
fator de flexibilidade<br />
ê<br />
relação da flexibilidade na curvatura do componente/encaixe à flexibilidade do duto plano de mesma laminação,<br />
módulo de Young e espessura, com um comprimento correspondente ao comprimento de desenvolvimento do<br />
encaixe.<br />
D.1.3<br />
Multiplicador de tensão da pressão<br />
m psb<br />
Aumento fracional na carga de tensão do anel devido a pressão interna aplicada agindo no encaixe.<br />
NOTA: As definições acima relacionam os fatores intensificadores de tensão de flexibilidade da dobra ou “t” à<br />
flexibilidade do duto feito do mesmo material e com o mesmo diâmetro e espessura de parede. Em uma tubulação<br />
convencional de aço, a dobra do duto e o duto são feitos, geralmente, do mesmo material e dimensão. Em sistemas<br />
GRP, o duto e a dobra geralmente são partes separadas que são aderidas com adesivo ou laminadas juntas. O<br />
material, o empilhamento de camadas e as dimensões podem diferir entre a dobra e o duto; especialmente porque as<br />
paredes da dobra são mais espessas. O fator de aumento da espessura tipicamente está na proporção de dois para 5,<br />
dependendo do diâmetro e pressão avaliados.<br />
Para GRP, pouca evidencia de experiência está disponível para substanciar a definição dos valores Sf. Estudos<br />
recentes feitos pelo SINTEF [7] indicam que os valores Sf e valores de flexibilidade conforme indicado na BS<br />
7159 não se coadunam com seus resultados experimentais para projetos recentes de tubulação GRP com<br />
enrolamento de filamento.<br />
Dado o debate relacionado com os valores Sf conforme incluído na BS 7159 e a falta de outros dados bem<br />
estabelecidos, as seguintes informações deverão ser usadas para a definição dos fatores Sf e de flexibilidade.<br />
Estas são baseadas nas figuras que têm sido usadas em larga escala de análises e têm provado serem<br />
satisfatórias.<br />
Para sistemas de tubulação feitos com encaixes e/ou dutos enrolados sem filamento , é aceitável o uso desta<br />
parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong> em referência direta à BS 7159 como preferência à esse anexo.<br />
Deve-se fazer uma referência à BS 7159 para os fatores específicos da análise de flexibilidade para diâmetros<br />
maiores que 0,5 m.<br />
D.2 Análise de flexibilidade<br />
D.2.1 Geral<br />
Existem duas áreas da análise de flexibilidade que especificamente requerem julgamento feito pelo engenheiro<br />
projetista. Primeiro, o modelo de sistema de tubulação deve ser concebido de tal forma que reflita o ambiente real<br />
do sistema de dutos. Muitas técnicas boas de modelagem são comuns tanto para sistemas de tubulação<br />
anisotrópicos quanto isotrópicos, embora algumas destinem-se apenas a sistemas anisotrópicos.<br />
A segunda área que necessita de julgamento é a interpretação dos resultados obtidos da análise de flexibilidade.<br />
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Quando é usada tubulação de aço, existem níveis bem definidos permitidos para tensão para os diversos tipos de<br />
aço disponíveis. Contudo, para tubulação GRP existe uma larga gama de laminados disponíveis, sendo a<br />
definição da tensão permitida muito mais complexa.<br />
D.2.2 Dobras<br />
D.2.2.1 Geral<br />
A resposta das dobras à pressão e a cargas de curvatura e axiais termicamente induzidas é mais complexa do<br />
que as cargas equivalentes em um duto plano. A aplicação de um instante de curvatura causa ovalização,<br />
resultando em tensão de anel e axial. A razão do anel induzido à tensão axial resultante da curvatura pode, por<br />
exemplo, variar entre 2,1 e 2,8, dependendo se a direção da carga está no plano ou for a dele. Por conseguinte,<br />
tensões dentro das dobras e sua direção tornam-se complexas e não podem ser facilmente relacionadas à<br />
pressão aplicada e cargas de tensão.<br />
O potencial de pressão aplicada e cargas de envergamento para induzir tensão axial e em anel resulta em uma<br />
abordagem conservadora para definir a resistência de longo alcance de uma dobra GRP. A resistência axial de<br />
longo alcance é tomada em metade da resistência de lonco alcance na condição 2:1 (tensão axial). É a mesma<br />
abordagem conservadora para projeto de sistema com dutos planos.<br />
As seguintes relações empíricas para o fator de flexibilidade, fator de intensificação de tensões e multiplicador de<br />
tensão de pressão estão baseadas na BS 7159. As concepções e restrições da fórmula empírica devem ser<br />
consideradas quando houver a utilização dessas relações em um projeto de sistema de tubulação. Deve-se dar<br />
particular atenção à espessura da parede do duto contíguo. Na origem de relações empíricas de fator de<br />
flexibilidade, multiplicadores de tensão da pressão e fator de intensificação de tensões, é presumido que a<br />
espessura máxima da parede da dobra é 1,75 vezes a espessura da parede do duto.<br />
NOTA<br />
Em termos de tipos laminados, conforme descrito no BS 7159, apenas o tipo 3 de laminados<br />
enrolados em filamento é considerado.<br />
D.2.2.2 Fator de flexibilidade (κ b )<br />
Os cálculos fornecidos abaixo determinam o fator de flexibilidade para as dobras, primeiro em termos do próprio<br />
componente, e então traduzido para um fator de flexibilidade global que pode ser usado em programas de<br />
computador para análise do tubo. Consegue-se isso pela multiplicação do fator local pela relação<br />
( E a I b)tubulação / ( E a I b)dobra .<br />
O fator de flexibilidade, êb, para dobras GRP está baseado no fator do duto, ëb, e o fator de correção da pressão<br />
axial, äa, devido ao efeito da pressão interna.<br />
ëb é fornecido por:<br />
onde<br />
tb é a média da espessura das paredes do laminado de referência da dobra, em milímetros;<br />
Di é o diâmetro interno do corpo reforçado da dobra, em milímetros;<br />
Rb é a média de raio da dobra do duto, em milímetros.<br />
Ver tabela D.1 para detalhes.<br />
NOTA 1 A espessura da parede, tb, do laminado de referência é definido como espessura da parede da seção<br />
equivalente da tubulação para propósitos de modelagem nos cálculos do projeto do sistema de tubulação.<br />
äa é fornecido por:<br />
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onde<br />
p<br />
é a pressão aplicada, em megapascals;<br />
E h,bend é o módulo de anel da dobra, em megapascals;<br />
O fator de flexibilidade para dobras lisas é fornecido como função de ëb. Ver tabela D. 1:<br />
Para dobra de laminação manual, o fator 0,7 seria substituído por 1,0.<br />
O fator de flexibilidade para dobras chanfradas é fornecido como uma função de ëb. Ver tabela D.1:<br />
onde<br />
E a,pipe é o módulo axial do duto conectado, em megapascals; E a,bend é o módulo axial da dobra, em megapascals.<br />
NOTA 2 As equações (D.3) e (D.4) são diferentes às correspondentes na BS 7159. O trabalho da SINTEF[7] indica<br />
que é possível para o aumento de flexibilidade oriundo da ovalização da dobra ser mais do que um um grande aumento<br />
na espessura da dobra, com o resultado de que o fator de flexibilidade global pudesse ser menor que 1, i.e.,a dobra é<br />
mais firme que o duto.<br />
NOTA 3 A proporção de espessura da parede é tomada como uma aproximação da proporção do segundo momento<br />
das áreas. O módulo axial do duto pode ser usado no lugar daquele para a dobra se o módulo da dobra for desconhecido.<br />
Um limite superior, baseado em experiência, é colocado em êb. Para dobras lisas ou chanfradas, este limite não<br />
poderá ser maior que 3..<br />
D.2.2.3 Fator de intensificação de tensão (Sf )<br />
Para dobras, lisas ou chanfradas, quatro fatores de intensificação de tensões são requeridos para quantificar a<br />
tensão principal. São eles:<br />
S fa,ibFator de intensificação de tensão axial sob curvatura no plano;<br />
S fa,obFator de intensificação de tensão axial sob curvatura perpendicular;<br />
S fh,ibFator de intensificação de tensão de anel sob curvatura no plano;;<br />
S fh,obFator de intensificação de tensão de anel sob curvatura perpendicular.<br />
Essas funções Sf que pertencem ao fator do duto, ëb, fator de correção de pressão axial, äa, e fator de correção de<br />
pressão do anel, äh onde äh são fornecidas por:<br />
O fator de intensificação de tensão axial sob curvatura no plano para dobra lisa, Sfa,ib, é fornecido<br />
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por (ver tabela D.1):<br />
Para dobra de laminação manual, o fator 0,76 é substituído por 0,96.<br />
O fator de intensificação de tensão axial sob curvatura no plano para dobra chanfrada, Sfa,ib, é<br />
fornecido por (ver tabela D.1):<br />
O fator de intensificação de tensão axial sob curvatura perpendicular para dobra lisa, Sfa,ob, é<br />
fornecido por (ver tabela D.1):<br />
Para uma dobra de laminação manual lisa, o fator 0,56 é substituído por 1,03.<br />
O fator de intensificação de tensão axial sob curvatura perpendicular para uma dobra chanfrada,<br />
Sfa,ob, é fornecido por (ver tabela D.1):<br />
Fator de intensificação de tensão de anel sob curvatura no plano para dobra lisa, Sfh,ib, é fornecido por (ver<br />
tabela D.1):<br />
Para uma dobra de laminação manual lisa, o fator 1,6 não é alterado.<br />
Fator de intensificação de tensão de anel sob curvatura perpendicular para uma dobra chanfrada, Sfh,ib, é<br />
fornecido por (ver tabela D.1):<br />
Fator de intensificação de tensão de anel sob curvatura perpendicular para uma dobra lisa, Sfh,ob, é fornecido<br />
por (ver tabela D.1):<br />
Para uma dobra de laminação manual, o fator 1,58 é substituído por 1,42.<br />
O fator de intensificação de tensão de anel sob curvatura perpendicular para uma dobra chanfrada, Sfh,ob, é<br />
fornecido por (ver tabela D.1):<br />
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Um limite superior, com base em experiência, é colocado em todos os quatro Sf . Nenhum Sf deverá<br />
ser maior que 2.5.<br />
D.2.2.4 Multiplicador de tensão da pressão ( m psb)<br />
Os procedimentos fornecidos na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2 estabelecem a pressão qualificada para os<br />
componentes dentro do sistema de tubulação. Caso a equação (7) seja usada para determinar a tensão<br />
qualificada de serviço para as dobras, então as concentrações de tensões dentro do componente já serão<br />
levadas em conta. Nessas circunstâncias, o multiplicador de tensão da pressão, m psb, usado nos cálculos do<br />
projeto do sistema deverá ser ajustado para 1.<br />
Para dobras que ainda não tiverem sido qualificads de acordo com os procedimentos fornecidos<br />
pela <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2, os seguintes valores para o multiplicador de tensão da pressão, mpsb, deverão ser<br />
aplicados;<br />
─ para dobras lisas, o multiplicador de tensão da pressão, mpsb, será 1;<br />
─ para dobras chanfradas, o multiplicador de tensão da pressão, mpsb será 1,3.<br />
D.2.2.5 Análise de tensão<br />
O propósito da análise de tensão é calcular a tensão efetiva axial e de anel que pode ser usada<br />
para avaliar se os níveis de tensão na dobra estão dentro dos limites aceitáveis, i.e., dentro do<br />
projeto de revestimento fatorado de longo alcance.<br />
As tensões efetivas de anel e axial, σheff,b and σaeff,b, em megapascals, são fornecidas por:<br />
onde<br />
óhp é a tensão de pressão do anel, em megapascals<br />
óap é a tensão de pressão axial, em megapascals<br />
óhb é a tensão de curvatura do anel, em megapascals<br />
óab é a tensão de curvatura axial, em megapascals<br />
î é a tensão de torção, em megapascals<br />
NOTA<br />
1,5 é um fator de intensificação de tensão.<br />
p é a pressão aplicada, em bar (MPa)<br />
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Mi é o momento de curvatura no plano aplicada, em milímetros newton<br />
Mo é o momento de curvatura perpendicular aplicada, em milímetros newton<br />
MT é o momento de torção aplicada, em milímetros newton.<br />
Ib e o segundo momento da área, em milímetros4 (mm4) =<br />
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Caso as tensões, σheff,b and σaeff,b, situem-se dentro do projeto de revestimento fatorado de longo<br />
alcance, então a dobra é definida como dentro dos limites aceitáveis. Caso as tensões situem-se<br />
fora dessa cobertura, então a dobra de maior classificação, i.e., uma dobra de parede espessa,<br />
deverá ser escolhida e os cálculos de tensão repetidos.<br />
Tabela D.1 — Sumário dos fatores de projeto de tubulação para dobras<br />
Dobras Lisas Chanfradas<br />
Diagrama<br />
Fator tubulação<br />
Fator de correção<br />
da pressão axial<br />
Fator de correção<br />
da pressão do<br />
anel<br />
Fator de<br />
flexibilidade<br />
SIF<br />
axial/in-plane<br />
com<br />
com<br />
FIT<br />
axial/perpendicular<br />
com<br />
com<br />
FIT anel/no plano<br />
com<br />
Com<br />
FIT<br />
anel/perpendicular<br />
com<br />
com<br />
Multiplicador de<br />
tensão da pressão<br />
(Ver D.2.3.4 sobre condições)<br />
NOTA Modificações a essas equações para componentes de laminação manual são fornecidas no texto principal<br />
D.2.3 “T”s<br />
D.2.3.1 Geral<br />
No ponto de interseção das seções em “t”, as tensões e suas direções tornam-se complexas e não<br />
podem ser facilmente relacionadas à cargas aplicadas de tensão e pressão. Não existem<br />
expressões analíticas que podem ser usadas para calcular tensões dentro dos ‘t’s e, como<br />
conseqüência disso, as relações para multiplicadores de tensão da pressão, fator de intensificação<br />
de tensões e fatores de flexibilidade disponíveis nos códigos para dutos, são todos empíricos.<br />
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A partir de um trabalho recente dentro do programa Marinetech [8], onde seções ‘t’ típicas eram carregadas sob<br />
pressões internas e curvatura combinados, foram delineadas as seguintes conclusões:<br />
a) Fatores de intensificação máxima de tensão devido à pressão são da ordem de unidade e estão localizadas<br />
na região da interseção.<br />
b) Fatores de intensificação máxima de tensão devido à curvatura também são da ordem de unidade. Tensões<br />
adicionais devido à curvatura podem, assim, ser adicionadas às tensões da pressão.<br />
Desta forma, é a região da interseção que governa o desempenho do componente. Com base nessa conclusão, a<br />
cobertura do projeto para os ‘t’s é similar àquela para as juntas. Ou seja, a falha sob carga de tensão é dominada<br />
pela “fuga” axial na interseção do duto e do ‘t’, e sob pressão é dominada pelo vazamento. Isto implica que a falha<br />
da cobertura de longo alcance é retangular.<br />
As seguintes relações empíricas para o fator de flexibilidade, fator de intensificação de tensões, multiplicadores de<br />
tensão da pressão são baseadas na BS 7159. As concepções e restrições da fórmula empírica devem ser<br />
consideradas quando essas relações forem usadas no projeto do sistema de tubulação.<br />
NOTA: Em termos de tipos laminados conforme descrito na BS 7159, somente o tipo 3 de laminado enrolado em<br />
filamento é considerado.<br />
D.2.3.2 Fator de flexibilidade (êt)<br />
O fator de flexibilidade, êt, para ‘t’s GRP independente se o tê é igual ou desigual, moldado ou fabricado, será de<br />
1. Ver tabela D.2.<br />
D.2.3.3 Fator de intensificação de tensão ( S ft)<br />
O fator de intensificação de tensão, Sft, para Ts é não-direcional e é uma função do fator tubulação, ët, onde ët é<br />
fornecido por:<br />
para “T”s iguais<br />
para “T”s desiguais<br />
onde<br />
tbr é a espessura média do ramo laminado do T, em milímetros;<br />
Db é o diâmetro interno do ramo do T, em milímetros (ver tabela D.2 para detalhes).<br />
NOTA : A espessura da parede do laminado de referência é definida como espessura da parede da seção do<br />
duto equivalente usada para fins de modelagem nos cálculos do projeto do sistema de tubulação.<br />
O fator de intensificação de tensão é fornecido como função de ët:<br />
Um limite superior, baseado na experiência, é colocado em Stf. Ele não deve ser maior do que 2,3.<br />
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D.2.3.4 Multiplicador de tensão da pressão ( m pst)<br />
Os procedimentos fornecidos na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2 estabelecem a pressão qualificada para componentes dentro do<br />
sistema de tubulação. Caso a equação (7) seja usada para determinar a tenção de serviço qualificada para<br />
Ts, então as concentrações de tensão dentro do componente já serão levadas em consideração. Nessas<br />
circunstâncias, o multiplicador de tensão da pressão, m pst , usado nos cálculos do projeto do sistema serão<br />
mantidos em 1.<br />
Para Ts que não foram qualificados de acordo com os procedimentos contidos na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2, o valor do<br />
multiplicador de tensão da pressão, mpst, será determinado de acordo com o seguinte método:<br />
O multiplicador de tensão da pressão, mpst, para Ts é não-direcional e é uma função do fator tubulação, ët,<br />
onde ët é fonecido pela equação (D.15). O multiplicador de tensão da pressão, mpst, é fornecido como uma<br />
função de ët:<br />
Um limite superior, baseado em experiência, é colocado em mpst de tal forma que mpst não deverá ser maior<br />
que 3.<br />
D.2.3.5 Análise de tensão<br />
As tensões axiais e de anel efetivas, σheff,t e σaeff,t, em megapascals, são fornecidas por:<br />
onde<br />
ohp é a tensão de argola, em megapascals<br />
oap é a tensão de pressão axial, em megapascals<br />
óhb é a tensão de curvatura do anel, em megapascals = O<br />
óab é a tensão de curvatura axial, em megapascals =<br />
î é a tensão de torção, em megapascals<br />
p<br />
M<br />
M<br />
é a pressão aplicada, em megapascals;<br />
i é o momento de curvatura aplicada no plano, em milímetros newton;<br />
o é o momento de curvatura perpendicular aplicada, em milímetros newton;<br />
Mt é o momento de torção aplicado, em milímetros newton<br />
Lt é o segundo momento da área do T, em milímetros 4 (mm 4 )<br />
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Caso as tensões, σheff,t and σaeff,t, situem-se dentro do revestimento do projeto de longo alcance, então T é<br />
definido como dentro dos limites aceitáveis. Caso as tensões situem-se fora deste revestimento, então um T de<br />
classificação mais alta, i. e., um de parede mais espessa, será escolhido e os cálculos de tensão repeditos.<br />
Tabela D.2 — Sumário dos fatores de projeto de tubulação para Ts<br />
Diagrama<br />
Fator de flexibilidade<br />
Fator intensificador de<br />
tensão<br />
com<br />
Tê igual<br />
Te desigual<br />
Fator de tubo<br />
Multiplicador de esforço<br />
de pressão<br />
(Ver D.2.3.4 sobre condições)<br />
with<br />
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Anexo E<br />
(normativo)<br />
Cálculo das tensões do suporte para tubulações com líquido e grandes diâmetros<br />
E.1 Geral<br />
As tensões de contado no suporte tornam-se significativas para dutos com líquidos e grandes diâmetros, e com<br />
grande relação D/t. Este anexo fornece orientação para cálculo das tensões do suporte para dutos<br />
com líquidos usando as seguintes concepções:<br />
a) A massa do duto GRP é considerada insignificante se comparada à massa do conteúdo líquido.<br />
b) O material do duto é considerado isotrópico, i.e., o módulo axial e do anel são os mesmos.<br />
NOTA 1 Um duto GRP convencional enrolado em filamento possui módulo de anel duas vezes<br />
aquele na direção axial.<br />
c) Os suportes são flexíveis, por exemplo, eles incluem uma almofada elastomérica<br />
d) Os coeficientes empíricos são baseados em dados experimentais obtidos em vasilhames com 1<br />
m de diâmetro e maiores.<br />
Procedimentos de cálculo alternativos devem ser aceitáveis se concordados com o diretor. Eles<br />
incluem por exemplo o uso de técnicas de análise de elementos finitos e procedimentos baseados<br />
na experiência.<br />
E.2Tensões axiais a meio-vãos<br />
Considere um vão único simplesmente apoiado. As tensões axiais a meio-vão surgem da pressão<br />
geral, p , em megapascals, da carga piezométrica hidrostática, juntamente com a curvatura do duto<br />
entre vãos, Ls.<br />
A tensão axial, em megapascals; no ponto mais alto do corte transversal é:<br />
onde<br />
p<br />
é a pressão, em megapascals;<br />
D é o diâmetro médio da tubulação com parede reforçada, em metros = (Di + 2t – tr);<br />
Di é o diâmetro interno da tubulação, em metros;<br />
t<br />
tr<br />
é a espessura nominal da parede, em metros;<br />
é a espessura média da parede reforçada, em metros;<br />
Ls é o suporte do vão, em metros;<br />
ñL é a densidade do liquido dentro do tubo, em quilogramas por metro cúbico.<br />
NOTA<br />
A massa do duto GRP é considerada insignificante se comparada à massa do<br />
conteúdo líquido.<br />
A tensão axial, em megapascals, no ponto mais baixo do corte transversal é:<br />
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O desvio vertical de meio-vão, considerando um único vão simplesmente apoiado, pode ser obtido através<br />
da equação (32).<br />
E.3 Tensões axiais no suporte da tubulação<br />
Nesse caso, a seção do duto é isolada em um dos lados do suporte (ver Figura E. 1).<br />
Figura E.1 — Seção do duto isolada em um dos lados do suporte<br />
A tensão axial, em megapascals, no ponto de maior tensão de curvatura geral é:<br />
onde as dimensões e parâmetros são os mesmos que em E.2.<br />
A tensão axial, em megapascals, no ponto mais baixo do corte transversal é:<br />
As constantes K1 e K2 para uma gama de ângulos totais de braçadeira, è, são fornecidas na Tabela E.1.<br />
Tabela E.1 — Valores das constantes K1 e K2<br />
è<br />
graus<br />
K1<br />
K2<br />
120 0,107 0,192<br />
135 0,132 0,234<br />
150 0,161 0,279<br />
165 0,193 0,328<br />
180 0,229 0,380<br />
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E.4 Esforço de cisalhamento do suporte no duto<br />
Usando o conceito de suporte isolado empregado acima, o esforço de cisalhamento máximo, em<br />
megapascals, é fornecido por:<br />
onde as dimensões e parâmetros são os mesmos em 8.6.<br />
NOTA Essa equação não inclui o efeito de pressão interna.<br />
A constante K3 para uma gama de ângulos totais de braçadeira, è, é fornecida em Tabela E.2:<br />
Tabela E.2 — Valores das constantes K 3 para uma gama de ângulos totais de braçadeira, è<br />
è 120 135 150 165 180<br />
graus<br />
K 3 1,171 0,958 0,799 0,675 0,577<br />
O esforço de cisalhamento permitidos, ô allowable, em megapascals, não deverá ser maior que 50/K<br />
K = 5 para dutos enrolados em filamentos<br />
, onde<br />
Alternativamente, o valor de K pode ser determinado através de experiências.<br />
Em todos os casos, ô permitido > ô máx .<br />
E.5 Tensões de anel no suporte da tubulação<br />
E.5.1 Geral<br />
As tensões de anel, em megapascals, devem ser determinadas no ponto mais baixo do corte<br />
transversal do suporte (nadir) e no ponto mais alto do suporte (braçadeira de chifre). Usando mais<br />
uma vez o conceito de suporte isolado, são obtidas as seguintes equações de tensão.<br />
E.5.2 Tensão de anel no nadir<br />
onde<br />
as dimensões e parâmetros são os mesmos em 8.6;<br />
b<br />
1 é a largura do suporte da braçadeira, em metros.<br />
NOTA<br />
Essa equação não inclui o efeito de pressão interna.<br />
A constante K4 para uma gama de ângulos totais de braçadeira, è, é fornecida em Tabela E.3:<br />
Tabela E.3 — Valores das constantes K4 para uma gama de ângulos totais de braçadeira, è<br />
è<br />
graus<br />
120 135 150 165 180<br />
K 4 0,750 0,711 0,673 0,645 0,624<br />
Caso o duto e o suporte sejam fixados juntos, K4 é 1/1 0 do valor fornecido na Tabela E.3. Se o duto não está<br />
fixado ao suporte, o valor total de K4 será usado.<br />
E.5.3 Tensão de anel na braçadeira de chifre<br />
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onde<br />
as dimensões e parâmetros são os mesmos em 8.6;<br />
b1 é a largura do suporte da braçadeira, em metros.<br />
NOTA<br />
Essa equação não inclui o efeito de pressão interna.<br />
A constante K5, para uma gama de ângulos totais de braçadeira, è, é fornecida em Tabela E.4:<br />
Tabela E.4 —Valores das constantes K5 para uma gama de ângulos totais de braçadeira, è<br />
è<br />
graus<br />
120 135 150 165 180<br />
K5<br />
0,0528 0,0413 0,0316 0,0238 0,0174<br />
As tensões de anel fornecidas pelas equações (E.6) e (E.7) deverão ser verificadas com os valores permitidos<br />
apropriados.<br />
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F.1 Geral<br />
Anexo F<br />
(informativo)<br />
Orientação quanto à quantificação das propriedades do desempenho do fogo<br />
Esta orientação destina-se primeiramente para sistemas de tubulações GRP para água do mar. Os<br />
procedimentos de teste descritos também podem ser aplicados em alguns casos de dutos GRP<br />
contendo hidrocarboneto e/ou líquidos inflamáveis, por exemplo, água produzida e óleo diesel e<br />
escoadouros. Contudo, aplicações de hidrocarboneto de alta pressão como o processo do duto,<br />
necessitam de consideração mais rigorosa sobre engenharia do fogo e requisitos de desempenho do<br />
fogo. Caso uma falha no sistema de tubulação não tenha conseqüência significativa, o teste com<br />
fogo pode não ser necessário.<br />
A metodologia para seleção dos requisitos de desempenho do fogo pode ser sumarizada da<br />
seguinte forma:<br />
a) Cada aplicação possui um local e estado crítico de serviço associado a ele.<br />
b) O estado crítico de serviço permite que a conseqüência da falha seja identificada.<br />
c) O local identifica<br />
1)a natureza da ameaça à qual a aplicação pode estar sujeita;<br />
2)as conseqüências da disseminação do fogo e emissões tóxicas/fumaça.<br />
d) Os parâmetros de desempenho para fazerem frente à ameaça podem então ser identificados.<br />
e) Os padrões de desempenho são quantificados. Eles devem igualar ou suplantar os requisitos<br />
funcionais.<br />
f) Um código de classificação de fogo é selecionado, o que permite satisfazer os padrões de<br />
desempenho exigidos.<br />
g) Dados de engenharia de apoio são revisados para confirmar que os padrões de desempenho<br />
estão sendo cumpridos. Caso haja um problema de comunicação, testes posteriores devem ser<br />
executados ou um projeto alternativo selecionado.<br />
O desempenho do fogo está definido na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-1 como uma combinação de tolerância ao fogo e<br />
propriedades de reação ao fogo, i.e., emissões tóxicas e fumaça, liberação de calor e propriedades<br />
de disseminação das chamas. Os parâmetros para teste com fogo e os padrões de desempenho,<br />
que pode ser oriundo de requisitos funcionais específicos, podem então ser associados no sistema<br />
de tubulação que foi testado de acordo com os requisitos fornecidos nos Anexos E e F da <strong>ISO</strong><br />
<strong>14692</strong>-2:2002 e considerados aptos quanto à tolerância ao fogo e propriedades de reação sob<br />
condições de fogo claramente definidas.<br />
F.2 Definição do sistema<br />
F.2.1 Aplicação<br />
O primeiro estágio na seleção dos requisitos de desempenho do fogo para um sistema de tubulação<br />
GRP é identificar a aplicação e a extensão do sistema no serviço. A função do sistema no fogo, e se<br />
visto como necessário pelo projetista, deve ser claramente definida.<br />
F.2.2 Estado crítico<br />
Uma vez definida a aplicação do sistema, uma avaliação de riscos deve ser feita para estimar o<br />
estado crítico do sistema. Um sistema crítico pode ser definido como qualquer sistema que deveria<br />
executar uma função durante ou após o fogo. A perda desta função resulta em risco ao pessoal ou<br />
danos inaceitáveis às instalações, quer seja direta ou indiretamente. O estado crítico para<br />
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determinada aplicação depende da função exata desta aplicação numa determinada instalação. Por<br />
exemplo, a operação contínua de um sistema de resfriamento de água que pode funcionar como<br />
item do equipamento é tanto essencial quanto não essencial à sobrevivência do pessoal ou das<br />
instalações, no caso de incêndio.<br />
F.2.3 Local<br />
O local ou locais do sistema em uma instalação devem ser definidos, uma vez que afetam a<br />
probabilidade de exposição da tubulação a fogo potencial e/ou explosão e outros riscos.<br />
O local é o fator preponderante no tipo de fogo para o qual o sistema poderia estar exposto (ver<br />
F.6). Por exemplo, tubulações de água de combate a incêndio poderiam estar expostas tanto a jatos<br />
de fogo quanto fogo em poças de hidrocarboneto, dependendo do projeto da instalação, mas os<br />
dutos dentro de áreas seguras são mais prováveis de sofrerem apenas um tipo de fogo celulósico.<br />
O local também irá determinar a “conseqüência” dos elementos de desempenho de “reação ao fogo”<br />
não funcionais, incluindo<br />
a) disseminação do fogo;<br />
b) agravamento do fogo;<br />
c) segurança do pessoal (emissões tóxicas e de fumaça de material do duto GRP).<br />
Essas conseqüências primeiramente dependem de sua proximidade com o pessoal e rotas de<br />
escape, e a quantidade de ventilação disponível. A disseminação e o agravamento do fogo também<br />
poderiam contribuir para falhas nas linhas de instrumentos essenciais e outros equipamentos.<br />
F.3 Conseqüências da falha do sistema e/ou disseminação do fogo e emissões<br />
Existem duas considerações separadas sobre “conseqüências” para dutos GRP expostos ao fogo.<br />
São: falha do sistema, i.e., perda do serviço, e conseqüência de reação ao fogo.<br />
Uma avaliação das conseqüências de falha em qualquer sistema é essencial antes da identificação<br />
dos requisitos apropriados para desempenho do fogo. Por exemplo, em um sistema de dutos, fica<br />
claro que as conseqüências de falha em um sistema de água potável e de um sistema para água de<br />
combate a incêndio são muito diferentes. A tubulação para água potável, sendo não-essencial, é<br />
improvável que necessite de propriedades de resistência ao fogo, ao passo que a tubulação que<br />
leva água de combate a incêndio provavelmente necessite. As conseqüências diretas e indiretas<br />
devem ser avaliadas, e se as conseqüências por falha são inaceitáveis em termos de segurança do<br />
pessoa e integridade de bens, outras soluções de engenharia devem ser avaliadas (i.e., novo<br />
projeto, relocação de equipamento, ou redução do inventário, etc).<br />
Pode haver conseqüências de reação ao fogo dentro de áreas confinadas ou para trânsito por<br />
paredes avaliadas para fogo. Preocupações com a liberação do calor, disseminação de fogo em<br />
superfície de áreas adjacentes e liberação fumaça e emissões tóxicas devem ser discutidas.<br />
Para resumir, as conseqüências da falha do sistema em manter suas funções seguido de exposição<br />
ao fogo são determinadas pelo estado crítico do serviço. A conseqüência da reação ao fogo<br />
depende do local, e também da natureza e extensão do sistema.<br />
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F.4 Parâmetros de desempenho<br />
F.4.1 Geral<br />
Tendo sido estabelecidas as conseqüências de falha no sistema de tubulações, e/ou tendo sido<br />
identificado que existe uma conseqüência de perda e/ou reação ao fogo, os parâmetros relevantes<br />
de desempenho durante e após o fogo devem agora ser identificados.<br />
F.4.2 Parâmetros de desempenho funcional<br />
Os seguintes parâmetros podem ser exigidos:<br />
a) sobrepressão máxima de estouro ao qual o sistema pode estar exposto;<br />
b) taxa mínima de fluxo de fluido através do sistema de dutos par que o sistema funcione da forma<br />
necessária;<br />
c) retenção mínima de pressão do fluido em um sistema de tubulação, necessária para que o<br />
sistema funciona corretamente;<br />
d) tolerância do sistema, i.e., o temo mínimo necessário ao sistema ser executado no nível<br />
desejado. Por exemplo, o tempo de tolerância seca para dutos de alagamento pode ser definido<br />
como uma entrada para a avaliação quantitativa de risco, enquanto que o tempo de tolerância<br />
sob condição de água fluente pode ser definido por outras considerações, p.ex., tempo de<br />
sobrevivência para refúgio seguro, evacuação de pessoal, proteção de bens, etc.<br />
F.4.3 Parâmetros para reação ao desempenho do fogo<br />
Os seguintes parâmetros são recomendados<br />
a) Os requisitos para visibilidade de fumaça e desempenho de toxicidade devem ser identificados,<br />
principalmente em áreas fechadas.<br />
b) Os requisitos para disseminação do fogo devem ser identificados. Deve-se considerar<br />
1) orientação da tubulação e proximidade com superfícies reflexivas.<br />
2) disseminação do fogo pelo efeito chaminé de dutos agrupados e calor represado.<br />
3) divisão e desfiamento do GRP e potencial para absorver hidrocarboneto com combustível.<br />
c) O potencial para adição ao intentário combustível da tubulação GRP deve ser identificado. Isto<br />
deveria ser quantificado em termos de características de liberação de calor do GRP.<br />
d) Deve-se considerar possíveis efeitos de:<br />
1) Chamas pós exposição ao fogo (i.e., tempo necessário para que o material se autodestrua),<br />
2) queima (i.e. produção de monóxido de carbono e fumaça),<br />
3) potencial para re-ignição.<br />
Os métodos adequados para quantificação da disseminação do fogo, liberação e emissão de fumaça<br />
e toxicidade são fornecidos na Tabela 8 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002. A liberação de calor também pode<br />
ser medido com o uso do cone calorímetro [9]. Esse teste pode ser usado para determinar a<br />
facilidade que o material tem de se autodestruir na remoção da fonte de calor, e se uma<br />
retroalimentação térmica pode ocorrer, o que provavelmente causaria um aumento da taxa de<br />
queima. A espessura da parede tem um efeito preponderante na magnitude da liberação do calor.<br />
Esta liberação freqüentemente é um indicador da magnitude da emissão de fumaça, uma vez que<br />
altas taxas de liberação de calor normalmente estão associadas com geração consistente de<br />
fumaça.<br />
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O teste em pequenas amostras sob condições laboratoriais fornece alguma orientação para o<br />
entendimento do desempenho da fumaça em diferentes materiais. Todavia, a fumaça de qualquer<br />
sistema é difícil de ser simulada realisticamente, uma vez que o desempenho de um material frente<br />
ao fogo real é diretamente influenciado pelo fluxo de ar circundante que dilui a fumaça produzida e<br />
que também pode afetar o grau de combustão das partículas de CO e CO2 da fumaça. Além do<br />
mais, a taxa de desenvolvimento de fumaça está relacionada à taxa de liberação de calor e<br />
crescimento do fogo. Assim, é preciso ter cuidado na aplicação desses parâmetros em situação real<br />
de fogo que possa surgir offshore.<br />
Para áreas abertas ou bem ventiladas, a relevância do teste de toxicidade torna-se questionável,<br />
uma vez que uma diluição significativa com o ar fresco irá reduzir os efeitos danosos da fumaça<br />
produzida da queima do GRP, e tal teste pode freqüentemente não ser exigido. Se uma área<br />
fechada contém tubulação GRP, a toxicidade dos vapores deve estar abaixo do nível máximo<br />
permitido em IMO MSC.61(67) [10] .<br />
Compostos termocurados reforçados em vidro típicos, i.e., sem revestimentos intumescentes e<br />
aditivos retardadores do fogo, não produzem gases irritantes, e emissões de gases perigosos estão<br />
limitados primeiramente ao monóxido de carbono e dióxido de carbono. A toxicidade potencial para<br />
resinas base está, assim, restrita à produção de dióxido de carbono, que é determinada muito mais<br />
pela disponibilidade de oxigênio externo do que pelo oxigênio intrínseco no material. Caso o duto<br />
seja feito por uma matriz que não usa resina como base, o único local onde as emissões poderiam<br />
se desenvolver para um nível tóxico provavelmente seria dentro de áreas confinadas.<br />
F.5 Padrões de desempenho<br />
Uma vez que os parâmetros de desempenho foram identificados pelas propriedades críticas do<br />
sistema (F.4), os padrões de desempenho podem ser quantificados. Como um mínimo, estes<br />
padrões devem combinar com os requisitos funcionais. Deve-se considerar possível degradação do<br />
fogo e propriedades de desempenho mecânico devido ao envelhecimento, intemperismo, etc. Caso<br />
um fator de segurança seja necessário, ele é incluído dentro da norma de desempenho e<br />
documentado. Isso fornece um curso para auditorias, e evita a possibilidade da composição de<br />
fatores de segurança além dos níveis razoáveis. Os padrões de desempenho e todos os fatores de<br />
segurança inclusos devem ser acordados entre o outorgante e a autoridade jurisdicional.<br />
F.6 Avaliação de ameaças pelo fogo<br />
Existe três passos claros na avaliação de ameaças pelo fogo.<br />
e) O local onde qualquer sistema é usado deve ser definido claramente, pois isso pode afetar não<br />
somente a conseqüência da falha mas também o tipo, extensão e duração do fogo num evento,<br />
bem como a proximidade de equipamentos de controle de incêncio ativos e passivos.<br />
f) Uma vez definido o local do sistema, a ameaça do fogo pode ser qualitativamente determinada.<br />
Isto estará muito relacionado com a explosão antes do fogo, intentários de combustíveis,<br />
ventilação disponível e potencial para jatos de fogo que possam ocorrer.<br />
g) A avaliação qualitativa da ameaça leva diretamente à avaliação quantitativa, a fim de produzir<br />
estimativas da duração e valores da explosão sobre pressão, temperatura e/ou fluxo de calor e<br />
efeitos de inércia/erosão da chama que poderia ser experimentado durante o fogo. A<br />
quantificação da ameaça do fogo deve ser consistente com aquela produzida no caso da<br />
segurança.<br />
O projetista deve ficar atento à possíveis deficiências/inexatidões no software de modelagem e sua<br />
influência na avaliação acima.<br />
F.7 Código de classificação (tipos de teste) para fogo no sistema de tubulação<br />
Os códigos de classificação fornecidos na Tabela 7 e Tabela 8 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002 fornecem<br />
meios de identificar o desempenho do fogo em tubulações em termos de condições de serviço e<br />
gravidade da ameaça. Enquanto o número de cenários de teste e diferentes requisitos de<br />
desempenho possam parecer intimidadores para o fornecedor que esteja tentando padronizar os<br />
sistemas, espera-se que 95% de todas as aplicações offshore estejam cobertas por um número<br />
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limitado de códigos de classificação. Esses, a seu tempo, viria representar “tipos de teste” típicos.<br />
Os códigos de classificação para fogo abaixo ilustram os usos potenciais de GRP.<br />
A.B.C/xxx-(D.E) onde:<br />
a) EF.JF.EC/030-(3.4) representa um sistema seco de inundação para água de combate em área<br />
aberta ventilada que pode estar exposta a jatos de fogo de hidrocarbonetos, e que pode estar<br />
inicialmente vazio, mas se enche de água logo após o fogo ser detectado. O sistema é<br />
solicitado a funcionar por 30 minutos, e a disseminação do fogo em áreas adjacentes deve ser<br />
limitada.<br />
b) ST.HF.EB/030-(3.4) representa um sistema de tubulação de água de combate a incêndio cheio<br />
de água, alimentando carretéis de mangueira e monitores dentro da área de risco em área<br />
aberta ventilada, que pode estar exposta a poças de fogo de hidrocarbonetos. A disseminação<br />
do fogo em áreas adjacentes deve ser limitada.<br />
c) ST.IF.EB/030-(3.4) representa uma adutora cheia de água correndo ao redor do perímetro<br />
externo de uma plataforma em área aberta ventilada, que pode estar exposta a uma poça de<br />
fogo de hidrocarboneto limitada. A disseminação do fogo em áreas adjacentes deve ser<br />
limitada.<br />
d) SF.IF.EB/030-(2.3) representa uma tubulação típica de sistemas continuamente cheios de água<br />
estagnada ou estagnada depois fluindo, como em linhas críticas de fornecimento de água<br />
resfriada, e que pode estar exposta a uma poça de fogo de hidrocarboneto limitada. Não é<br />
permitida a disseminação do fogo para longe da área sujeita ao fogo, e os níveis de toxicidade<br />
e fumaça permanecem aceitáveis dentro do tempo de evacuação.<br />
e) ST.CF.EF/000-(2.2) representa um duto dentro de áreas de segurança como acomodações,<br />
refúgios de segurança e salas de controle. Tipicamente, esses sistemas transportam água<br />
limpa, águas públicas e esgoto. O fogo é celulósico, mas nesse caso, nenhuma proteção contra<br />
fogo ativa pode depender do sistema extintores. A disseminação do fogo é bastante limitada, e<br />
os níveis de fumaça e toxicidade devem ser condizentes com os de uma área segura.<br />
f) HL.HF.EA/60-(3.4) representa sistemas contendo hidrocarbonetos que podem estar expostos a<br />
poças de fogo de hidrocarbonetos convencionais. Não é permitida disseminação de fogo<br />
significativa, embora os níveis de toxicidade e fumaça possam ser ilimitados. Deve-se perceber<br />
que esta aplicação está além da experiência da maioria dos testes incêndio executadas até<br />
hoje.<br />
NOTA 1 Os códigos de classificação apenas fornecem uma orientação em primeiro nível de desempenho. Determinados<br />
para cada código estão detalhes dos padrões de desempenho, p. ex., explosão, tempo de tolerância, retenção de fluxo e<br />
pressão, disseminação do fogo e níveis de toxicidade/fumaça alcançados durante o teste.<br />
NOTA 2 Os equivalentes à Resolução IMO A.753(18) [11] para requisitos de tolerância são:<br />
a) Nível 1: DE.HF.EA/60;<br />
b) Nível 2: DE.HF.EA/30;<br />
c) Nível 3: ST.IF.EB/30.<br />
F.8 Parâmetros do teste de fogo<br />
Os parâmetros do teste de fogo são oriundos da avaliação da ameaça de fogo. Uma vez feita a<br />
avaliação qualitativa do tipo de fogo, um método de teste de fogo apropriado para aquele tipo de<br />
fogo deve ser identificado com o propósito de testar a tubulação GRP de acordo com 6.5 da <strong>ISO</strong><br />
<strong>14692</strong>-2:2002.<br />
Os padrões de desempenho anteriormente estabelecidos em F.5 fornecem os parâmetros de<br />
aprovação/falha para os testes. Dessa forma, os critérios baseados no desempenho estão<br />
claramente identificados e o nível apropriado de perspectiva fornecido como requisito de<br />
desempenho.<br />
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Anexo G<br />
(informativo)<br />
Eletricidade estática<br />
G.1 Geral<br />
A orientação nessa anexo é aplicável tanto à tubulação quanto às aplicação for a da tubulação que<br />
podem envolver o isolamento e semi-isolamento de materiais. A orientação está primariamente<br />
preocupada com a eletricidade estática criada no transporte de líquidos na tubulação, mas a<br />
filosofia pode ser estendida para cobrir aplicações de transporte de pólvora, se necessário.<br />
NOTA 1 As orientações passadas baseadas nas Regulamentações IMO para tubulações são vistas<br />
como onerosas para muitas situações offshore. Isto ocorre porque a Resolução IMO A.753(18) [11]<br />
exige que: “Independente do fluido transportado, tubulações plásticas devem ser eletricamente<br />
condutoras caso o duto passe em área de risco”. Todavia, problemas relacionados à eletrostática às<br />
instalações de petróleo e gás natural são mais prováveis de surgirem devido a mecanismos<br />
geradores externos, do que por fluxo no interior do duto. Nesse aspecto, as tubulações GRP não<br />
são diferentes de outros componentes que possuem superfícies eletricamente isoladas, como cabos<br />
elétricos, corrimãos, gradeamento, proteção passiva contra fogo (PFP), aço revestido, armários para<br />
equipamentos de segurança GRP , etc, que têm sempre estado presentes em áreas de risco.<br />
Geralmente não se exige que tais componentes sejam eletricamente condutores, e não têm<br />
contribuido para aumento de problemas eletrostáticos.<br />
NOTA 2 Superfícies de aço revestido não sujeitas à alta carga estão em baixo risco por causa do<br />
apoio aterrado. Contudo, superfícies isoladas em substratos condutores aterrados que estão<br />
potencialmente sujeitas à alta carga, estão sob extremo risco pois propagam descargas luminosas<br />
que são excessivamente energéticas e incendiárias [15]. Isto pode ser relevante para algumas situações de<br />
tubulação GRP com água.<br />
Uma abordagem baseada no desempenho é adotada para limitar a condutividade limítrofe,<br />
eletrostática dissipável e requisitos de aterramento para aqueles componentes do sistema de<br />
tubulação que apresentam risco.<br />
Esta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong> trata da tubulação GRP coberta por blindagem integral permanente, como<br />
proteção contra o fogo, da mesma forma que a abordagem para dutos retos. Todavia, uma situação<br />
diferente surge da tubulação que é coberta por uma blindagem isoladora removível, uma vez que a<br />
especificação do material do revestimento está fora do escopo desta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>. Ver G.7.<br />
G.2 Avaliação de riscos<br />
Uma descarga de energia causa riscos potenciais se<br />
─ uma atmosfera inflamável esteja presente,<br />
─ perfuração no duto que possa liberar fluidos perigosos,<br />
─ pequenos choques elétricos que podem afetar o desempenho do pessoal.<br />
Os seguintes fatores influenciam a geração e a descarga da eletricidade estática:<br />
a) método de geração de carga;<br />
Isto requer fluxo e movimento tanto dentro quando for a do duto.<br />
b) mecanismo permitindo acúmulo de carga;<br />
Isto requer que o material forneça um capacitor, para ser eletricamente isolado da terra e/ou ter<br />
propriedades de alta resistência.<br />
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c) natureza da estrutura do eletrodo na superfície da tubulação.<br />
Isto está relacionado à disponibilidade de uma descarga elétrica suficientemente forte.<br />
A abordagem para o controle dos riscos de descargas eletrostáticas é largamente determinada pelo<br />
mecanismo gerador da carga e a oportunidade de retençãoem condutores isolados. Uma vez que a<br />
ameaça de descargas eletrostáticas está primariamente preocupada com situações onde uma<br />
atmosfera inflamável possa estar presente, a ameaça é uma questão de localização e pode estar<br />
relacionada à classificação da zona para áreas de risco. Os passos dados para eliminar o risco de<br />
ignição de uma atmosfera inflamável provavelmente chamam à atenção para outras ocorrências<br />
menores de choques elétricos, que têm um impacto na segurança além de causarem<br />
descontentamento.<br />
A ameaça de duto perfurado é considerada improvável por causa das circunstâncias necessárias<br />
para gerar carga suficiente, que não são comuns nas aplicações cobertas por esta parte da <strong>ISO</strong><br />
<strong>14692</strong>.<br />
G.3 Método de geração de carga<br />
G.3.1 Fluxo dentro da tubulação<br />
Caso a geração de carga seja devido ao fluxo interno do duto, os testes têm mostrado [12] que o<br />
acúmulo de carga não pode ocorrer se o fluido tem condutividade de mais de 10.000 pS/m. Isto<br />
aplica-se à água do mar e óleo cru. Uma possível exceção diz respeito ao duto no qual o fluido pode<br />
tomar a forma de vapor que poderia se tornar eletricamente carregado.<br />
NOTA Para a maioria das situações práticas, por exemplo, envolvendo pequenas extensões de<br />
dutos entre os pontos de aterramento, o acúmulo significativo de carga não pode ocorrer se o fluido<br />
tiver uma condutividade de não mais de 1 000 pS/m. Este é o valor adotado pela Resolução IMO<br />
A.753(18) [11].<br />
Se o fluido interno tiver condutividade menor que 10 000 pS/m, por exemplo, um fluido refinado<br />
como o querosene, então é preciso precaução para assegurar que o duto não se torne<br />
suficientemente carregado para causar descarga incendiária do interior (no caso de um tudo<br />
parcialmente cheio) ou de fora da tubulação. Este risco é aumentado caso existam componentes<br />
eletricamente isolados no ou sobre o duto, ou componentes metálicos presentes, como uniões, que<br />
podem fornecer um caminho elétrico direto do interior para o exterior do duto. A presença de<br />
bombas e filtros na linha também podem levar a um aumento substancial da corrente de carga.<br />
O risco de geração de carga eletrostática é significativamente reduzido se a velocidade linear do<br />
fluxo for menor que 1 m/s e o produto da velocidade linear (m/s) e diâmetro (m) permanecer abaixo<br />
de 0,5 m2/s [17] .<br />
G.3.2 Mecanismos geradores externos<br />
G.3.2.1 Campos atmosféricos elétricos inconstantes e raios<br />
Campos atmosféricos elétricos inconstantes, principalmente próximos de tempestades, podem<br />
produzir mecanismos de carga externa forte e moderada, embora experiências passadas [13]<br />
sugerem que o receio a respeito de ignição espontânea não é comprovado. Nas cercanias de um<br />
raio é possível que se produza uma carga substancial.<br />
É provável que o raio produza uma fonte de ignição mais significativa do que a descarga produzida<br />
na superfície do duto GRP. Em muitas situações, o efeito desse mecanismo gerador de carga é<br />
mitigado pela blindagem proporcionada por debiques e passadiços metálicos localizados ao redor<br />
do duto. Contudo, um raio pode causar perfuração na tubulação GRP e liberar fluido tóxico ou<br />
inflamável.<br />
G.3.2.2 Atrito mecânico (tribocarga)<br />
O risco de geração de carga significativa devido a atrito mecânico por outro material de isolamento,<br />
por exemplo, atrito com a vestimenta, geralmente é uma possibilidade remota e iria requerer um<br />
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atrito vigoroso [12] .<br />
G.3.2.3 Interação com vapores e fuligens produzidos pelo spray líquido de alta pressão,<br />
lavagem e operações com gás inerte<br />
A interação da superfície de dutos GRP com liberações de líquidos em alta pressão pode iniciar a<br />
formação de carga a partir da transformação do líquido em spray ou vapor. Após a separação, as<br />
gotículas do líquido retêm sua carga até que assentem ou até que a descarga ocorra. As descargas<br />
observadas têm se mostrado to tipo halo não incendiárias e não do tipo com centelhas de descarga.<br />
A condutividade do fluido parece ser um fator que determina a magnitude da densidade da carga<br />
que poderia ser criada em um vapor ou spray. A presença de 5% de água no querosene pode<br />
produzir um aumento em 1.000 na densidade de carga do espaço [14] .<br />
G.3.2.4 Interação com fumaça da efluência do vazamento de fluido de duas fases<br />
A interação da superfície do duto GRP com a efluência de jatos de gás de alta pressão de duas<br />
fases é um forte mecanismo de carga externa. Tem sido mais frequentemente testemunhada para<br />
dióxido de carbono e jatos de vapor [12] mas é aplicável para o gás de processo que contém uma<br />
segunda fase [14]. Esse mecanismo pode, ainda, agir se o duto GRP estiver for a do jato visível, mas<br />
este poderia estar na vizinhança intermediária. O risco de gás de processo de gás é particularmente<br />
grande, uma vez que ele não apenas fornece mecanismo de carga, mas também a fonte de risco<br />
para fogo e explosão.<br />
O movimento do gás puro gera pouco, ou nenhuma, carga eletrostática, mas pode carregar estas<br />
cargas em líquidos suspensos ou matéria de partículas sólidas, por exemplo, na fase condensada<br />
do gás de processo. Assim, como parte da avaliação de risco, é necessário determinar se o efluente<br />
do jato de gás em questão pode ter uma segunda fase significativa capaz de conduzir carga<br />
eletrostática [15] .<br />
NOTA A fonte de separação de carga provavelmente esteja no orifício de vazamento de alta<br />
pressão. Por conseguinte, a velocidade da segunda fase atrás do duto GRP é um fator de menor<br />
importância para a geração de carga, uma vez que a segunda fase já está carregada, e a carga<br />
pode ser prontamente depositada na tubulação GRP.<br />
Em vista do momento significativo que pode estar presente em um jato vindo de vazamento de gás,<br />
pode ser possível que acúmulo significativo de carga seja produzido no duto GRP localizado a<br />
alguma distância da fonte do vazamento. Contudo, para as situações mais práticas, é improvável<br />
que essa distância exceda 12 m, e é recomendável que seja dada mais atenção às fontes de<br />
vazamento que estejam a menos de 3 m do duto GRP. O projetista pode considerar se a distância<br />
máxima alternativa é adequada.<br />
G.4 Acúmulo de carga<br />
Na maioria das circunstâncias práticas, é necessário que a descarga tenha uma equivalência de<br />
energia maior que 0,2 mJ para a ignição de vapores de hidrocarbonetos [12] .<br />
NOTA BS 5958-1 [15] fornece a energia mínima de ignição para gases com hidrocarbonetos de 0,01<br />
mJ a 1,0 mJ.<br />
O risco de descarga incendiária é a maior caso componentes metálicos isolados eletricamente, p.ex.<br />
parafusos flangeados, bocais de inundação e uniões, estejam presentes no exterior do duto para<br />
fornecer um depósito de capacitância de energia elétrica. A quantidade de capacitância depende<br />
das dimensões dos componentes e se estes estão localizados próximo a objetos aterrados como<br />
suporte do duto ou anteparas. Uma indicação do tamanho do componente metálico provavelmente<br />
afetado pode ser estimado através da energia mínima e potencial elétrico necessário para uma<br />
descarga incendiária. Esses elementos estão relacionados pela equação<br />
Energia da superfície carregada E = 0,5 C ~ V2<br />
(G.1)<br />
Isso mostra que a capacitância C necessária é altamente dependente do potencial de campo l V<br />
disponível. Se o objeto metálico estiver localizado próximo às paredes ou debiques, um fator<br />
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geométrico limita a magnitude de potencial a qual o objeto pode estar exposto. Todavia, a grande<br />
proximidade de um objeto metálico a um plano aterrado aumenta a capacitância e reduz a voltagem<br />
necessária para uma centelha incendiária.<br />
Lamentavelmente, existe pouca informação disponível que permita ao projetista fazer estimativas<br />
exatas da magnitude de voltagem que poderia estar presente em algumas situações. Se os valores<br />
de 0,2 mJ e 1 000 V forem assumidos para energia e potencial elétrico, então a capacitância de<br />
cerca de 400 pF é necessária para produzir uma descarga incendiária. Se 20 000 V forem<br />
assumidos como potencial elétrico, então uma capacitância muito menor de cerca de 1,0 pF é<br />
necessária para produzir descarga incendiária. Para um objeto relativamente isolado, a capacitância<br />
é relativamente exata é fornecida pela equação (G.2), a qual leva em conta a distância entre um<br />
cilindro e um plano aterrado. Com base nisso, pode-se ver que a capacitância de 400 pF<br />
corresponde a um objeto muito grande, ao passo que um objeto relativamente menor de apenas<br />
alguns décimos de milímetros pode produzir uma capacitância de 1,0 pF.<br />
O acúmulo de carga não está apenas restrito a componentes metálicos. Se o GRP tiver a superfície<br />
molhada ou contaminada, isso pode resultar em capacitância significativa, particularmente para<br />
dutos de grandes diâmetros. Isso também ressalta o perigo que pode surgir se regiões com tinta<br />
condutora aplicada no exterior do duto GRP for tirada, deixando uma seção isolada da tinta<br />
condutora, que pode oferecer um grande capacitor para carga elétrica. Se uma voltagem muito alta<br />
pode ser gerada e houver o risco de descarga luminosa ou descarga luminosa propagada, o próprio<br />
GRP pode fornecer armazenamento de capacitância.<br />
A capacitância por unidade de comprimento, em farads, de um cilindro isolado, é fonecida pela<br />
equação (G.2).<br />
onde<br />
rm é o raio do componente metálico, em metros;<br />
h é a distância do plano aterrado até o eixo do componente,, em metros.<br />
Para ar, år = 1 and åo = 8,85 × 10 –12 F/m<br />
Uma expressão mais simples para capacitância, em picofarads, de uma esfera isolada, é fornecida pela equação<br />
(G.3).<br />
C = 100 rm<br />
(G.3)<br />
A capacitância entre os dois planos paralelos finitos é fonecida pela equação (G.4)<br />
A é a área dos planos, em metros quadrados;<br />
Y é a distancia entre os planos, em metros<br />
G.5 Condições para descarga incendiária<br />
Para que ocorra um risco eletrostático, é necessário que a carga acumulada seja capaz de dissiparse<br />
como uma descarga incendiária. Isto diz respeito a três tipos principais de descarga:<br />
─ descarga por centelha, o que requer dois eletrodos condutores com potenciais diferentes;<br />
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─<br />
descarga luminosa, que requer um eletrodo curvo mas não pontudo em potencial terra nas<br />
cercanias de uma região eletricamente isolada (que pode ser uma superfície ou vapor, etc) . A<br />
densidade de energia localizada na descarga luminosa geralmente não é alta, mas pode<br />
aumentar a tal ponto de se tornar incendiária [15];<br />
─ descarga luminosa propagadora, que requer um eletrodo condutor curvo mas não pontudo a um<br />
potencial ligado à terra nas cercanias de uma superfície eletricamente isolada, apoiada por um<br />
condutor em potencial terra. O resultado é uma descarga altamente energética do tipo centelha,<br />
que pode ser muito perigosa. [15] .<br />
As condições necessárias para produzir uma centelha incendiária dependem da capacitância do<br />
objeto metálico isolado, da magnitude da voltagem induzida ou depositada no GRP/aço isolado, e da<br />
distância para um objeto aterrado. Para a maioria das situações, o potencial elétrico deve exceder 1<br />
000 V para a ignição do vapor de hidrocarboneto. Para a produção de uma descarga de centelha<br />
incendiária, os objetos metálicos isolados devem estar relativamente próximos ao objeto aterrado.<br />
Em ar limpo, mais de 14 kV são necessários para produzir uma descarga incendiária ao longo de<br />
uma brecha de 12-mm entre os eletrodos com ponta de agulha (20 kV para eletrodos esféricos)<br />
[13]) .<br />
As condições necessárias para a produção de uma descarga luminosa forte de um condutor<br />
aterrado próximo a uma superfície isolante, p.ex. GRP ou vapor carregado, requerem potenciais<br />
mais altos, talvez dentro da faixa de 25 kV to 60 kV [12]. Descargas luminosas propagadoras são<br />
particularmente energéticas, mas necessitam de excesso de potencial de 60 kV e espessura de<br />
camada isolante menor que 8 mm [13]. Um duto GRP não condutor cheio de água, com espessura de<br />
parede menor que 8 mm nas proximidades de um flange de vazamento de processo de gás poderia,<br />
em princípio, fornecer a fonte para uma descarga luminosa propagadora<br />
A presença de componentes condutores não aterrados no exterior do duto é um fator importante de<br />
influência na habilidade de produzir uma descarga de centelha incendiária, uma vez que fornece um<br />
eletrodo que transfere mais eficientemente energia para dentro de qualquer descarga com o<br />
resultado de que a ignição pode surgir de potenciais muito mais baixos que as descargas<br />
diretamente do material isolante do GRP. Geralmente também é necessário assumir que o duto<br />
suporta um condutor não-aterrado, como um pouco de sujeira ou água relativamente condutores,<br />
que reduz o potencial necessária à ignição.<br />
G.6 Controle da carga eletrostática<br />
G.6.1 Geral<br />
A fim de minimizar o risco de acúmulo de carga eletrostática, é necessário assegurar que objetos<br />
metálicos eletricamente isolados de tamanho significativo localizados na superfície do duto GRP,<br />
p.ex. uniões, estão adequadamente aterrados. Uma vez que nem sempre é prático de ser aplicado a<br />
todo o sistema de tubulação, uma abordagem com base no risco deve ser adotada a fim de<br />
identificar as áreas de maior risco.<br />
Caso não seja viável assegurar se todos os objetos metálicos possam estar individualmente<br />
aterrados, pode ser necessário fazer com que o duto fique eletricamente condutor a fim de fornecer<br />
caminho à terra. Isso pode ser necessário para dutos em tanques, pois as passadas são<br />
rapidamente corroídas e podem não estar acessíveis para inspeção.<br />
Para algumas aplicações, pode ser necessário assegurar que o próprio duto esteja adequadamente<br />
aterrado, e assim, com dissipação eletrostática, por exemplo, se houver tribocarga persistente, risco<br />
significativo de exposição ao efluente do jato de duas fases, ou se o GRP puder ser carregado pelo<br />
fluxo de fluido de dentro da tubulação.<br />
Caso o duto seja usado para transferir líquidos conduzidos não-eletricamente, há também a<br />
necessidade de controlar o tempo de enchimento e drenagem de líquidos inflamáveis, uma vez que<br />
as descargas incendiárias podem ocorrer dentro do duto, principalmente após a passagem dos<br />
fluidos por um filtro.<br />
G.6.2 Requisitos para resistência à aterramento<br />
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Caso haja risco de carga eletrostática, BS 5958-1 [15] e Resolução IMO A.753(18) [11] recomendam<br />
que a resistência à aterramento não deve exceder 106 :.em nenhum ponto. Todavia, o BS 5958<br />
também reconhece que esse valor é conservador, uma vez que destina-se a ser adequado sob as<br />
condições mais onerosas. Esta é a situação para mecanismos geradores de carga eletrostática<br />
potente, como a interação da superfície do duto GRP com a efluência de jatos de gases de alta<br />
pressão de duas fases, e se a geração da carga deve-se ao fluxo interno dentro do duto com a<br />
presença de bombas e filtros na linha, o que pode levar a um aumento substancial da corrente da<br />
carga.<br />
A BS 5958-1 [15] propõe que um limite maior de resistência à aterramento de 108 : pode ser<br />
especificado se for certo que não há fortes processos geradores e sugere que, mesmo uma<br />
resistência mais alta pode ser tolerada com segurança em muitas aplicações. Uma análise da<br />
informação oferecida em [12] identifica as situações onde isto pode ser aplicado, por exemplo:<br />
a) se a geração da carga ocorrer devido a fluxo interno no interior do duto e se não há bombas e filtros na<br />
linha (ver NOTA 1);<br />
b) Se a geração da carga ocorrer devido à mudança nos campos elétricos atmosféricos (ver NOTA 2);<br />
c) Se a geração da carga ocorrer devido à superfície do duto GRP experimentar liberações de alta pressão de<br />
líquidos que gerem carga de transformação de um líquido para a forma de spray ou vapor (ver NOTA 3).<br />
NOTA 1 Para uma linha GRP de diâmetro 0,4 m usada para carregar produto refinado, estima-se [12] que a<br />
resistência à aterramento precise ser mantida menor que 1 × 109 :.<br />
NOTA 2 Para um duto exposto localizado a vários metros acima do chão ou convés, estima-se [12] que a<br />
resistência à aterramento de 1 × 108 : seja adequada para proteção contra mudanças atmosféricas elétricas.<br />
Contudo, a resistência à aterramento e possui uma magnitude acima, i.e. 1 × 109 :, seria o bastante na maioria<br />
das circunstâncias.<br />
NOTA 3 O Requisito para o pior caso para resistência à aterramento de operações de lavagem de tanque, é<br />
estimado[12] em cerca de 1 × 109 :. Para a maioria das situações, a referência [12] sugere que a resistência<br />
necessária ao aterramento poderia ser de uma a duas ordens de magnitude maior , i.e. 1010 : to 1011 :.<br />
A BS 5958-1 [15] também sugere que para muitas aplicações, a retenção da carga pode ser evitada se a<br />
resistência da superfície for mantida abaido de certa magnitude. Uma outra aproximação, para onde houver<br />
preocupação com explosões e descargas eletrostáticas, é exigir dutos de ventilação feitos de material GRP para<br />
obter resistência de superfície que não exceda 1,2 × 109 : [16]. No caso de materiais de alta resistência, a BS<br />
5958-1 [15] propõe que a necessidade de aterramento pode ser dispensada se puder ficar demonstrado que o<br />
acúmulo significativo de carga não irá ocorrer. Na ausência de acúmulo de carga, a BS 5958 não requer que os<br />
componentes sejam aterrados (aqueles localizados na área da zona 2)(i.e. zona na qual uma atmosfera explosiva<br />
não seja provável de ocorrer em operação normal, e caso ocorra, será por um curto período).<br />
G.6.3 Requisitos para condutividade da tubulação<br />
Para algumas situações, pode não haver necessidade de que o duto seja condutor, embora deva ser necessário<br />
ter segurança de que os componentes metálicos na linha estejam aterrados adequadamente.<br />
Em outras situações, será necessário tornar o duto condutor por uma ou mais das seguintes razões:<br />
a) há risco de descarga luminosa incendiária ou propagadora vinda da própria superfície GRP;<br />
b) há risco de descarga com centelha incendiária vinda de fragmentos condutores na superfície GRP;<br />
c) há risco persistente de tribocarga vinda do contato de atrito com material isolante;<br />
d) há risco de carga sendo transferida para área de risco pelo pessoal que entrou em contato com a superfície<br />
externa do duto;<br />
e) não é útil aterrar individualmente objetos metálicos no duto.<br />
A resistência por unidade de comprimento do componente do duto depende do requisito de resistência à<br />
aterramento na distância máxima com a braçadeira aterrada mais próxima.<br />
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Além disso, conforme indicado em G.6.2, pode ser possível aceitar uma resistência à aterramento mais alta se<br />
ficar claro que a resistência do material está abaixo de 109 :.<br />
Os meios para tornar o duto GRP condutor são discutidos em G.6.4<br />
G.6.4 Propriedades elétricas do material da Tubulação<br />
Os componentes da tubulação GRP podem ser de quatro tipos:<br />
a) GRP plano onde nenhuma medida adicional foi tomada a fim de melhorar as propriedades de condução<br />
elétrica;<br />
b) componentes que incorporam uma rede de filamentos condutores dentro da parede do duto;<br />
c) componentes que possuem resina condutora dentro das paredes do duto;<br />
d) componentes que possuem revestimento condutor em seu exterior.<br />
Em algumas circunstâncias, dependendo do sistema de resina, os dutos GRP expostos a fluído condutor, como<br />
água do mar, por um período de tempo podem desenvolver permanentemente um valor baixo de resistência na<br />
superfície, e podem fornecer proteção adequada contra acúmulo de carga eletrostática. Caso o exterior do duto<br />
esteja exposto ao ambiente marinho, i.e. maresia, alta umidade, tanque de imersão, etc, uma baixa similar na<br />
resistência da superfície pode ocorrer.<br />
Dutos que incorporam elementos condutores em sua construção podem ter uma camada superficial com<br />
propriedades de alta resistência elétrica que faz com que o componente não cumpra os requisitos para<br />
resistência à aterramento tomado em qualquer ponto do duto. Medições baseadas no revestimento de carga,<br />
declínio de carga e propriedades de resistência da superfície, fornecem um meio alternativo para determinar se<br />
uma carga significativa pode ser acumulada em áreas preocupantes. O teste de revestimento de carga determina<br />
se a carga gerada no interior do duto é capaz de ser acumulada em quantidade significativa no exterior da<br />
tubulação. O teste de declínio de carga determina a taxa de declínio da carga eletrostática presente na superfície<br />
externa do duto GRP aterrado, encaixes ou juntas, quando uma carga é rapidamente aplicada à superfície<br />
exterior. Os detalhes desses testes estão em G.3 e G.4 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002.<br />
NOTA 1 Se uma tubulação passa no teste de declínio, é improvável que ocorra a geração de potenciais<br />
localizados, p.ex. tribocarga. Contudo, é um teste localizado, de forma que a geração de potenciais pela ação de<br />
mecanismos de carga estendidos (p.ex. devido a cargas em potenciais do espaço externo), não pode ser evitada,<br />
e não há necessariamente proteção contra carga interna devido ao fluxo de líquidos.<br />
NOTA 2 Se uma tubulação passa no teste de resistência de superfície, a camada externa pode dissipar uma<br />
quantidade modesta de carga. Contudo, dependendo da geometria do duto, as resistências até 1010 : poderiam<br />
ocorrer, então pode-se prevenir apenas contra mecanismos geradores de carga fraca e alguns de carga<br />
moderada<br />
Caso os componentes incorporem uma rede de elementos condutores, não haverá condutores isolados eletricamente<br />
que não possam ser conectados à terra no modo normal de uso de uma braçadeira aterrada. Principalmente, não<br />
haverá caminho para corrente direta do interior para o exterior do duto através de filamentos condutores isolados<br />
eletricamente.<br />
Recomenda-se que os revestimentos condutores externos não sejam aplicados no local na tubulação GRP<br />
localizada em regiões sem acesso rápido para as inspeções. Ver G.4.<br />
G.6.5 Assegurando a continuidade do caminho condutor à terra<br />
O conteúdo do interior do duto deve estar conectado à terra em no mínimo um ponto de aterramento exposto no<br />
sistema.<br />
Para dutos que contêm fluido com condutividade menor que 10 000 pS/m e que não está sempre cheio de líquido,<br />
o interior do duto deve ser aterrado no ponto mais baixo do sistema e em locais onde o líquido possa ficar<br />
represado.<br />
A resistência à aterramento inclui a contribuição dos componentes do duto principal e as resistências de união<br />
entre os componentes. A capacidade de alcançar os grau mínimo de requisitos de condutividade no sistema de<br />
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tubulação pode ficar comprometida se o desenho de uma junta não fornecer o caminho condutor correto. Isto é<br />
mais fácil de ser alcançado nos sistemas de dutos que contam o uso de resina condutora do que no caso onde<br />
uma rede de camadas de fibras condutoras é usada, pois o contato com uma camada condutora relevante pode<br />
ser perdido. O procedimento para a montagem da tubulação deve incluir verificação da condutividade através da<br />
junta a fim de assegurar que a junta e os dutos sejam capazes de fornecer o caminho condutor adequado.<br />
Dutos que incorporam elementos condutores encaixados dentro de sua estrutura devem ser<br />
corretamente aterrados, especialmente se mecanismos de carga eletrostática forte estão presentes.<br />
Se não, esse tipo de construção pode fornecer um risco eletrostático maior do que se as fibras de<br />
condução não estivessem presentes, pois o duto irá se comportar com um capacitor.<br />
Se o GRP for revestido com uma tinta condutora para fornecer o caminho elétrico necessário, é<br />
importante que haja uma ligação elétrica confiável entre o duto e os objetos metálicos acoplados ao<br />
mesmo, por exemplo, bocais de inundação e ganchos do suporte. A confiança não deve ser<br />
colocada na integridade da tinta aplicada sobre um encaixe, uma vez que uma rachadura na pintura<br />
pode resultar na formação de um condutor isolado, que é pode ser considerado uma fração de<br />
milímetro de um condutor aterrado, e através do qual uma centelha incendiária pode facilmente<br />
saltar. Nessas situações, é necessário fornecer meios independentes para promover bons caminhos<br />
condutores entre o duto e o suporte, por exemplo, pelo uso de uma fita de cobre com apoio adesivo.<br />
G.6.6 Efeito da umidade<br />
Níveis arriscados de cargas eletrostáticas podem ser acumulados apenas em recipientes que<br />
estejam isolados eletricamente entre si e do solo. O acúmulo de carga é, assim grandemente<br />
influenciada pela umidade. Durante os períodos normais de umidade (50 % ou mais), uma película<br />
invisível de água pode proporcionar a formação de uma camada monomolecular contínua na<br />
superfície, o que produz uma rápida elevação da condutividade [17]. No deserto e em condições<br />
árticas e em áreas com períodos de aridez comparáveis, a confiança na dissipação da umidade não<br />
é suficiente e deve ser complementado por uma ligação com o solo.<br />
Em níveis menores de umidade, as moléculas de água absorvidas na superfície fornecem locais<br />
intrínsecos para a residência de íons, o que aumenta a densidade de carga da superfície e aumenta<br />
o risco de descarga eletrostática ao oferecer áreas localizadas onde descargas incendiárias podem<br />
ocorrer [13] .<br />
G.7 Duto com proteção removível<br />
Em uma área de risco onde o sistema de tubulação GRP está inteiramente coberto por uma<br />
proteção e a fonte de carga eletrostática deve-se somente a mecanismos externos, o controle de<br />
descarga eletrostática é determinado mais pelas propriedades elétricas do revestimento do que pelo<br />
duto. Em tais situações, haverá menos necessidade de tornar o duto GRP condutor, uma vez que<br />
são as propriedades elétricas do revestimento que estão em questão e não as relacionadas ao duto,<br />
embora o acúmulo de carga em componentes metálicos isolados embaixo do revestimento possa<br />
representar uma fonte de ignição potencial em áreas de risco. Esta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong> não impõe<br />
requisitos obrigatórios para que tais revestimentos tenham propriedades dissipadores de<br />
eletrostática, embora seja recomendado que o projetista considere a situação e produza ações<br />
adequadas<br />
Caso componentes metálicos isolados de tamanho significativo, p. ex. válvulas, estão expostas ou<br />
presentes sob o revestimento, é necessário cuidado para assegurar que os mesmos estejam<br />
aterrados.<br />
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Anexo H<br />
(informativo)<br />
Estratégia de inspeção<br />
Η.1 Geral<br />
Este procedimento, que está baseado na NORSOK M-622 [17], é considerado adequado para o<br />
desenvolvimento de estratégias inspeção abrangente para os sistemas GRP e construções.<br />
Um sistema não é crítico se<br />
a) a falha não resultar em ferimentos no pessoal,<br />
b) a falha não resultar em conseqüências econômicas inaceitáveis,<br />
c) a funcionalidade aceitável for mantida, mesmo se as formas mais prováveis de falhas ocorrerem,<br />
d) a pressão operacional for significativamente menor que a pressão nominal do projeto, p. ex. o<br />
sistema inclui escoadouros abertos, sistemas de resfriamento de água.<br />
Um sistema é considerado pronto e disponível para teste se:<br />
─ estiver fisicamente acessível;<br />
─ não for proibitivamente dispendiosa a preparação para teste de pressão (i.e. juntas cegas, bocais<br />
de inundação, etc).<br />
H.2 Monitoramento de condição<br />
A tabela H.1 fornece sugestões de programas de inspeção baseados na probabilidade de defeitos ou degradação<br />
que podem ocorrer no estado crítico do sistema. As interações entre os materiais e as condições do<br />
processo devem ser consideradas na seleção dos métodos de monitoramento de condição. Isto<br />
confere uma avaliação de engenharia de materiais abrangente que considera os mecanismos de<br />
falha/degradação mais prováveis e defeitos. Os métodos de testes não-destrutivos relevantes (NDT)<br />
devem ser selecionados, se possível, tendo-se em mente as possibilidades e limitações de cada<br />
método. Uma combinação de diversos métodos pode ser necessário a fim de alcançar a utilização<br />
de custo efetivo segura do sistema/equipamento. Sugestão para os intervalos das inspeções é<br />
fornecida na Tabela H.2.<br />
A seleção de um programa de inspeção deve se basear numa avaliação cuidadosa das<br />
conseqüências da falha. Uma avaliação da probabilidade e gravidade da falha deve estar baseada<br />
em parâmetros como experiência prévia, propriedades do material, desenho das unidades do<br />
processo, condições do processo de operação, etc.<br />
Os programas de inspeção na Tabela H.2 incluem o uso de testes destrutivos com amostras de<br />
materiais para caracterizar a degradação a longo-prazo do material sob as condições operacionais<br />
mais agressivas, e como um meio justificado para estender o equipamento GRP acima de sua<br />
classificação de vida. Estas amostras de materiais devem ser representação do equipamento em<br />
operação, i.e. através do teste de uma amostra do duto retirada da operação, ou através de teste .<br />
de um cupom que foi exposto ao mesmo meio e níveis de tensão experimentados durante a<br />
operação. Caso a avaliação inicial de engenharia dos materiais indique a necessidade de testes<br />
destrutivos, os mesmos métodos de teste àqueles usados na pré-qualificação do material deverá ser<br />
usado.<br />
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Classificação do<br />
equipamento<br />
Crítico<br />
Geral<br />
Tabela H.1 — Seleção do programa de inspeção<br />
Probabilidade de<br />
falha<br />
Alta<br />
Média<br />
Baixa<br />
Alta<br />
Média<br />
Baixa<br />
Gravidade (conseqüência)<br />
da falha<br />
Alta<br />
Média<br />
Baixa<br />
Alta<br />
Média<br />
Baixa<br />
Alta<br />
Média<br />
Baixa<br />
Alta<br />
Média<br />
Baixa<br />
Alta<br />
Média<br />
Baixa<br />
Alta<br />
Média<br />
Programa de inspeção<br />
(ver tabela H.2)<br />
Baixa<br />
D<br />
NOTA Sistemas com água do mar geralmente usam o Programa D, e às vezes o<br />
Programa C, uma vez que estes têm demonstrado baixa probabilidade de falha uma<br />
vez utilizados. Quando a falha ocorre freqüentemente está mais limitada a<br />
derramamento (i.e. vazamento de baixo fluxo através da parede do duto GRP) ou<br />
gaxetas/juntas vazando, que não impedem o funcionamento.<br />
A<br />
A<br />
B<br />
A<br />
B<br />
C<br />
B<br />
C<br />
C<br />
A<br />
B<br />
C<br />
B<br />
C<br />
D<br />
B<br />
D<br />
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Tabela H.2 — Métodos NDT recomendados e intervalos de inspeção<br />
Programa de inspeção<br />
A<br />
B<br />
C<br />
D<br />
Métodos de<br />
inspeção<br />
Inspeção visual,<br />
interna/externa<br />
Inspeção visual,<br />
interna/externa<br />
Inspeção visual,<br />
interna/externa<br />
Inspeção visual,<br />
interna/externa<br />
Outros NDT (método<br />
mais adequado para<br />
mecanismos de<br />
degradação)<br />
Outros NDT (método<br />
mais adequado para<br />
mecanismos de<br />
degradação)<br />
Outros NDT (método<br />
mais adequado para<br />
mecanismos de<br />
degradação)<br />
Teste destrutivo de<br />
amostras de materiais<br />
expostos às condições<br />
de serviço atuais<br />
Teste destrutivo de<br />
amostras de materiais<br />
expostos às condições<br />
de serviço atuais<br />
Teste destrutivo de<br />
amostras de materiais<br />
expostos às condições<br />
de serviço atuais<br />
Freqüência de<br />
inspeção:<br />
Primeira inspeção<br />
(anos após início<br />
das operações)<br />
0,5 a 1<br />
0,5 a 1<br />
1 a 2<br />
1 a 2<br />
Intervalo de inspeções<br />
(anos)<br />
1 a 2<br />
2 a 3<br />
0,2 × tempo de<br />
vida<br />
0,3 × tempo de<br />
vida<br />
Comentários:<br />
Intervalo de inspeção<br />
deveria ser reduzido se<br />
resultados da inspeção<br />
anterior mostrar degradação<br />
grave.<br />
Todos os métodos de<br />
inspeção relacionados<br />
devem ser aplicados<br />
durante toda inspeção<br />
O programa de inspeção<br />
B pode ser aplicado quando<br />
houver confiança suficiente no<br />
material e o desempenho da<br />
construção tiver sido<br />
alcançado. Depois, isso deve<br />
ser considerado após 5 anos<br />
de serviço.<br />
Intervalo de inspeção<br />
deveria ser reduzido se<br />
resultados da inspeção<br />
anterior mostrar degradação<br />
grave.<br />
Todos os métodos de<br />
inspeção devem ser<br />
aplicados durante a<br />
primeira inspeção,<br />
enquanto que nas<br />
seguintes, pode haver<br />
alternância entre método<br />
destrutivo e nãodestrutivo.<br />
O programa de inspeção<br />
C pode ser aplicado quando<br />
houver confiança suficiente no<br />
material e o desempenho da<br />
construção tiver sido<br />
alcançado. Depois, isso deve<br />
ser considerado após 5 anos<br />
de serviço.<br />
Intervalo de inspeção<br />
deveria ser reduzido se<br />
resultados da inspeção<br />
anterior mostrar degradação<br />
grave.<br />
Teste destrutivo é<br />
necessário se o tempo<br />
de vida se estendeu<br />
além da estimativa<br />
inicial<br />
Programa de inspeção D<br />
pode ser aplicado par<br />
equipamentos do<br />
processo classificados<br />
como “Geral” quando<br />
houver confiança<br />
suficiente. Depois, isso<br />
deve ser considerado<br />
após 5 anos de serviço.<br />
Teste destrutivo é<br />
necessário se o<br />
tempo de vida se<br />
estendeu além da<br />
estimativa inicial<br />
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Bibliografia<br />
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Off-shore Operations, University of Houston, Texas, November 1996<br />
[8] KITCHING, R. and TANG, W.M. Comparison of glass reinforced plastic T-junction/straight<br />
pipe combinations for offshore use, Int. J pressure vessels and piping, 71(3), 1997, p. 263<br />
[9] <strong>ISO</strong> 5660-1, Reaction-to-fire tests — Heat release, smoke production and mass loss rate —<br />
Part 1: Heat release rate (cone calorimeter method)<br />
[10] IMO MSC.61(67) (Part 2 of Anexo), Adoption of the International Code for application of Fire<br />
Test Procedures (FTP Code)<br />
[11] IMO Resolution A.753(18), Guidelines for the Application of Plastic Pipes on Ships<br />
[12] WALMSLEY, H.L. Charge relaxation in pipes, 6th Conf. Electrostatics Phenomena, Institute<br />
of Physics, Oxford, April 1983<br />
[13] PRATT, T. Electrostatic Ignitions of Fires and Explosion, ISBN 0-9659092-4, Burgoyne Inc.,<br />
1997<br />
[14] LEES, F. P. Loss Prevention in the Process Industries: Hazard identification, Assessment<br />
and Control, Vol. 2, 2nd ed., Butterworth Heineman, 16/84 to 16/1 33<br />
[15] BS 5958-1, Code of practice for control of undesirable static electricity — Part 1: General<br />
considerations<br />
[16] API RP 2003, Protection against ignitions arising out of static, lightning, and stray currents<br />
[17] NORSOK M-622, Guideline for NDT of GRP piping systems and tanks<br />
[18] API Spec 15H R, Specification for high pressure fiberglass line pipe<br />
[19] Specification and recommended practice for use of GRP piping offshore, U K OOA, 1st ed.,<br />
1994<br />
[20] ASME B31 .3, Process piping<br />
ICS 75.200; 83.140.30<br />
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NORMA<br />
<strong>ISO</strong><br />
INTERNACIONAL <strong>14692</strong>-4<br />
Primeira edição<br />
2002-12-15<br />
Indústrias de petróleo e gás natural – Tubulação<br />
de plástico reforçado com vidro (GRP) —<br />
Parte 4:<br />
Fabricação, instalação e operação<br />
Industries du pétrole et du gaz naturel — Canalisations en plastique<br />
renforcé de verre (PRV) —<br />
Partie 4: Construction, installation et mise en œuvre<br />
Número de referência<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
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<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
Índice<br />
Página<br />
Introdução ...........................................................................................................................................................v<br />
1 Escopo....................................................................................................................................................1<br />
2 Referências normativas .......................................................................................................................1<br />
3 Termos e definições..............................................................................................................................1<br />
4 Símbolos e termos abreviados ............................................................................................................2<br />
5 Fabricação e instalação .......................................................................................................................2<br />
5.1 Entrega, inspeção e documentação da tubulação GRP....................................................................2<br />
5.2 Manuseio e armazenamento ................................................................................................................2<br />
5.3 Documentação do projeto do sistema. ...............................................................................................2<br />
5.4 Exigências do instalador ......................................................................................................................3<br />
5.5 Métodos de instalação .........................................................................................................................3<br />
5.6 Teste do sistema ................................................................................................................................. 12<br />
5.7 Inspeção .............................................................................................................................................. 13<br />
5.8 Certificação e documentação............................................................................................................. 15<br />
5.9 Reparo após a instalação .................................................................................................................. 15<br />
6 Operações ........................................................................................................................................... 15<br />
6.1 Documentação do operador .............................................................................................................. 15<br />
6.2 Manutenção e reparo .......................................................................................................................... 17<br />
6.3 Métodos de reparo ............................................................................................................................. 19<br />
6.4 Modificações e amarrações................................................................................................................ 21<br />
6.5 Exigências para teste e re-certificação ............................................................................................ 21<br />
6.6 Descomissionamento ........................................................................................................................ 21<br />
Anexo A (normativo) Tipos de defeito – Critérios de aceitação e medidas corretivas ...............................22<br />
Anexo B (normativo) Manuseio e armazenamento .........................................................................................29<br />
Anexo C (informativo) Orientação para uso de métodos de junção .............................................................32<br />
Anexo D (normativo) Qualificação do colocador, supervisor e inspetor do tubo .......................................41<br />
Anexo E (informativo) Orientação sobre os métodos NDE ............................................................................47<br />
Anexo F (normativo) Saúde e segurança..........................................................................................................51<br />
Bibliografia .........................................................................................................................................................52<br />
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<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
Prefácio<br />
A <strong>ISO</strong> (Organização Internacional para Padronização) é uma federação mundial de órgãos de normas nacionais<br />
(órgãos membro da <strong>ISO</strong>). O trabalho de elaboração de Normas Internacionais é realizado normalmente pelos<br />
comitês técnicos da <strong>ISO</strong>. Cada órgão membro interessado em um assunto para o qual um comitê técnico tenha<br />
sido estabelecido tem o direito de ser representado em tal comitê. As organizações internacionais,<br />
governamentais ou não, em correspondência com a <strong>ISO</strong>, também fazem parte do trabalho. A <strong>ISO</strong> colabora de<br />
perto com a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) em todos os assuntos de padronização eletrotécnica.<br />
As Normas Internacionais são elaboradas de acordo com as regras dadas nas Diretrizes <strong>ISO</strong>/IEC, Parte 2.<br />
A tarefa principal dos comitês técnicos é elaborar as Normas Internacionais. A Minuta das Normas<br />
Internacionais adotada pelos comitês técnicos são submetidas ao voto dos órgãos membro. A publicação como<br />
uma Norma Internacional exige a aprovação de, no mínimo, 75% dos votos dos órgãos membro.<br />
Atenção é dada à possibilidade de que alguns elementos deste documento possam estar sujeitos a direitos de<br />
patente. A <strong>ISO</strong> não deverá ter responsabilidade pela identificação de todo e qualquer destes direitos de<br />
patente.<br />
A <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4 foi elaborada pelo Comitê Técnico <strong>ISO</strong>/TC 67, Materials, equipment and offshore structures for<br />
petroleum, petrochemical and natural gas industries (Materiais, equipamentos e estruturas offshore para<br />
indústrias de petróleo, petroquímica e de gás natural), Subcomitê SC 6, Processing equipment and systems<br />
(Equipamentos e sistemas de processamento).<br />
A <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong> consiste das seguintes partes, sob o título geral Indústrias de petróleo e gás natural – Tubulação<br />
de plástico reforçado com vidro (GRP):<br />
– Parte 1: Vocabulário, símbolos, aplicações e materiais<br />
– Parte 2: Qualificação e fabricação<br />
– Parte 3: Projeto do sistema<br />
– Parte 4: Fabricação, instalação e operação<br />
iv<br />
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NORMA INTERNACIONAL<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
Introdução<br />
O objetivo desta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4 é garantir que os sistemas de tubulação instalados atendam<br />
as exigências de desempenho especificadas durante a sua vida operacional. Os usuários principais<br />
do documento são contemplados como sendo os mestres, as contratadas de fabricação/instalação,<br />
contratadas de reparo e manutenção, autoridades de certificação e agências governamentais.<br />
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<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
Indústrias de petróleo e gás natural – Tubulação de plástico<br />
reforçado com vidro (GRP) -<br />
Parte 4:<br />
Fabricação, instalação e operação<br />
1 Escopo<br />
Esta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong> fornece as exigências e recomendações para a fabricação, instalação e operação dos<br />
sistemas de tubulação GRP para uso nas aplicações de serviço de processamento e utilitário da indústria de<br />
petróleo e gás natural. As exigências se aplicam à entrega, inspeção, manuseio, armazenamento, instalação,<br />
teste de pressão do sistema, manutenção, reparo e descomissionamento.<br />
Ela deve ser lida em conjunto com a <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-1, que inclui uma explicação da terminologia de pressão usada<br />
nesta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>.<br />
2 Referências normativas<br />
Os documentos listados a seguir são indispensáveis para a aplicação deste documento. Para as referências<br />
datadas, somente a edição citada se aplica~. Para as referências não datadas, a última edição do documento<br />
mencionado (incluindo qualquer alteração) se aplica.<br />
<strong>ISO</strong> 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of personnel<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-1:2002, Petroleum and natural gas industries —<br />
Vocabulary, symbols, applications and materials<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002, Petroleum and natural gas industries —<br />
Qualification and manufacture<br />
Glass-reinforced plastics (GRP) piping — Part 1:<br />
Glass-reinforced plastics (GRP) piping — Part 2:<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-3:2002, Petroleum and natural gas industries — Glass-reinforced plastics<br />
Projeto do sistema<br />
(GRP) piping — Part 3:<br />
API Spec 5B, 1996, Gauging and inspection of casing, tubing, and line pipe threads<br />
ASTM D257, Standard test methods for DC resistance or conductance of insulating materials<br />
ASTM D1599, Standard test method for resistance to short-time hydraulic failure pressure of plastic pipe,<br />
tubing, and fittings<br />
3 Termos e definições<br />
Para os fins desta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>, os termos e definições dados na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-1 e os abaixo se aplicam.<br />
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<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
3.1<br />
fabricação<br />
construção de um sistema de tubulação (e linha de tubos) no local a partir de componentes individuais e ou de<br />
bobinas<br />
NOTA<br />
Os componentes individuais podem ser tubos, conexões T, curvas, etc.<br />
4 Símbolos e termos abreviados<br />
Os símbolos e termos abreviados dados na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-1 se aplicam.<br />
5 Fabricação e instalação<br />
5.1 Entrega, inspeção e documentação da tubulação GRP<br />
Esta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong> assume que os ajustes e tubos foram corretamente fabricados e inspecionados de<br />
acordo com os critérios dados na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2.<br />
As dimensões dos componentes e bobinas deverão estar disponíveis para o instalador e o operador. A<br />
quantidade, pressão qualificada, dimensões nominais e exigências especiais relevantes de todos os<br />
componentes da tubulação e bobinas pré-fabricadas deverão ser verificadas para conformidade com o pedido<br />
de compra. Os envios de componentes de tubulação em desacordo com o pedido de compra deverão ser<br />
reportados ao pessoal responsável e ao produtor do tubo para medidas corretivas.<br />
Todos os componentes da tubulação deverão ser inspecionados visualmente de acordo com a Tabela A.1 para<br />
danos que possam ter ocorrido durante o armazenamento e o envio. Os componentes rejeitados deverão ser<br />
substituídos. Caso ocorram dúvidas a respeito da extensão dos defeitos durante a inspeção, um especialista<br />
aprovado pelo mestre deverá realizar uma segunda inspeção dos itens entregues.<br />
Os kits de junção adesiva deverão ser inspecionados para garantir que os mesmos contenham todos os<br />
materiais necessários, não estejam vazando ou visivelmente danificados e que haja pelo menos seis meses<br />
antes do vencimento de sua vida de prateleira. Todo o material de proteção contra incêndio deverá ser<br />
inspecionado para garantir que a embalagem original não esteja danificada.<br />
5.2 Manuseio e armazenamento<br />
O manuseio dos componentes GRP deverá seguir as orientações dadas no Anexo B e as exigências do fabricante<br />
do tubo.<br />
5.3 Documentação do projeto do sistema<br />
O mestre deverá fornecer ao instalador a seguinte informação, que deverá incluir, mas sem se limitar a<br />
a) parâmetros de operação e projeto:<br />
1)<br />
2)<br />
3)<br />
4)<br />
5)<br />
6)<br />
pressão do projeto;<br />
temperatura de projeto;<br />
Tg da resina usada na fabricação do componente;<br />
Tg do adesivo usado na fabricação do componente (se apropriado);<br />
pressão qualificada de cada componente e pressão mínima qualificada em cada condição de<br />
velocidade média e máxima em cada sistema de tubulação;<br />
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<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
7) limitações de resistência química, se aplicável;<br />
8) procedimentos para eliminar ou controlar o martelo de água e a cavitação, se aplicável;<br />
9) classificação de incêndio e local do tubo qualificado de incêndio, se aplicável;<br />
10) classificação de condutividade, localização do tubo condutor, exigências de conexão terra/aterramento<br />
e locais de pontos de aterramento;<br />
11) gravidade;<br />
b) desenhos do sistema e exigências de apoio para equipamentos pesados;<br />
c) locais preferenciais para conexão da junta final nos giros do tubo, se apropriado;<br />
d) gravidade do sistema e exigências mínimas para inspeção durante a instalação.<br />
5.4 Exigências do instalador<br />
5.4.1 Qualificação do pessoal<br />
Todos os tubos, ajustes e itens relacionados deverão ser instalados por colocadores de tubo GRP qualificados,<br />
e, doravante, aprovados por um inspetor de tubulação GRP qualificado. Os colocadores de tubo GRP e os<br />
inspetores de tubulação GRP deverão ser qualificados de acordo com as exigências mínimas detalhadas no<br />
Anexo D.<br />
5.4.2 Saúde e segurança<br />
Em geral, todas as precauções de segurança estabelecidas pelo fabricante de tubos e ajustes, químicos, etc.,<br />
deverão ser adotadas. As planilhas de dados de segurança de material devem sempre ser lidas antes do início<br />
do trabalho. O instalador deverá seguir a orientação de saúde e segurança dada no Anexo F.<br />
5.5 Métodos de instalação<br />
5.5.1 Geral<br />
Os métodos de instalação deverão ser acordados entre o mestre e o fabricante. As cópias dos métodos e<br />
procedimentos de instalação, e planos de qualidade deverão estar disponíveis no local antes do início do<br />
trabalho.<br />
5.5.2 Corte<br />
O tubo GRP de diâmetro nominal de até 100 mm pode ser cortado com um serrote, usando guias para garantir<br />
um corte reto. Para diâmetros nominais de mais de 100 mm, um disco de corte abrasivo deverá ser usado. A<br />
precisão do corte deverá ser verificada. O tubo de diâmetro nominal de até 100 mm deverá ter precisão na faixa<br />
de até 1,5 mm. Os cortes em tubos maiores deverão ter precisão na faixa de até 3,0 mm. O instalador deve<br />
garantir que a extremidade do corte está revestida com resina.<br />
Para conexões unidas com adesivo, a extremidade do tubo deverá ser usinada com uma lâmina de tubo. Cada<br />
fabricante tem equipamentos especializados para laminar pontas. A extremidade do tubo deverá ser laminada<br />
de acordo com as recomendações do fabricante a respeito de ângulo, diâmetro, comprimento e excentricicade.<br />
5.5.3 Suportes<br />
Os sistemas de tubo GRP podem ser suportados usando os mesmos princípios que os sistemas de tubulação<br />
metálica. Entretanto, devido à natureza proprietária dos sistemas de tubulação, suportes de tamanho padrão<br />
não irão combinar necessariamente com o tubo fora dos diâmetros. O uso de selas e almofadas elastoméricas<br />
pode permitir o uso de suportes de tamanho padrão.<br />
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<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
As seguintes orientações ao suporte de tubo GRP devem ser seguidas.<br />
a) Os suportes em todos os casos devem ter amplitude suficiente para suportar a tubulação sem causar<br />
danos e deve estar revestido com um elastômero ou outro material macio adequado.<br />
b) As forças de fixação, se aplicáveis, devem ser tais para que não ocorra a quebra do tubo. A quebra local<br />
pode resultar em um ajuste ruim e a quebra total pode resultar de um sobreaperto.<br />
c) Em todos os casos, o projeto de suporte deve estar de acordo com as orientações do fabricante.<br />
d) Os suportes devem, preferencialmente, estar localizados em seções lisas do tubo, ao invés de em ajustes<br />
ou juntas.<br />
e) Os suportes devem estar espaçados para evitar inclinação (deslocamento excessivo sobre o tempo) e/ou<br />
vibração excessiva para a vida útil de projeto do sistema de tubulação.<br />
f) As válvulas ou outros equipamentos anexados deverão ser suportados independentemente.<br />
g) O tubo GRP não deverá ser usado para suportar outra tubulação, a menos que acordado com o mestre.<br />
h) Deve-se considerar as condições do suporte da tubulação GRP protegida contra incêndio. Os suportes<br />
colocados na parte externa da proteção contra incêndio pode resultar em cargas transmitidas<br />
irregularmente através do revestimento, o que pode resultar em danos de cisalhamento/quebra e perda<br />
conseqüente da integridade do suporte.<br />
i) A tubulação GRP deve estar suportada adequadamente para garantir que o ajuste das mangueiras nos<br />
locais tais como as estações utilitárias ou de carregamento não faça com que o tubo seja puxado de<br />
maneira que possa sobrecarregar o material.<br />
O suporte da âncora deverá ser capaz de transferir as cargas axiais necessárias para suportar a estrutura sem<br />
causar a sobrecarga do material do tubo GRP.<br />
Recomenda-se que os fixadores da âncora sejam colocados entre duas selas de 180°, unidos por adesivo à<br />
superfície externa do tubo. As selas padrão do fabricante são recomendadas e deverão ser ligadas usando os<br />
procedimentos padrão.<br />
5.5.4 Instalação<br />
5.5.4.1 Exigências gerais<br />
As exigências gerais para o manuseio dos componentes da tubulação são idênticos aos dados em 5.2. Antes<br />
da instalação, todos os componentes da tubulação deverão ser inspecionados para danos conforme descrito<br />
em 5.1.<br />
Todos os componentes da tubulação deverão, até onde possível, ser instalados para que fiquem livres de<br />
estresse; portanto:<br />
a) a curvatura dos tubos para alcançar alterações na direção, ou forçar flanges desalinhados em conjunto<br />
apertando demais os parafusos não é permitido;<br />
b) as recomendações do fabricante para seqüência de aperto de parafuso, incrementos de torque e torque<br />
máximo de parafuso deverão ser seguidas.<br />
A tubulação pré-fabricada deverá ser fabricada de acordo com a isométrica de tubulação totalmente<br />
dimensionada. As dimensões gerais de bobina deverão ser medidas considerando:<br />
a) as limitações dos equipamentos de transporte e manuseio do local;<br />
b) limitações de instalação e ereção;<br />
c) limitações causadas pela necessidade de permitir uma tolerância de ajuste para instalação (exigências de<br />
“corte-para-ajuste”).<br />
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<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
Caso mostrado em desenhos isoméricos, a fabricação deverá incluir comprimentos de “corte-para-ajuste” e<br />
juntas de campo em peças fabricadas para permitir a configuração precisa da tubulação no local entre os<br />
pontos fixados. A dimensão do “corte-para-ajuste” deverá ser de 150 mm de adicional de tubo para o<br />
comprimento mostrado nos desenhos da tubulação. Para bobinas de abastecimento, a dimensão “corte-paraajuste”<br />
deverá ser de, no mínimo, 250 mm em cada direção global. Os comprimentos de “corte-para-ajuste”<br />
deverão ser deixados quadrados e retos.<br />
O instalador deverá dar a devida consideração para:<br />
a) a necessidade de evitar a sobretensão dos componentes GRP puxando a tubulação GRP para facilitar o<br />
alinhamento nas juntas, e, especialmente, nas juntas flangeadas;<br />
b) a necessidade de garantir que as válvulas ou outros equipamentos anexados pesados estejam suportados<br />
independentemente;<br />
c) a necessidade de prevenir os danos às juntas quando do manuseio de tubo de espessura grossa e<br />
diâmetro pequeno, ex. devido a proteção contra incêndio;<br />
NOTA<br />
junta.<br />
Isto se dá porque a alta rigidez do tubo concentra a carga em seções mais finas da parede do tubo adjacente à<br />
d) a localização preferencial da última junta do local em um giro da tubulação para garantir que o acesso<br />
necessário está disponível, já que a junta é geralmente o mais difícil de concluir;<br />
e) atrasos causados pelo tempo necessário para que as juntas adesivas e laminadas curem sem perturbação.<br />
A programação das atividades de construção vizinhas deverá considerar o risco de possíveis<br />
perturbações a tais juntas;<br />
f) a necessidade de fornecer proteção temporária para a tubulação GRP instalada caso seja alto o risco de<br />
dano mecânico. O instalador deverá considerar ainda a seqüência correta das atividades de fabricação<br />
para minimizar o risco de dano;<br />
g) a necessidade de prevenir o sobreaquecimento do material do tubo GRP por aquecimento de superfície<br />
elétrico, se aplicado. O rastro do calor deve ser bobinado sobre o tubo GRP para distribuir o calor<br />
igualmente ao redor da parede do tubo. A distribuição do calor pode ser melhorada caso uma folha de<br />
alumínio seja embrulhada primeiro ao redor do tubo. Deve-se tomar cuidado para que o rastro não seja<br />
enrolado muito apertado sobre a tubulação, ou o mesmo pode ser danificado quando o tubo expandir;<br />
h) a provisão de juntas adequadas para facilitar o isolamento ou acesso ao tubo para fins de manutenção.<br />
Altos níveis de supervisão e inspeção deverão ser adotados para a tubulação, o que irá dificultar o reparo no<br />
local (ex. linhas de lastro por estarem no concreto, e tubulação em tanques de água de lastro).<br />
5.5.4.2 Componentes fabricados no local<br />
Todos os processos usados para fabricar bobinas e componentes no local, ex. joelhos e laterais mitrados,<br />
deverão ter sido qualificados de acordo com os procedimentos dados em 6.2.3.3 de <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002.<br />
5.5.4.3 Tolerâncias<br />
As tolerâncias globais devem estar dentro de + 6 mm em todas as direções, a menos que mostrado de outro<br />
modo nos desenhos aprovados. As tolerâncias dimensionais para tubulação finalizada são dados na Tabela 1.<br />
Os números de dimensão estão mostrados na Figura 1.<br />
As tolerâncias aceitáveis para desalinhamento dos flanges durante a instalação são dadas na Tabela 2. É<br />
comum para alguns flanges ser fabricados com furos de parafuso maiores que o tamanho do parafuso usado<br />
com o flange. Geralmente, o furo será 3 mm maior. Isto deve ser levado em consideração quando da avaliação<br />
da tolerância de desalinhamento do flange nas Tabelas 1 e 2.<br />
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<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
Tabela 1 – Tolerâncias dimensionais máximas<br />
Tolerâncias (relativas)<br />
Tubo interno Número da dimensão (ver Figura 1)<br />
diâmetro<br />
1 2 3 4 5 6<br />
mm mm mm graus mm mm graus<br />
25 a 200 ± 5 ± 3 ± 0,5 ± 3 ± 1 ± 0,5<br />
250 a 300 ± 5 ± 3 ± 0,3 ± 3 ± 1 ± 0,5<br />
350 a 400 ± 5 ± 3 ± 0,3 ± 3 ± 2 ± 0,5<br />
450 a 600 ± 10 ± 5 ± 0,3 ± 3 ± 2 ± 0,5<br />
700 a 900 ± 10 ± 5 ± 0,2 ± 4 ± 3 ± 0,5<br />
1 000 a 1 200 ± 10 ± 5 ± 0,15 ± 6 ± 3 ± 0,5<br />
O intervalo máximo deverá estar limitado a 6 mm.<br />
Tabela 2 – Tolerâncias aceitáveis para desalinhamento de flanges durante a instalação<br />
Dimensões em milímetros<br />
Tolerâncias<br />
Desalinhamento<br />
Faixa de diâmetro<br />
50 a 300 300 a 1200<br />
Desalinhamento do flange ± 1,6 ± 3,2<br />
Separação entre as bobinas ± 1 ± 1<br />
5.5.4.4 Condutividade elétrica e propriedades dissipadoras eletrostáticas<br />
Caso as exigências de condutividade elétrica sejam especificadas, o instalador deverá verificar a condutividade<br />
elétrica e/ou a conexão de aterramento da tubulação conforme a mesma está instalada de acordo com as<br />
exigências documentadas pelo projetista do sistema (ver 5.3).<br />
O instalador deverá medir uma ou mais dentre as propriedades a seguir conforme necessário:<br />
a) continuidade ao longo do componente entre os pontos de ligação terra;<br />
b) resistência máxima à terra de um ponto interno do tubo;<br />
c) resistência máxima à terra de um ponto externo do tubo ou o revestimento de proteção contra incêndio ou a<br />
camada de isolamento térmico;<br />
d) resistência máxima à terra dos componentes de metal localizados sobre o tubo;<br />
e) distância máxima recomendada entre os pontos de aterramento, com base nas propriedades de<br />
condutividade do sistema do tubo;<br />
f) resistividade máxima de superfície sobre a parte externa do tubo ou o revestimento de proteção contra<br />
incêndio ou camada de isolamento térmico;<br />
g) propriedades de escudo de carga do tubo;<br />
h) propriedades de redução de carga da superfície externa do tubo ou o revestimento de proteção contra<br />
incêndio ou camada de isolamento térmico.<br />
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<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
Legenda<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
translação lateral de ramais ou conexões de dimensões face-a-face, ou dimensões centro-a-face, ou localização<br />
dos ajustes, ou dimensões centro-a-centro<br />
transmissão lateral de ramais ou conexões<br />
rotação de flanges, a partir da posição indicada<br />
preparos de extremidade<br />
corte de alinhamento de flanges a partir da posição indicada, medida através de toda a face da gaxeta<br />
deflexão angular<br />
Figura 1 – Dimensões toleradas<br />
O instalador deverá considerar os métodos recomendados pelo fabricante para aplicar capturas aterradoras e<br />
garantir a confiabilidade do canal de condutividade e/ou a ligação terra durante a instalação e serviço.<br />
Caso necessário, e após assegurar que o tubo está seco tanto interna quanto externamente, a resistência em um<br />
ponto da superfície ou no ponto da ligação terra deverá ser medida usando um megômetro adequado com divisão<br />
de escala mínima de menos que 1 x 10 6 : A voltagem deve preferencialmente ser de não mais que 1 500 V.<br />
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Uma tensão maior que a usada para qualificação (100 V) pode ser usada para permitir que a vantagem seja<br />
tomada de uma possível queda de voltagem do revestimento da resina para o componente em serviço, o que<br />
pode reduzir a resistência à terra.<br />
O contato elétrico com o tubo deverá ser com um eletrodo adequado e deverá estar conectado com o<br />
megômetro. O eletrodo deverá fornecer a condutividade necessária à superfície do tubo sem agredir o material<br />
para alcançar melhor contato elétrico, a menos que seja necessário como parte do procedimento de instalação,<br />
por exemplo, para aplicar uma captura de aterramento para o tubo.<br />
Os exemplos de meios de contato elétrico incluem tintas condutivas, fitas adesivas condutivas e esponjas<br />
embebidas em salmoura fixadas. A resistência à terra deve ser de menos que o valor especificado na<br />
documentação de projeto do sistema (ver 5.3). Na conclusão dos testes, todos os materiais condutivos usados<br />
para o teste que foram aplicados aos tubos que ainda não têm ou não podem alcançar uma classificação C2b<br />
deverão ser removidos completamente, ex. fita adesiva condutiva. Os materiais condutivos aplicados aos tubos<br />
com uma classificação C2b também devem ser removidos, preferencialmente.<br />
NOTA 1<br />
tubo.<br />
A remoção é para prevenir que tais materiais ajam como condutores elétricos isolados na superfície do<br />
Caso a condutividade seja fornecida por uma rede de elementos condutores dentro da parede do componente,<br />
o instalador deverá verificar que há continuidade elétrica em conjunto com o componente entre os pontos de<br />
ligação à terra.<br />
Caso a condutividade seja fornecida pelo uso de uma tinta condutiva externa, o instalador deverá verificar se o<br />
revestimento é contínuo entre os pontos de aterramento. A condutividade (ohms por metro) e a resistência à<br />
terra (ohms) deverão ser menores que os valores especificados na documentação de projeto do sistema (ver<br />
5.3).<br />
Caso necessário, e após assegurar que a parte externa do tubo está seca, a resistividade da superfície deverá<br />
ser medida de acordo com a ASTM D257 e mostrada como sendo menor que 1 x 10 9 :<br />
Caso necessário, e após assegurar que a parte externa do tubo está seca, as propriedades de redução de<br />
carga deverão ser medidas de acordo com a ASTM 6.6.3.4 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002.<br />
Caso necessário, e após assegurar que a parte externa do tubo está seca, as propriedades de escudo de carga<br />
deverão ser medidas de acordo com 6.6.3.3 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002.<br />
NOTA 2 O teste de escudo de carga pode ser impraticável em algumas situações devido à alta tensão exigida.<br />
Caso necessário, o instalador deverá revestir a tubulação com uma tinta condutora adequada para fornecer a<br />
condutividade elétrica necessária. O tamanho máximo da área sem revestimento, nas regiões sobre o tubo que<br />
deverão ser pintadas, não deverá ser de mais que 100 cm 2 . O revestimento deve ser eficaz sobre a vida do<br />
projeto e não deverá ser impedido pelo serviço, manuseio ou instalação normais. O instalador deverá fornecer<br />
evidência da durabilidade do revestimento.<br />
O revestimento condutor deve ser aplicado preferencialmente após o teste aquático, para facilitar a inspeção de<br />
possíveis vazamentos. Antes que o revestimento seja aplicado a qualquer componente da tubulação, as<br />
superfícies deverão estar livres de umidade, gordura ou qualquer outro contaminante. O revestimento deverá<br />
ser contínuo entre os pontos de aterramento sem rotas isoladas.<br />
Caso o GRP seja revestido com uma tinta condutora, deverá havar uma ligação elétrica confiável entre o tubo e<br />
os objetos de metais conectados ao tubo, por exemplo, os bocais de dilúvio e os suspensores de suporte. Não<br />
se deve depositar confiança sobre a integridade da tinta aplicada sobre um ajuste, já que uma rachadura na<br />
pintura pode resultar na formação de um condutor isolado. Nestas situações, um meio independente de<br />
fornecer uma boa rota condutora entre o tubo e o suporte é necessário.<br />
5.5.4.5 Aterramento<br />
Caso um perigo eletrostático seja relatado na documentação fornecida pelo projetista do sistema, o conteúdo<br />
dos tubos deverá estar conectado diretamente à terra por pelo menos um ponto de aterramento exposto no<br />
interior do sistema.<br />
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A locação e/ou a distância máxima entre os pontos de aterramento deverá ser determinada a partir da<br />
documentação fornecida pelo projetista do sistema.<br />
5.5.5 Ajustes fabricados no local<br />
É permitida a fabricação de ajustes, ex. peças de conexões T e joelhos, no local, desde que<br />
a) os procedimentos de laminação estejam qualificados de acordo com 6.2.3.3 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002, usando<br />
matérias-prima, técnicas de laminação, programas de cura, etc., conforme aplicável, durante a fabricação<br />
no local,<br />
b) o sistema de tubulação esteja projetado para operar em uma pressão menor que a dada na Tabela 3. O<br />
uso de pressões maiores deverá estar de acordo com o mestre.<br />
Tabela 3 – Pressão baixa como uma função de diâmetro<br />
Diâmetro<br />
Pressão do projeto<br />
mm<br />
MPa (bar)<br />
25 a 600 0,8 (8)<br />
600 a 1200 0,4 (4)<br />
> 1 200 0,2 (2)<br />
5.5.6 Conexão<br />
5.5.6.1 Seleção da junta<br />
Diversos tipos de juntas ligadas e mecânicas estão disponíveis. Estas são principais, porém podem ser<br />
categorizadas nos seguintes tipos:<br />
a) juntas de ligação adesiva;<br />
b) juntas laminadas;<br />
c) juntas de vedação elastoméricas (com/sem tiras de travamento);<br />
d) juntas flangeadas;<br />
e) outras juntas mecânicas;<br />
f) interfaces metálicas/GRP;<br />
g) juntas rosqueadas.<br />
Todas as conexões deverão ser realizadas de acordo com as recomendações do fabricante. A seleção do local<br />
da conexão deverá considerar:<br />
–- a facilidade de acesso necessária pelos colocadores para montar corretamente a conexão;<br />
–- a necessidade de acomodar possíveis desalinhamentos menores.<br />
Caso sejam usadas juntas adesivas, o instalador deverá garantir que o leito adesivo criado quando a junta é<br />
constituída não avance significantemente para o furo do tubo. Tal avanço pode criar um fator de bloqueio<br />
substancial, assim como uma fonte para danos de erosão e cavitação. A altura do leito adesivo deverá ser tal<br />
que a obstrução máxima do fluxo seja de 5% do diâmetro interno ou 10 mm, o que for menor.<br />
A orientação sobre a montagem de juntas é dada no Anexo C.<br />
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5.5.6.2 Controle de qualidade de conexões adesivas e laminadas<br />
Caso exigido pelo mestre, as seguintes exigências deverão ser incluídas na instalação.<br />
a) A freqüência de teste deverá ser acordada entre o instalador e o mestre.<br />
b) O adesivo ou resina usada deverá estar de acordo com a recomendação do fabricante e seu grau de cura<br />
deverá ser determinado de acordo com as exigências dadas em 6.8.2 de <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002.<br />
c) O adesivo ou resina deverá ser aplicado a uma temperatura de pelo menos 23°C e uma umidade relativa<br />
de menos de 75%.<br />
Para produtos à base de epóxi, a temperatura de transição do vidro Tg do adesivo ou resina curada deverá ser<br />
de no mínimo 95% do valor mínimo cotado pelo fabricante para o sistema adesivo ou de resina.<br />
Para os produtos à base de poliéster e éster vinil, o resíduo de monômero estireno para juntas deverá ser<br />
determinado pela medição de uma junta de teste feita antes do início do trabalho de conexão. O estireno<br />
deverá ser menor ou igual a 2% (fração da massa) do conteúdo de resina.<br />
A rigidez do Barcol deverá ser medida em todas as juntas laminadas. Recomenda-se que um mínimo de dez<br />
leituras sejam feitas em cada amostra. As duas leituras mais altas e as duas mais baixas podem ser<br />
descartadas, com as seis restantes a serem usadas para calcular uma leitura média que não deverá ser de<br />
menos que 90% do valor mínimo medido no componente da linha de base.<br />
Caso um método alternativo tenha sido usado para determinar a linha de base para grau de cura, então os<br />
critérios de aceitação para o controle de qualidade deverá ser acordado com o mestre.<br />
5.5.7 Aplicação de revestimento de proteção contra incêndio<br />
A aplicação local de revestimento de proteção contra fogo deve estar limitada ao necessário para fins de<br />
instalação (ex. juntas). O revestimento deve ser aplicado preferencialmente após o teste aquático, para facilitar<br />
a inspeção de possíveis vazamentos.<br />
A aplicação de materiais de proteção contra incêndio para atender exigências a respeito de propagação de<br />
chama, fumaça ou toxidade deverá ser integral à construção do tubo. A aplicação local de tal material deverá<br />
estar limitada ao necessário para fins de instalação, ex. juntas de campo.<br />
Caso um revestimento de proteção contra incêndio seja usado para o único fim de atendimento das exigências<br />
de resistividade a incêndio, os tubos podem ser revestidos no local de acordo com o procedimento aprovado<br />
para cada combinação, usando os materiais aprovados tanto para os tubos quanto para o isolamento, sujeito a<br />
inspeção e verificação no local.<br />
Toda a proteção contra incêndio aplicada aos componentes de tubulação, seja o trabalho realizado em um local<br />
offshore ou em uma loja de pré-fabricação onshore, deverá estar sujeita às seguintes exigências.<br />
a) A contratada, se usada, para aplicação de proteção contra incêndio deverá ter um sistema de gestão de<br />
qualidade e deverá ainda ter procedimentos de aplicação por escrito, cobrindo o controle ambiental,<br />
aspectos de aplicação e inspeção, que sejam aprovados pelo mestre.<br />
b) Os métodos abaixo são aceitáveis para aplicação ou cobertura de componentes de tubulação com<br />
proteção contra incêndio:<br />
1) aplicação manual convencional,<br />
2) processo automatizado;<br />
3) uso de moldes ou seções de diferentes tamanhos e comprimentos.<br />
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c) Antes de iniciar o trabalho de proteção contra incêndio em componentes de tubulação, o pessoal da<br />
contratada que pretende aplicar o material de isolamento contra incêndio deverá:<br />
1) ter recebido treinamento tanto no método de aplicação quanto na aplicação real dos materiais de<br />
proteção contra incêndio sob a instrução do fabricante de proteção contra incêndio,<br />
2) ter aplicado proteção contra incêndio a um tubo e ajuste de amostra que seja aprovado pelo fabricante<br />
de isolamento contra incêndio e pelo mestre.<br />
A contratada deverá usar o equipamento de aplicação recomendado pelo fabricante de proteção contra<br />
incêndio. Antes que o material de proteção contra incêndio seja aplicado a qualquer componente da tubulação,<br />
as superfícies deverão estar livres de umidade, gordura ou qualquer outro contaminante.<br />
Após o material de proteção contra incêndio ter sido aplicado aos componentes da tubulação, uma inspeção da<br />
proteção contra incêndio deverá ser realizada para aprovar ou não o trabalho. A inspeção deverá incluir os<br />
seguintes aspectos.<br />
– A espessura da proteção contra incêndio deverá ser medida aleatoriamente em um estado úmido ou<br />
curado; a espessura não deverá ser menor que a espessura mínima exigida.<br />
– Tanto o acabamento quanto a aparência da proteção contra incêndio deverão ser da mesma qualidade da<br />
amostra apresentada para aprovação do fabricante do isolamento contra incêndio e do mestre.<br />
– Caso a espessura, aparência ou acabamento da proteção contra incêndio sejam de qualidade<br />
inadequada, o mestre deverá exigir que a seção seja reparada ou substituída.<br />
Nas aplicações de proteção contra incêndio onde a proteção deva ser removida para fins de inspeção, ex.<br />
válvulas e flanges, uma das seguintes situações deverá se aplicar:<br />
– a proteção contra incêndio deverá estar dentro e fora de uma caixa ou outro recipiente para fornecer<br />
integridade estrutural; ou<br />
– uma malha de reforço estrutural completa integrada ao material de proteção contra incêndio<br />
deverá ser usada. 5.5.8 Programa de qualidade para instalação<br />
A contratada deverá manter um alto nivel de inspeção para garantir a conformidade com todas as exigências<br />
desta parte da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>, e deverá ter um sistema de gestão de qualidade.<br />
A contratada deverá designar uma pessoa, com experiência em todos os aspectos da fabricação de campo de<br />
tubulação GRP, para ser responsável pelo controle de qualidade durante a instalação do sistema de tubulação<br />
GRP.<br />
O controle de qualidade deverá estar baseado na implementação de<br />
– registros de qualificação de procedimento de junta adesiva e de laminação.<br />
– exigências do mestre para inspeção de todos os tipos de juntas usadas,<br />
– registro de inspeção para todos os tipos de juntas usadas,<br />
– inspeção de tubulação fabricada concluída para conformidade com os desenhos do projeto, dentro das<br />
tolerâncias, conforme detalhado em 5.5.4.3.<br />
Para certificação da qualidade e controle da qualidade durante a fase de instalação, o mestre deverá ter o<br />
direito de inspecionar o trabalho em andamento, assim como de inspecionar as rotinas de controle de qualidade<br />
da contratada.<br />
Cada conexão deverá ser marcada permanentemente para fins de identificação. Um livro de registro contendo<br />
informações chave relevantes para o processo de conexão deverá ser mantido. Os valores chave são os<br />
seguintes:<br />
a) data;<br />
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b) temperatura e umidade relativa;<br />
c) número de identificação da conexão;<br />
d) continuidade elétrica e resistência a aterramento, se apropriado;<br />
e) tempo e temperatura de cura;<br />
f) assinatura do colocador do tubo e do inspetor;<br />
g) torque do parafuso.<br />
Cada junta de local e de campo entre os tubos, ajustes ou flanges deverá ser inspecionada por um inspetor<br />
aprovado conforme definido em 5.4.1. Uma folha do livro de registro deverá ser preenchida para cada junta. As<br />
folhas de inspeção deverão ser retidas contanto que a tubulação esteja em serviço.<br />
Recomenda-se que o mestre realize o teste aquático das juntas e ajustes fabricadas no local de representação<br />
logo após o início da instalação para verificar o padrão da mão-de-obra. Isto tem importância particular para os<br />
diâmetros de tubo de acima de 200 mm.<br />
5.6 Teste do sistema<br />
5.6.1 Lavagem<br />
Na conclusão da instalação, os sistemas de tubulação GRP deverão ser lavados. O meio usado para lavagem<br />
deverá ser água salgada ou água doce. Todas as linhas que exijam um teste de pressão deverão ser lavadas<br />
antes do teste. Os sistemas que estejam abertos à atmosfera e que não precisem de teste de pressão deverão<br />
ser lavados para garantir que as linhas não estejam restritas.<br />
A lavagem deve ser realizada preferencialmente a temperaturas acima de 7°C. Quando da lavagem com água<br />
doce em temperaturas abaixo de zero, precauções deverão ser tomadas para evitar o congelamento da água no<br />
sistema de tubulação, i.e., a água deve estar em constante circulação, ou deve-se adicionar glicol anticongelamento,<br />
ou o sistema deve ser drenado pela duração de temperaturas abaixo de zero.<br />
5.6.2 Teste de pressão<br />
5.6.2.1 Geral<br />
Todos os sistemas de tubulação GRP fechados deverão ter sua pressão hidrostática testada após a instalação.<br />
Preferencialmente, o sistema deverá ser instalado para que as partes menores de um sistema possam ter sua<br />
pressão testada separadamente e na primeira oportunidade durante a construção.<br />
NOTA Os testes prévios evitam um teste de pressão em todo o sistema em uma fase posterior do projeto,<br />
quando as falhas da junta poderiam ter um impacto no cronograma de conclusão do projeto.<br />
Os sistemas abertos à atmosfera (ex. drenos) deverão estar sujeitos ao teste de vazamento hidrostático, e<br />
podem exigir uma pressão hidrostática integral caso eles possam estar sujeitos à pressão do sistema.<br />
5.6.2.2 Preparo<br />
Uma avaliação de risco formal deve ser realizada antes do teste aquático. Todos os suportes, guias e âncoras<br />
deverão estar no lugar antes do teste de pressão. Os suportes e restritores temporários deverão ser<br />
adicionados, se necessário. A menos que declarado de outro modo, todas as válvulas deverão ser testadas<br />
através do corpo. A tubulação contendo válvulas de verificação deverá ter a fonte da pressão de teste localizada<br />
no lado a jusante. Todas as juntas conectadas por adesivo e todas as juntas laminadas deverão estar totalmente<br />
curadas antes do teste de pressão. As conexões rosqueadas e os furos das juntas flangeadas deverão estar<br />
montados no torque correto antes do teste de pressão.<br />
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5.6.2.3 Teste<br />
A água deve ser admitida em um ponto inferior do sistema e o fornecimento deverá ser feito para o<br />
sangramento do ar em pontos altos (ex. soltando as conexões de flange). Qualquer ar comprimido no sistema<br />
pode dar resultados com erro. A remoção de bolsas de ar previne os danos à tubulação e ao pessoal em caso<br />
de falha inesperada durante o teste de pressão.<br />
O teste de pressão deverá ser feito por um período de 30 minutos ou mais para 1,5 vezes a pressão de projeto<br />
ou 0,89 vezes a pressão qualificada, o que for menor.<br />
NOTA 0,89 é o fator f2 para cargas ocasionais, ver 7.6.2.2 na <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-3:2002.<br />
Qualquer aumento repentino na pressão deverá ser evitado para a tubulação GRP. O teste de redução de<br />
pressão deverá ser realizado por, no mínimo, 1h. Um outro teste de vazamento, a 1,1 vezes a pressão de<br />
projeto, deve também ser realizado por, no mínimo, 24 h.<br />
Os seguintes fatores influenciam a escolha da duração do teste:<br />
a) efeito de expansão da junta e deformação do material, especialmente quando operações longas do tubo<br />
estão sendo testadas;<br />
b) propriedades de entrada de água do material GRP, ex. materiais fenólicos.<br />
c) efeito da temperatura. Isto é mais visível quando o teste está sendo realizado em um clima quente ou frio<br />
ou se alterações relativamente grandes na temperatura possam ocorrer durante o teste.<br />
Verificações adicionais deverão ser realizadas após a passagem deste tempo, por inspeção visual do sistema<br />
de tubulação completo. Qualquer vazamento ou gotejamento deverá constituir um defeito, e o teste deverá ser<br />
interrompido e um reparo feito. O procedimento de teste deverá, então, ser repetido. O sobretorque dos flanges<br />
para parar os vazamentos não deverá ser permitido. Os flanges em vazamento deverão ser refeitos com novas<br />
gasketas e re-testado. Caso ainda ocorra vazamento, os flanges deverão ser substituídos.<br />
O sistema deverá ser considerado aprovado no teste aquático caso não haja vazamento ou gotejamento de<br />
água da tubulação e não haja perda de pressão significante que não possa ser contabilizada para as<br />
considerações comuns de engenharia, ex. expansão térmica do tubo, ou outros fatores concordados<br />
previamente com o mestre.<br />
5.6.2.4 Após a conclusão do teste<br />
As gasketas nas juntas flangeadas que tenham sido quebradas para o teste deverão ser renovadas, a menos<br />
que acordado de outro modo com o mestre.<br />
5.7 Inspeção<br />
Inspeção visual, tanto interna (conforme o acesso físico permita) quanto externamente, deverá ser realizada de<br />
todas as juntas e todas as superfícies. Uma fonte de iluminação, espelhos e outros auxílios adequados deverão<br />
ser usados para maximizar a extensão e a precisão da inspeção visual. Possíveis defeitos em conjunto com os<br />
critérios de aceitação e as medidas corretivas estão listados na Tabela 4. Maiores informações a respeito de<br />
defeitos gerados durante a fabricação e a instalação, e a medida corretiva, são dadas na Tabela A.1. Maiores<br />
orientações sobre detecção de defeitos usando os métodos NDE/NDT são dados no Anexo E. A presença de<br />
uma tira adesiva uniforme é um indicador de que uma junta adesiva foi montada corretamente.<br />
Os detalhes sobre métodos de reparo para uso durante a fase de fabricação e instalação estão descritos em<br />
5.9.2.<br />
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<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
Tabela 4 – Descrição geral dos defeitos em potencial ocorridos durante a fabricação, manuseio e<br />
instalação<br />
Possíveis defeitos Causa(s) Conseqüências (s) Método(s)<br />
NDT recomendados<br />
Dimensões<br />
incorretas<br />
Dano de impacto,<br />
desgaste ou abrasivo<br />
Cura incorreta de<br />
-junta adesiva<br />
-ou laminada<br />
Pré-fabricação<br />
incorreta não<br />
laminadas<br />
corretamente<br />
Transporte incorreto<br />
Manuseio incorreto<br />
Especificações de<br />
temperatura<br />
externa e<br />
umidade<br />
A junta não pode ser<br />
vedada, vazamento<br />
de GRP pode ser<br />
sobrecarregado se a<br />
junta<br />
for puxada<br />
Pequeno vazamento<br />
ou<br />
falha do tubo<br />
Junta enfraquecida ou<br />
vazamento<br />
Medição para<br />
verificar as dimensões<br />
documentadas<br />
Inspeção visual<br />
com fonte de<br />
iluminação<br />
dentro do tubo<br />
De acordo com<br />
8.3.3 da<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002<br />
Critérios<br />
De acordo com<br />
6.8.5 da<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002(E)<br />
De acordo com<br />
Tabela A.1<br />
De acordo com<br />
8.3.3 da<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002<br />
Medida corretiva<br />
Substituir (defeito<br />
maior)<br />
Compensar<br />
em outro lugar no<br />
sistema<br />
de tubulação (ex.<br />
uso de juntas de<br />
campo, conexões<br />
de ajuste etc.)<br />
Substituir (defeito<br />
maior)<br />
Reparar (defeito<br />
menor)<br />
Refazer a junta<br />
(defeito maior)<br />
Junta pós-cura<br />
(defeito menor)<br />
Mistura imprópria<br />
Almofada de<br />
aquecimento<br />
sobreposta ou<br />
problemas de controle<br />
Efeito de resfriamento<br />
de ar<br />
no tubo<br />
Materiais<br />
desatualizados<br />
ou incorretos<br />
Juntas desalinhadas Movimento durante Ar injetado<br />
a cura resultando em sulcos<br />
Dimensões de<br />
Estresse residual,<br />
resultando em menos<br />
curvatura que o desempenho<br />
incorretas<br />
nominal<br />
Defeitos na conexão<br />
com adesivo<br />
Tratamento impróprio<br />
de juntas aderentes<br />
Adesivo em excesso<br />
Roscas danificadas<br />
Adesivo muito<br />
pequeno ou não<br />
aplicado<br />
uniformemente<br />
Movimento durante a<br />
cura<br />
Superfície<br />
contaminada após<br />
polimento<br />
Adesivo aplicado em<br />
excesso<br />
Dentes lascados<br />
Faces da extremidade<br />
danificadas<br />
Junta enfraquecida ou<br />
vazamento<br />
Junta enfraquecida ou<br />
danificada<br />
Restrição do fluxo no<br />
tubo<br />
Risco aumentado de<br />
dano de erosão do<br />
tubo<br />
A junta não pode ser<br />
vedada, vazamento<br />
Inspeção visual<br />
Ultrasom<br />
Ultrasom, ou<br />
Radiografia<br />
Inspeção visual<br />
Radiografia<br />
Inspeção visual<br />
Alinhamento para as<br />
especificações do<br />
projeto<br />
Área de descolamento<br />
maior que 30 % da<br />
área total de conexão<br />
Comprimento axial da<br />
área de descolamento<br />
maior que 20 %<br />
do comprimento axial<br />
de conexão total<br />
De acordo com as<br />
exigências do<br />
fornecedor do adesivo<br />
Sem obstrução de<br />
fluxo<br />
5 % do diâmetro<br />
interno ou 10 mm,<br />
o que for menor<br />
De acordo com a<br />
Tabela A.1<br />
Substituição dos<br />
componentes (defeito<br />
maior)<br />
Refazer a junta<br />
(defeito menor)<br />
Refazer a junta<br />
Refazer a junta<br />
Caso acesse: remova<br />
através de polimento<br />
cuidadoso<br />
Caso não tenha<br />
acesso:<br />
rejeitar/reparo maior<br />
Substituir a rosca de<br />
acordo com as<br />
orientações do<br />
fornecedor<br />
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5.8 Certificação e documentação<br />
5.8.1 Certificado de lavagem<br />
Após a conclusão da lavagem, um certificado de lavagem delineando os limites de lavagem deverá ser<br />
endossado pelo mestre. Como uma lavagem pode se extender por mais de um teste de pressão ou vazamento,<br />
as lavagens deverão ser numeradas separadamente e ter referência cruzada em desenhos isométricos de teste<br />
aplicaveis. Uma cópia do certificado de lavagem preenchido deverá ser incorporada aos pacotes de teste<br />
relevantes.<br />
5.8.2 Certificado de teste de pressão<br />
Mediante a conclusão de teste com sucesso, um certificado de teste de pressão mostrando os limites do teste<br />
deverá ser endossado pelo mestre e incorporado ao pacote de teste relevante.<br />
5.9 Reparo após a instalação<br />
5.9.1 Geral<br />
Os componentes rejeitados deverão, em geral, ser substituídos pelo fabricante. Após as bobinas do tubo terem<br />
sido instaladas, o reparo pode ser uma alternativa para a substituição.<br />
5.9.2 Métodos de reparo<br />
5.9.2.1 Substituição<br />
As seções do tubo com danos maiores deverão ser substituídas de acordo com os procedimentos qualificados<br />
em 6.2.2 da <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002. Todo o trabalho de substituição deverá ser realizado de acordo com os<br />
métodos e exigências cobertos em 5.5. As exigências de qualificação do colocador de tubo para a substituição<br />
da tubulação deverão ser idênticas as para a instalação da tubulação original conforme definido em 5.4.1. Os<br />
flanges com rachaduras maiores deverão ser substituídos.<br />
5.9.2.2 Reparos menores<br />
Os reparos menores ao tubo e aos ajustes podem ser feitos no local. Qualquer camada externa danificada<br />
deverá ser aterrada e limpa, e a mistura de resina/endurecedor aplicada conforme recomendado pelo<br />
fabricante. É permitido reparar flanges pelo polimento e preenchimento de rachaduras menores com resina.<br />
5.9.2.3 Aprovação de método de reparo<br />
Os métodos de reparo deverão ser aprovados pelo fabricante e o mestre.<br />
6 Operações<br />
6.1 Documentação do operador<br />
6.1.1 Elementos de documentação<br />
O mestre deverá fornecer ao instalador as seguinte informações, que deverão incluir, mas sem se limitar a<br />
a) parâmetros de operação e projeto, ver 6.1.2,<br />
b) desenhos do sistema, ver 6.1.3,<br />
c) gravidade do sistema e exigências mínimas para inspeção durante a operação, ver 6.1.4,<br />
d) reparo adicional e procedimentos de teste aquático, se aplicável, incluindo precauções de saúde e<br />
segurança,<br />
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<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
A documentação deverá focar em quaisquer conseqüências para manutenção e deverá ser mantida sobre a<br />
vida de projeto do sistema GRP.<br />
6.1.2 Parâmetros de operação e projeto<br />
6.1.2.1 Geral<br />
a) Deverão incluir<br />
b) pressão do projeto,<br />
c) temperatura de projeto,<br />
d) Tg da resina usada na fabricação do componente,<br />
e) Tg do adesivo usado na fabricação do componente (se apropriado);<br />
f) pressão qualificada de cada componente e pressão mínima qualificada em cada sistema de tubulação,<br />
condições de velocidade média e máxima em cada sistema de tubulação,<br />
g) limitações de resistência química, se aplicável,<br />
h) procedimentos para eliminar ou controlar o martelo de água e a cavitação, se aplicável;<br />
i) índice de incêndio, ver 6.1.3,<br />
j) condutividade elétrica e exigências de aterramento, ver 6.1.3,<br />
k) gravidade.<br />
As excursões a curto-prazo acima da temperatura e pressão máxima de operação normal deverá ser aceitável em<br />
determinadas circunstâncias. Os limites a seguir não deverão ser excedidos:<br />
– não acima de 30°C abaixo do Tg da resina por 1 h;<br />
– pressão de até a pressão qualificada pq por 1 h.<br />
Caso estes limites sejam excedidos, o mestre deve realizar uma inspeção visual do sistema e monitorar de<br />
perto por no mínimo três meses.<br />
6.1.2.2 Dano de impacto<br />
A tubulação GRP está suscetível a danos a níveis mais baixos de energia que aço. Tais danos podem resultar<br />
em rachadura da resina e dano na delaminação, que causa pequeno vazamento de fluido através da parede do<br />
tubo. Caso o local do dano de impacto esteja em material de tubo similar, pesquisas mostraram que os danos<br />
não são propagáveis e resultam em perda pequena de força estrutural. Para aplicações de água de serviço, ex.<br />
água de incêndio, ela pode ser aceitável para atrasar o reparo até um período de parada conveniente. Existe<br />
um risco muito grante de falha abrupta caso a fonte de vazamento seja uma junta. Isto se dá devido a<br />
possibilidade de não haver transferência de carga direta pelas fibras tal que a força da junta seja dependente<br />
da integridade da resina ou da interface adesiva.<br />
6.1.2.3 Tubo retirado de serviço<br />
O operador pode avaliar a alteração no desempenho da tubulação GRP que não está mais em serviço, e tomar<br />
precauções para garantir que a integridade da penetração qualificada de incêncio é mantida em caso de<br />
incêndio, por exemplo, pela remoção do tubo ou a adição de revestimento com proteção contra incêndio.<br />
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NOTA: A habilidade do tubo GRP de sobreviver e continuar a funcionar em um incêndio é em parte devido ao efeito<br />
resfriador do líquido dentro do tubo. O efeito resfriador não estará presente se um tubo estiver vazio e fora de serviço.<br />
Tal tubo não poderá atender às exigências de resistência do projeto original, e poderia causar a propagação de<br />
incêndio, fumaça e toxidade onde penetrasse uma parede qualificada de incêndio.<br />
6.1.3 Desenhos do sistema<br />
Todos os desenhos as-built e registros relevantes deverão estar disponíveis e mantidos. Recomenda-se que um<br />
mínimo destes inclua os seguintes detalhes:<br />
a) diâmetro nominal do tubo e espessura da parede do tubo;<br />
b) dimensões de layout chave;<br />
c) local dos suportes/restritores;<br />
d) classificação de incêndio e local do tubo qualificado de incêndio, se aplicável;<br />
e) classificação de condutividade, localização do tubo condutor, locais de pontos de aterramento, exigências de<br />
continuidade de terra, freqüência e método de inspeção.<br />
6.1.4 Estratégia de inspeção<br />
O mestre deverá fornecer ao operador uma estratégia de inspeção para identificar a gravidade do sistema e as<br />
exigências para inspeção. Os sistemas de tubulação GRP deverão ser inspecionados em intervalos regulares, de<br />
acordo com a estratégia de inspeção, para garantir que o sistema de tubulação está em estado satisfatório de<br />
acordo com sua operação continuada. Maiores informações sobre possíveis defeitos são dadas na Tabela A.1. Os<br />
métodos NDE recomendados para uso na detecção de defeitos que são mais possíveis de ocorrer durante a<br />
operação dos sistemas de tubulação GRP são dados na Tabela 5 juntamente com os critérios de aceitação<br />
recomendados. Também estão incluídas as possíveis causas e medidas corretivas recomendadas.<br />
6.2 Manutenção e reparo<br />
6.2.1 Manutenção<br />
6.2.1.1 Geral<br />
Os tubos GRP não têm manutenção, porém, os pontos a seguir deverão ser considerados durante a inspeção.<br />
6.2.1.2 Remoção de escala e bloqueios<br />
Deve-se ter cuidado no uso de métodos convencionais para a remoção de escala e outros bloqueios (ex. lances<br />
de água de alta pressão, métodos de limpeza mecânicos e químicos). As recomendações do fabricante deverão<br />
ser sempre seguidas.<br />
6.2.1.3 Condutividade elétrica e propriedades dissipadoras eletrostáticas<br />
Os sistemas de tubulação GRP aterrados deverão ser verificados periodicamente para garantir que todas as guias<br />
de aterramento estejam em operação e que as exigências para continuidade de rota elétrica e resistência ao<br />
aterramento não sejam maiores que a especificação dada na documentação do operador, ver 6.1.2. O teste de<br />
resistência para a terra deverá estar de acordo com 5.5.4.4.<br />
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Tabela 5 – Descrição geral dos defeitos em potencial ocorridos durante a operação<br />
Causa(s)<br />
Defeitos<br />
operacionais<br />
Rachadura, Sobre ou subtorque<br />
vazamento do flange do parafuso<br />
GRP contra flanges<br />
de face içada<br />
Design de flange GRP<br />
mal-selecionado<br />
Conseqüência(s)<br />
Junta não-vedada,<br />
vazamento<br />
Vida útil reduzida<br />
Método(s)<br />
NDE recomendado(s)<br />
Inspeção visual<br />
Critérios<br />
Sem permissão para<br />
vazamento<br />
Medida corretiva<br />
Substituição do flange<br />
(defeito maior)<br />
Polimento e<br />
enchimento das<br />
rachaduras menores<br />
com resina<br />
Falha do sistema, ex.<br />
tubo explodido<br />
Envelhecimento<br />
Dano de impacto<br />
Dano no cabo de<br />
aterramento<br />
Depósitos de escala<br />
(somente sistemas de<br />
água salgada)<br />
Erosão<br />
Condições,<br />
cargas,<br />
temperaturas<br />
do projeto excedidas<br />
Procedimentos<br />
operacionais<br />
inadequados (ex.<br />
Martelo de água<br />
devido à abertura da<br />
válvula)<br />
Degradação de<br />
materiais a longoprazo<br />
Impacto ex. a partir de<br />
queda de andaimes,<br />
ferramentas<br />
Falha do sistema Inspeção visual Sem falha permitida Substituição<br />
Pequeno vazamento<br />
Pequeno vazamento<br />
Alguns cabos<br />
Aterramento reduzido<br />
suscetíveis à corrosão<br />
ou eliminado<br />
em ambientes<br />
marinhos<br />
Condições de<br />
operação resultando<br />
em ex. depósitos de<br />
sulfeto de bário<br />
Índice de fluxo<br />
reduzido<br />
Partículas no fluxo Redução na espessura<br />
da parede levando a<br />
pequeno vazamento<br />
no tubo<br />
Ultrasom<br />
Inspeção visual<br />
Ultrasom<br />
Inspeção visual<br />
Megômetro<br />
Visual (fluxo reduzido)<br />
Radiografia<br />
Ultrasom<br />
Redução de mais de<br />
20 % no módulo axial<br />
original<br />
De acordo com a<br />
Tabela A.1<br />
Nenhum permitido<br />
Redução no diâmetro<br />
externo de mais de 10<br />
mm ou de 5 %<br />
Redução na<br />
espessura da parede<br />
original de menos que<br />
20 %<br />
Redução na<br />
espessura da parede<br />
original de mais de 20<br />
%<br />
Aceitar, porém o<br />
monitoramento é<br />
necessário<br />
Substituir (defeito<br />
maior)<br />
Reparo provisório<br />
(defeito menor)<br />
Substituir os cabos<br />
Limpar usando ex.<br />
jato de água<br />
Aceitar, porém, o<br />
monitoramento é<br />
necessário<br />
Rejeitar<br />
Sedimentação<br />
Exposição à radiação<br />
UV<br />
Quebra menor da<br />
superfície externa<br />
Inspeção visual<br />
Profundidade limitada<br />
à camada de resina<br />
da superfície<br />
Aceitar<br />
Caso tenha sido aplicada tinta condutiva na parte externa do tubo, a condição do revestimento deverá ser<br />
inspecionada. A área máxima sem revestimento sobre a superfície pintada deverá ser de 100 cm 2 . Caso o<br />
revestimento tenha sido removido do tubo, o mesmo deverá ser substituído de acordo com 5.5.4.4, a menos que<br />
as seguintes condições possam ser atendidas:<br />
– o tubo possa ser mostrado para alcançar uma classificação C2b caso seja testado de acordo com 6.6.3.1 de<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002 e acordada com a autoridade tendo jurisdição;<br />
– o tubo pode ser mostrado para alcançar uma classificação de condutividade C5 ou C6, i.e. as propriedades<br />
de resistividade da superfície ou de redução da carga, se testado de acordo com 6.6.3.5 e 6.6.3.4 de <strong>ISO</strong><br />
<strong>14692</strong>-2:2002, respectivamente, e acordados com a autoridade tendo jurisdição.<br />
NOTA A exposição prolongada a um ambiente marinho pode resultar em um aumento significante na<br />
condutividade elétrica natural dos componentes da tubulação GRP.<br />
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A freqüência e o método usados para realizar a inspeção de pontos de ligação terra e da integridade do<br />
revestimento, se aplicáveis, deverão estar de acordo com as recomendações dadas na documentação do<br />
operador, ver 6.1.2.<br />
6.2.1.4 Danos na superfície e mecânicos<br />
O tubo GRP está suscetível aos seguintes tipos de danos:<br />
a) quebra da superfície externa (sedimentação) devido à proteção inadequada contra os raios UV, o que<br />
pode resultar em fibras soltas;<br />
b) quebra de superfície externa devido a gotejamento e abrasão da solda;<br />
c) dano de impacto;<br />
d) rachaduras nos flanges causados por parafusos muito apertados ou projeto incorreto de flange;<br />
e) transientes de pressão excessivos, ex. martelo de água.<br />
Os danos poderão ser avaliados de acordo com 6.1.4 e 6.2.2.<br />
6.2.2 Avaliação de dano/reparo<br />
A orientação a respeito de defeitos e medida corretiva aconselhada é dada no Anexo A.<br />
6.2.3 Qualificação do colocador e do inspetor<br />
O tubo, ajustes e os itens relacionados envolvidos nas aplicações listadas abaixo deverão ser reparados ou<br />
substituídos por colocadores de tubo GRP qualificados e, doravante, aprovados por um inspetor de tubulação<br />
GRP qualificado.<br />
a) aplicações críticas;<br />
b) aplicações envolvendo um fluido perigoso;<br />
c) aplicações envolvendo a operação a uma pressão maior que a pressão de projeto dada na<br />
Tabela 3. A aprovação deverá ser equivalente ao cumprimento das exigências detalhadas em 5.4.1.<br />
O nível de qualificação dos colocadores e inspetores para outras aplicações deverá ser a critério do mestre.<br />
6.2.4 Saúde e segurança<br />
As exigências dadas em 5.4.2 deverão se aplicar.<br />
6.3 Métodos de reparo<br />
6.3.1 Geral<br />
O método de reparo deverá estar de acordo com 6.2.2. O procedimento de reparo deverá ser produzido e<br />
qualificado pela contratada de acordo com as recomendações do fabricante da tubulação GRP e revisto pelo<br />
mestre antes da implementação. Deve-se demonstrar que o método de reparo restaura as propriedades<br />
especificadas. Os métodos de teste (se apropriados) deverão ser acordados entre o mestre e o fabricante. As<br />
áreas e número de reparo deverão ser reportadas e registradas. Nenhum reparo deverá ser feito na superfície<br />
interna.<br />
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Além de uma variedade prática de tubos e ajustes sobressalentes, um kit de reparo de emergência deverá<br />
estar disponível e armazenado na instalação. Os kits de reparo adequados podem estar disponíveis junto ao<br />
fabricante. Os conteúdos do kit recomendado para reparar tanto ligações adesivas quanto juntas laminadas<br />
incluem<br />
a) instruções,<br />
b) fita de medição, medidor de deslizamento, marcador de tubo,<br />
c) instrumentos de medição de temperatura e umidade relativa,<br />
d) guincho de trava leve e fixadores de tubo,<br />
e) ferramenta de esmerilhamento de ângulo direito com discos de corte e de esmerilhamento grosso,<br />
f) disco de suporte flexível e disco de esmerilhamento;<br />
g) laminador de tubo,<br />
h) kits adesivos,<br />
i) resina, endurecedor, reforço de vidro, manta e tecido entreleçado,<br />
j) colar de aquecimento,<br />
k) solvente de limpeza, panos de limpeza,<br />
l) máscara de pó.<br />
6.3.2 Substituição<br />
As seções de tubo com danos maiores deverão ser substituídas. Todo o trabalho de substituição deverá ser<br />
realizado de acordo com os métodos e exigências cobertos em 5.5. As exigências de qualificação do colocador<br />
de tubo para a substituição da tubulação deverão ser idênticas as para a instalação da tubulação original, 5.4.1.<br />
Se possível, todas as bobinas fabricadas produzidas em adiantado deverão ser testadas quanto a pressão<br />
antes de serem instaladas.<br />
6.3.3 Reparos menores<br />
Os reparos menores ao tubo e ajustes poderão ser realizados no local de acordo com os procedimentos<br />
recomendados pelo fabricante.<br />
6.3.4 Reparo provisório<br />
Os reparos provisórios poderão ser realizados conforme acordado pelo mestre, o fabricante do material e o<br />
fabricante do kit de reparo. Uma linha de técnicas está disponível, incluindo, mas sem se limitar a, selas<br />
conectadas por adesivos, sobrecoberturas laminadas, sobrecoberturas ou fixadores de fita.<br />
O mestre deverá avaliar a adequação destas técnicas de acordo com a gravidade da aplicação e confiabilidade<br />
do reparo.<br />
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6.3.5 Programas de qualidade para reparo e manutenção<br />
As exigências deverão ser as mesmas de 5.5.8. Cada reparo deverá ser marcado permanentemente para fins<br />
de identificação. Um livro de registro contendo informações chave relevantes para o processo de reparo deverá<br />
ser mantido. A contratada deverá manter registros de todo o trabalho de manutenção. Estes registros deverão<br />
incorporar<br />
a) data,<br />
b) temperatura e umidade relativa;<br />
c) local,<br />
d) detalhes do trabalho de manutenção,<br />
e) assinatura do colocador do tubo.<br />
6.4 Modificações e amarrações<br />
As modificações e amarrações deverão ser consideradas como uma nova instalação e ser realizadas de<br />
acordo com as exigências e recomendações contidas na Cláusula 5.<br />
6.5 Exigências para teste e re-certificação<br />
Caso tenham sido feitos reparos, substituições ou modificação da tubulação no sistema de tubulação, a seção<br />
contendo a tubulação reparada ou substituída deverá ser re-certificada pela realização de um teste de pressão.<br />
O teste de pressão deverá ser de 1,5 vezes a pressão máxima do projeto do sistema ou 0,89 vezes a pressão<br />
qualificada, o que for menor.<br />
Uma avaliação de risco formal deve ser realizada antes do teste aquático. Todos os suportes, guias e âncoras<br />
deverão estar no lugar antes do teste de pressão. Os suportes e restritores temporários deverão ser<br />
adicionados, se necessário. Todas as juntas conectadas por adesivo e todas as juntas laminadas deverão<br />
estar totalmente curadas antes do teste de pressão.<br />
6.6 Descomissionamento<br />
6.6.1 Desmontagem<br />
As contratadas deverão estar cientes de todas as exigências de saúde e segurança antes do início da<br />
desmontagem. Todos os sistemas de tubulação deverão ser despressurizados e drenados, e, onde necessário,<br />
lavados e purgados.<br />
A desmontagem é geralmente o reverso da instalação, com os sistemas de tubulação sendo desconectados<br />
nas juntas. Em juntas não-mecânicas, a desmontagem pode ser realizada através do corte. Em nenhum caso<br />
os equipamentos de queima deverão ser usados.<br />
Deve-se prestar atenção também à prevenção de danos à tubulação GRP adjacente que deverá permanecer<br />
em serviço, e que deve ser protegida, se necessário.<br />
6.6.2 Descarte<br />
Todos os componentes redundantes devem ser embalados e transportados para local adequado para<br />
descarte.<br />
Os componentes devem ser descartados de modo responsável e a favor do meio-ambiente. Os componentes<br />
não devem ser incinerados em locais abertos.<br />
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Anexo A (normativo)<br />
Tipos de defeito – Critérios de aceitação e medidas corretivas<br />
Um resumo dos defeitos visíveis, junto com os critérios de aceitação e medidas corretivas, está listado na<br />
Tabela A. 1.<br />
Os critérios de aceitação estão baseados na experiência de serviço marítimo. Critérios mais conservadores<br />
podem ser especificados para outros serviços mais caros.<br />
O reparo maior está definido como<br />
a) substituição permanente,<br />
b) junta laminada provisória antes de substituição permanente,<br />
c) fixações e selas provisórias antes de substituição permanente.<br />
Os reparos menores compreendem o reparo local por esmerilhamento, limpeza e aplicação de<br />
resina/endurecedor conforme o fabricante.<br />
recommended<br />
As fotografias mostrando os exemplos de defeito estão contidos no Anexo A de NORSOK M-<br />
622 [5].<br />
Para defeitos do corpo do tubo, a medida corretiva tida como rejeitar é definida como substituição. Para<br />
extremidades de junta fêmea, rejeitar é definido como substituição. Para extremidades de junta macho, rejeitar é<br />
definido como substituição ou removido e reapertado.<br />
A especificação da inspeção do rosqueamento, medição e rosca para todas as juntas rosqueadas deverá estar<br />
de acordo com API Spec 5B. Entretanto, para as conexões rosqueadas API despadronizadas, as dimensões e<br />
tolerâncias da rosca deverá estar de acordo com as especificações do fabricante para o produto qualificado.<br />
Outras especificações deverão novamente estar conforme API Spec 5B.<br />
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Tabela A.1 - Tipos de defeito, critérios de aceitação e medidas corretivas recomendadas<br />
Tipo de defeito Descrição Critérios<br />
Empolamento<br />
Queima/Descoloração<br />
Sedimentação e<br />
fibras soltas<br />
Ataque químico<br />
Derramamento<br />
químico<br />
Lasca<br />
Rachadura<br />
Bolhas formadas sob<br />
as camadas externas<br />
de laminado ou<br />
camada rica de<br />
resina interna<br />
Decomposição<br />
térmica evidenciada<br />
pela distorção ou<br />
descoloração da<br />
Juntas adesivas/material GRP<br />
Nenhum permitido<br />
Distorção e/ou<br />
queima mais<br />
profunda que a<br />
camada de resina da<br />
superfície laminada Descoloração menor,<br />
e/ou limitada à<br />
camada de resina da<br />
superfície, sem limite<br />
de extensão<br />
Quebra menor da<br />
superfície externa<br />
devido a radiação UV<br />
ou chuva ácida,<br />
causado pelo<br />
armazenamento por<br />
período prolongado<br />
Falta de superfície<br />
da resina<br />
Quebra menor de<br />
resina da superfície<br />
Peça pequena<br />
quebrada a partir da<br />
borda ou da<br />
superfície. Se as<br />
fibras de reforço<br />
estiverem<br />
quebradas, o dano é<br />
considerado como<br />
sendo uma<br />
rachadura.<br />
Separação real da<br />
lâmina, visível em<br />
superfícies opostas,<br />
se extendendo<br />
através da parede.<br />
Uma rachadura<br />
contínua pode ser<br />
evidenciada por uma<br />
área branca<br />
Profundidade limitada<br />
à camada de resina<br />
da superfície, área da<br />
superfície ilimitada,<br />
sem fibras soltas<br />
Profundidade<br />
limitada à camada<br />
de resina da<br />
superfície, área<br />
da superfície<br />
ilimitada fibras<br />
Nenhum permitido<br />
Sujeito a ação<br />
imediata<br />
Caso as fibras nãodanificadas<br />
sejam<br />
expostas sobre<br />
qualquer área; ou<br />
nenhuma fibra seja<br />
exposta, porém<br />
uma área maior<br />
que 10 mm × 10<br />
mm<br />
Caso nenhuma fibra<br />
seja exposta e a área<br />
sem resina seja de<br />
menos que 10 mm ×<br />
10 mm<br />
Profundidade max.<br />
igual ou menor que a<br />
camada de resina<br />
Profundidade<br />
máx. maior que a<br />
camada da resina<br />
Medida corretiva<br />
Fabricação<br />
Rejeitar<br />
Rejeitar (defeito<br />
maior)<br />
Reparo (reparo<br />
menor)<br />
Reparo (reparo<br />
menor)<br />
Medida<br />
corretiva<br />
Entrega<br />
Rejeitar<br />
N/A<br />
Medida<br />
Corretiva<br />
Instalação<br />
Rejeitar / Reparo<br />
maior<br />
Medida<br />
corretiva<br />
Operação<br />
Aceitável/sem<br />
vazamento<br />
Rejeitar / Reparo Rejeitar / Reparo<br />
maior<br />
maior<br />
N/A Reparo menor Reparo menor<br />
Aceitar Aceitar Aceitar.<br />
Rejeitar Rejeitar Reparo menor Reparo menor<br />
Rejeitar Rejeitar Rejeitar<br />
Rejeitar / Reparo<br />
maior<br />
Limpeza, aceitar Limpeza, Aceitar Limpeza, Aceitar Limpeza, Aceitar<br />
Reparo menor Reparo menor Reparo menor Reparo menor<br />
Aceitar Aceitar Aceitar Aceitar<br />
Reparo menor Reparo menor Reparo menor Aceitar<br />
Rejeitar<br />
Rejeitar<br />
Rejeitar / Reparo<br />
maior<br />
Reparo maior<br />
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Tabela A.1 — (continuação)<br />
Juntas adesivas/material GRP<br />
Medida corretivaMedida corretivaMedida corretiva Medida corretiva<br />
Tipo de defeito Descrição Critérios<br />
Fabricação Entrega Instalação Operação<br />
Fissura<br />
Rachaduras finas<br />
sobre ou sob a<br />
superfície do<br />
laminado<br />
Áreas brancas<br />
invisíveis para<br />
rachaduras<br />
Comprimento max.<br />
da rachadura menor<br />
que 25 mm<br />
Comprimento max.<br />
da rachadura maior<br />
que 25 mm<br />
Aceitar N/A Aceitar Aceitar<br />
Reparo menor N/A Reparo menor Reparo menor<br />
Fibra cortada<br />
Deformação<br />
Delaminação (interna)<br />
Alterações<br />
dimensionais<br />
Local seco<br />
Fibras externas<br />
quebradas ou<br />
cortadas devido a<br />
refugo, fricção ou<br />
processo de<br />
fabricação<br />
Alteração a longoprazo<br />
nas<br />
dimensões, i.e.<br />
deformação<br />
Área “sólida<br />
brilhante” no<br />
laminado devido a<br />
falta de ligação entre<br />
a resina e as fibras.<br />
Separação de<br />
camadas dentro do<br />
laminado<br />
Alterações nas<br />
dimensões<br />
resultantes de<br />
cargas, deflexões<br />
impostas sobre o<br />
sistema<br />
Área de filme de<br />
superfície<br />
incompleta onde o<br />
reforço não foi<br />
umidificado pela<br />
resina deixando<br />
fibras expostas<br />
Máximo de 3 áreas<br />
de fibra cortada por<br />
tubo com cada área<br />
menor que 25 mm ×<br />
25 mm.<br />
Prof. máxima tal que<br />
a espessura da<br />
parede não seja<br />
reduzida abaixo do<br />
mínimo<br />
Vazamento nãoaceitável<br />
Aceitar Aceitar Aceitar Aceitar<br />
N/A N/A N/A<br />
Nenhum permitido Rejeitar Rejeitar Rejeitar<br />
Nenhum permitido N/A N/A N/A<br />
Nenhum permitido Rejeitar N/A<br />
Rejeitar/reparo<br />
maior<br />
Aceitar, porém,<br />
monitoramento<br />
exigido<br />
Aceitar, porém,<br />
monitoramento<br />
exigido<br />
Aceitar caso não<br />
haja vazamento,<br />
porém,<br />
monitoramento<br />
exigido<br />
Reparo maior<br />
30 © <strong>ISO</strong> 2002 — Todos os direitos reservados
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
Tabela A.1 — (continuação)<br />
Juntas adesivas/material GRP<br />
Medida corretiva Medida corretiva Medida corretiva Medida corretiva<br />
Tipo de defeito Descrição Critérios<br />
Fabricação Entrega Instalação Operação<br />
Rachadura do flange<br />
Fratura<br />
Dano de impacto<br />
Área clara com ou<br />
sem fibras<br />
quebradas<br />
Ruptura de<br />
laminado com<br />
penetração<br />
completa.<br />
Maioria das fibras<br />
quebradas. Visível<br />
como área de cor<br />
mais clara de<br />
separação<br />
interlaminar<br />
Área clara com ou<br />
sem fibras<br />
quebradas<br />
Nenhum permitido Rejeitar Rejeitar<br />
Rejeitar / reparo<br />
maior<br />
Detectado durante<br />
a operação:<br />
Rachadura de<br />
esmerilhamento<br />
de prof. máx. de<br />
menos que 30 %<br />
do passo do<br />
flange, e realizar<br />
reparo menor<br />
Rachadura mais<br />
profunda que 30<br />
%, ou detectada<br />
durante a<br />
fabricação ou prefab.<br />
ou instalação:<br />
Sem rachadura<br />
permitida.<br />
Rejeitar / Reparo<br />
maior<br />
Nenhuma permitida Rejeitar Rejeitar Reparo maior Reparo maior<br />
Áreas “sólidas<br />
brilhantes”<br />
circulares ou<br />
elipsoidais<br />
(diâmetro maior que<br />
10 mm ),<br />
nenhum permitido<br />
Sem vazemento na<br />
pressão de projeto<br />
ou na pressão de<br />
operação normal<br />
Áreas de anel de<br />
diâmetro menor que<br />
10 mm<br />
Sem vazamento na<br />
pressão de projeto<br />
ou na pressão de<br />
operação normal<br />
Vazamento na<br />
pressão de projeto<br />
ou na pressão de<br />
operação normal<br />
Rejeitar Rejeitar Reparo maior<br />
Reparo maior Reparo maior Reparo maior<br />
Aceitar / Reparo<br />
menor se o<br />
serviço for de<br />
água salgada ou<br />
potável, porém o<br />
monitoramento é<br />
necessário.<br />
Aceitar / Reparo<br />
menor<br />
Reparo maior se o<br />
serviço não for de<br />
água salgada ou<br />
potável<br />
N/A N/A Reparo maior Reparo maior<br />
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<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
Table A.1 — (continued)<br />
Juntas adesivas/material GRP<br />
Tipo de defeito Descrição Critérios<br />
Medida corretiva Medida corretiva Medida Corretiva Medida corretiva<br />
Fabricação Entrega Instalação Operação<br />
Ligação inadequada<br />
(ex. Selinho)<br />
Cura inadequada da<br />
resina ou adesivo de<br />
laminação<br />
Inclusão<br />
Laminação incorreta<br />
Dimensões<br />
incorretas de bobina<br />
Falta de adesivo<br />
Falta de fibras<br />
Degradação do<br />
material<br />
Faces que se<br />
encostam, sem<br />
adesivo<br />
Temperatura<br />
externa e<br />
especificação da<br />
umidade<br />
Ligação/<br />
procedimento de<br />
cura incorreto<br />
Matéria estranha no<br />
laminado<br />
Junta laminada<br />
incorretamente com<br />
camadas faltantes<br />
Dimensões<br />
incorretas,<br />
componentes<br />
desalinhados<br />
Área não ligada à<br />
face de conexão<br />
Área de<br />
descolamento maior<br />
que 30% do total da<br />
área de ligação<br />
Comprimento axial<br />
de descolamento<br />
maior que 80 % do<br />
comprimento total<br />
de ligação axial<br />
De acordo com<br />
8.3.3 da<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-<br />
2:2002<br />
Rejeitar N/A Rejeitar Reparo maior<br />
N/A N/A Refazer a junta<br />
(Reparo maior)<br />
Junta pós-cura<br />
(reparo menor)<br />
Nenhum permitido Rejeitar N/A Rejeitar N/A<br />
Nenhum permitido Rejeitar N/A Rejeitar N/A<br />
Se o<br />
desalinhamento<br />
puder ser<br />
compensado em<br />
qualquer local do<br />
sistema<br />
Se o<br />
desalinhamento<br />
resultar em<br />
sobrestresse<br />
causado pela<br />
sobreposição de<br />
Área descolada<br />
maior que 30 % do<br />
total da área de<br />
ligação<br />
Comprimento axial<br />
de descolamento<br />
maior que 80 % do<br />
comprimento total<br />
de ligação axial<br />
N/A<br />
N/A N/A Aceitar N/A<br />
N/A N/A Rejeitar N/A<br />
Rejeitar N/A Rejeitar N/A<br />
Índice muito alto de<br />
Nenhum permitido Rejeitar N/A Rejeitar N/A<br />
resina/fibra<br />
Quebra da resina, Vazamento não<br />
N/A N/A N/A<br />
Aceitar se não<br />
brittleness, Aceitável<br />
houver<br />
fragilidade,<br />
vazamento, porém<br />
maciez/inchaço<br />
o monitoramento<br />
devido ao<br />
é necessário.<br />
envelhecimento,<br />
exposição química,<br />
ingresso de<br />
umidade, etc.<br />
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<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
Tabela A.1 — (continuação)<br />
Juntas adesivas/material GRP<br />
Tipo de defeito Descrição Critérios<br />
Medida corretiva Medida corretiva Medida Corretiva Medida corretiva<br />
Fabricação Entrega Instalação Operação<br />
Juntas desalinhadas<br />
Nenhum permitido N/A N/A<br />
Rejeitar or reparo<br />
maior<br />
N/A<br />
Buraco<br />
Restrição (adesivo<br />
em excesso)<br />
Espessura de<br />
parede desigual<br />
após<br />
esmerilhamento de<br />
superfície de junta<br />
adesiva<br />
Marca de desgaste<br />
Movimento durante<br />
a cura e entrada de<br />
ar resultando em<br />
sulcos<br />
Junta não laminada<br />
corretamente<br />
Área de ligação<br />
inadequada<br />
Dimensões<br />
incorretas<br />
Pequena cratera na<br />
superfície interna<br />
do laminado, com<br />
largura (diâmetro<br />
máximo) similar ou<br />
menor que a<br />
profundidade<br />
Resina em excesso,<br />
adesivo, matéria<br />
estranha na parede<br />
interna do<br />
tubo/ajuste<br />
causando a<br />
restrição<br />
Marca superficial<br />
causada por<br />
manuseio,<br />
armazenamento<br />
e/ou transporte<br />
impróprio. Se as<br />
fibras de reforço<br />
estiverem<br />
quebradas, então o<br />
dano é considerado<br />
como uma<br />
rachadura<br />
Diâmetro maior que<br />
0,8 mm, e /ou<br />
profundidade maior<br />
que a espessura do<br />
revestimento ou 10<br />
% of da espessura<br />
da parede, e/ou<br />
fibras danificadas<br />
Diâmetro menor<br />
que 0,8 mm, e /ou<br />
profundidade<br />
menor que a<br />
espessura do<br />
revestimento ou 10<br />
% of da espessura<br />
da parede, e sem<br />
fibras danificadas<br />
Obstrução do fluxo<br />
em 5 % do<br />
diâmetro interno ou<br />
altura de 10 mm, o<br />
que for menor<br />
Excentricidade<br />
permitida:<br />
0,002 × ID<br />
> 0,3 mm<br />
As fibras nãodanificadas<br />
são<br />
expostas sobre<br />
qualquer área, ou<br />
nenhuma fibra está<br />
exposta, mas uma<br />
área igual ou maior<br />
que 10 mm × 10<br />
mm está sem<br />
resina<br />
Nenhuma fibra<br />
exposta e a área<br />
sem resina é menor<br />
que 10 mm × 10<br />
mm<br />
Rejeitar Rejeitar Rejeitar Rejeitar<br />
Aceitar Aceitar Aceitar Aceitar<br />
Remover por<br />
esmerilhamento<br />
cuidadoso<br />
Remover por<br />
esmerilhamento<br />
cuidadoso<br />
Se houver acesso:<br />
Remover por<br />
esmerilhamento<br />
cuidadoso<br />
Se não houver<br />
accesso:<br />
Rejeitar/reparo<br />
maior<br />
Se houver acesso:<br />
Remover por<br />
esmerilhamento<br />
cuidadoso<br />
Se não houver<br />
accesso:<br />
Rejeitar/reparo<br />
maior<br />
Reparo maior N/A Reparo maior N/A<br />
Reparo menor Reparo menor Reparo menor Reparo menor<br />
Reparo menor Reparo menor Reparo menor Aceitar<br />
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Tabela A.1 — (continuação)<br />
Juntas adesivas/material GRP<br />
Tipo de defeito Descrição Critérios<br />
Medida corretiva<br />
Fabricação<br />
Medida corretiva Medida Corretiva Medida corretiva<br />
Entrega Instalação Operação<br />
Pequeno vazamento<br />
Nenhum permitido Rejeitar N/A Rejeitar Reparo maior<br />
Penetração liquida<br />
através da parede<br />
ou junta do tubo<br />
Fagulhas de solda<br />
O mesmo para<br />
“Desgaste”<br />
Reparo menor Reparo menor Reparo menor Aceitar<br />
Rasgos, cortes,<br />
pontas, ombros ou<br />
qualquer outra<br />
imprecisão<br />
Bolhas de ar<br />
Quebra menor da<br />
superfície externa<br />
devido a efeitos de<br />
solda de muita<br />
proximidade<br />
A continuidade das<br />
roscas está<br />
quebrada<br />
Bolhas pequenas<br />
na coroa da rosca<br />
Nenhum dentro do<br />
comprimento<br />
mínimo das roscas<br />
coroadas (L c ) a<br />
partir da<br />
extremidade do<br />
Rejeitar Rejeitar Rejeitar N/A<br />
Aceitar Aceitar Aceitar N/A<br />
Lascas<br />
Áreas onde mais de<br />
10 % da altura da<br />
rosca foi removida<br />
Comp. max. de 3<br />
mm, um por rosca<br />
Comp. max. de1,5<br />
mm, dez por rosca<br />
Max. 10 mm, um<br />
permitido por rosca<br />
fora da área Lc.<br />
Aceitar Aceitar Aceitar<br />
N/A<br />
Rachaduras<br />
Rosca chata<br />
Acabamento<br />
Angulação<br />
Nenhum permitido<br />
in the Lc area<br />
Rejeitar Rejeitar Rejeitar<br />
Na direção do tubo<br />
Nenhum permitido Rejeitar Rejeitar Rejeitar<br />
axial<br />
Na direção do tubo<br />
radial<br />
Rejeitar Rejeitar Rejeitar<br />
Área onde a parte<br />
superior da rosca<br />
está quebrada ou<br />
polida<br />
Finish cut end<br />
Ângulo<br />
perpendicular ao<br />
eixo da rosca<br />
Nenhum permitido<br />
que se extenda da<br />
raiz do dente até a<br />
primeira medida de<br />
espessura da<br />
parede do tubo<br />
Max. 10 mm, um<br />
permitido por rosca<br />
fora da área Lc, não<br />
deve exceder 10 %<br />
da altura da rosca.<br />
Nenhum permitido<br />
in the Lc area<br />
Extremidades<br />
afiadas, fibras<br />
expostas,<br />
protusões e/ou<br />
áreas de impacto<br />
não são permitidos<br />
Variações na<br />
extremidade<br />
excedendo 1,5<br />
mm não são<br />
permitidos<br />
Aceitar<br />
Rejeitar<br />
Aceitar<br />
Rejeitar<br />
N/A<br />
N/A<br />
Rejeitar Rejeitar Rejeitar N/A<br />
Rejeitar Rejeitar Rejeitar N/A<br />
NOTA<br />
N/A = não aplicável; Lc é o comprimento medido a partir da extremidade do tubo até a rosca coroada mais avançada.<br />
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Anexo B<br />
(normativo)<br />
Manuseio e armazenamento<br />
B.1 Manuseio<br />
B.1.1 Geral<br />
Os componentes da tubulação GRP podem estar sujeitos a danos mecânicos causados por impacto,<br />
extremidades afiadas ou arranhões. Consideração especial deve ser dada, portanto, aos componentes<br />
protetores e para garantir que todo o pessoal envolvido está treinado nos procedimentos relevantes. A<br />
proteção final de componentes de tubulação deverá continuar em vigor durante o manuseio e o transporte.<br />
B.1.2 Içamento e transporte<br />
O içamento, carregamento, descarregamento e transporte deverão ser realizados de acordo com os<br />
procedimentos concordados entre o mestre e o fabricante. Sob nenhuma circunstânica o tubo, ajustes ou<br />
bobinas do tubo deverão ser atiradas ou lançada de qualquer altura. Além disso, nenhuma corrente, fios ou<br />
fixações deverão ser usados para içar tubos, ajustes ou bobinas do tubo.<br />
O tubo de diâmetro pequeno pode ser facilmente içado manualmente. Seções de tubo curto, de até 3 m de<br />
comprimento, podem ser içadas com um guindaste usando pelo menos uma eslinga feita de 100 mm de lona<br />
ou de plástico adequado. Seções de tubo maiores, de até 6 m de comprimento, podem ser içadas com uma<br />
barra ampliadora de 3 m e duas eslingas feita de 100 mm de plástico adequado. O ponto ou pontos de<br />
içamento deverão ser tais que os tubos estejam bem equilibrados. Os tubos deverão ser transportados<br />
embalados em um contêiner ou amarrados sobre bandejas de carga. Ver ainda B.2 para exigências adicionais<br />
de embalagem/armazenamento.<br />
Os ajustes deverão ser carregados manualmente às bandejas de carga, ou em caixotes ou cestas, com<br />
material de embalagem entre os componentes para evitar danos de transporte, e deverão estar amarrados<br />
durante o içamento.<br />
Para o içamento de bobinas de tubo, duas ou mais eslingas de 100 mm de plástico adequado podem ser<br />
necessárias. Os pontos de içamento deverão ser tais que as bobinas dos tubos estejam bem equilibradas. As<br />
eslingas de lona ou se plástico adequado não deverão ser colocadas sob os ajustes ou conexões do tubo.<br />
Durante o transporte, todos os componentes deverão estar firmemente presos para evitar movimento excessivo<br />
que possa resultar em dano. Atenção particular deve ser dada quando os componentes devam ser<br />
transportados em contêneres por navio.<br />
B.1.3 Apoios provisórios<br />
Os apoios restritores provisórios deverão ser anexados às bobinas pré-fabricadas complexas antes do<br />
içamento, para minimizar a tensão de curvatura nas bobinas.<br />
B.2 Armazenamento<br />
B.2.1 Geral<br />
O armazenamento dos componentes do tubo poderá ser exigido antes da instalação. Precauções especiais<br />
projetadas para evitar possíveis danos a qualquer item deverão ser tomadas. Consideração deverá ser dada<br />
ao estado da superfície de armazenamento (i.e. nível, sem objetos pontiagudos), ventos fortes, temperatura e<br />
exposição aos raios UV.<br />
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B.2.2 Tubo<br />
O tubo pode estar amarrado para armazenamento economizador de espaço conforme ilustrado na Figura B.1,<br />
sujeito às seguintes exigências.<br />
a) O tubo poderá estar amarrado em alturas de até 1,5 m caso suportes laterais sejam fornecidos.<br />
Espaçadores de isolamento (aproximadamente 50 mm x 100 mm) deverão ser usados como suportes para<br />
os tubos e como separadores entre as camadas dos tubos. O isolamento de plástico ou madeira quando<br />
nas pilhas de tubos deve estar localizado diretamente acima um do outro. A espessura dos espaçadores<br />
de isolamento deve ser suficiente para garantir que os tubos não entrem em contato um com o outro. A<br />
distância máxima entre os suportes deverá ser de 3 m e os suportes deverão ser colocados em um mínimo<br />
de 1m a partir da extremidade dos tubos. O tubo com extremidades de sino pode ser armazenado com as<br />
extremidades de sino em direções alternadas para evitar o contato e possíveis danos às extremidades. O<br />
espaçamento de isolamento deverá estar localizado à distância das extremidades de sino.<br />
b) Recomenda-se que todos os tubos e ajustes sejam fornecidos integralmente com proteção à extremidade<br />
(interna e externa) da parede do tubo e que sejam transportados embalados em um contêiner ou<br />
amarrados em bandejas de carga, adequadas para armazenamento local por até dois anos.<br />
c) Os tubos de diâmetro pequeno pode ser armazenado dentro dos tubos de diâmetro maior, desde que os<br />
espaçadores sejam usados e que os mesmos tenham tamanho e força o suficiente para prevenir o contato<br />
entre os tubos.<br />
d) A proteção da extremidade deverá proteger tanto a parte interna quanto a externa das extremidades do<br />
tubo e deverá permanecer no local durante o armazenamento. A espessura do isolamento de madeira<br />
deverá ser suficiente para garantir que os tubos não entrem em contato um com o outro.<br />
e) A amarração das pilhas de tubo GRP pode ser necessária para prevenir os danos durante ventos fortes. As<br />
amarrações adequadas tais como as de nylon ou de metal acolchoado devem ser usadas para segurar a<br />
pilha. Deve-se tomar cuidado para evitar danos quando da amarração da pilha.<br />
Dimensões em metros<br />
Legenda<br />
1 apoio lateral<br />
2 apoio do espaçador<br />
3 corda de amarração<br />
B.2.3 Ajustes<br />
Figura B.1 – Amarração de tubos<br />
Os ajustes podem ser enviados em caixotes ou caixas e podem ser armazenados nos mesmos, desde que a<br />
embalagem não esteja danificada e adequada para armazenamento a longo-prazo. A proteção final dos ajustes<br />
e flanges deve permanecer em vigor durante o armazenamento.<br />
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<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
B.2.4 Bobinas do tubo<br />
As bobinas do tubo deverão ser embaladas pelo fabricante para evitar danos durante o transporte. Se possível,<br />
as bobinas do tubo deverão ser armazenadas com esta proteção provisória em vigor. A proteção final dos<br />
ajustes e flanges deve permanecer em vigor durante o armazenamento. As bobinas do tubo não deverão ser<br />
amarradas.<br />
B.2.5 Sistemas de adesivo/resina<br />
Os kits adesivos e os sistemas de resina deverão ser armazenados na embalagem original de acordo com as<br />
recomendações e normas de segurança do fabricante do tubo aplicáveis ao local de armazenamento. Todos os<br />
materiais de proteção contra incêndio entregues separadamente deverão ser entregues na instalação<br />
recebedora em contêineres vedados de fábrica ou em caixotes. As condições de armazenamento deverão estar<br />
de acordo com a planilha de dados de segurança para o material em questão. Atenção particular deverá ser<br />
acordada para as temperaturas de armazenamento recomendadas, e a necessidade de manter determinados<br />
materiais separados por motivos de segurança de incêndio. A menos que especificado de outro modo pelo<br />
fabricante, os materiais deverão ser armazenados na embalagem original a uma temperatura de menos que<br />
30°C.<br />
B.2.6 Auxiliares<br />
Os materiais auxiliares (anéis O elastoméricos, gasketas de flange, tiras de travamento, reforços e lubrificantes)<br />
deverão ser armazenados de acordo com as recomendações do fabricante. A devida consideração deverá ser<br />
dada à exposição direta à luz solar (radiação UV), químicos, crescimentos biológicos e temperaturas extremas.<br />
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Ane<br />
INTERNATIONAL STANDARD<br />
Anexo C<br />
(informativo)<br />
Guia para o uso de métodos de junção<br />
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
C.1 Geral<br />
Para a maioria das aplicações, são necessárias juntas com resistência a empuxo, como por exemplo juntas<br />
ligadas por adesivo, juntas laminadas, juntas aparafusadas ou juntas rosqueadas.<br />
Entretanto, para tubulações ancoradas e apoiadas em poço, podem ser usados sistemas sem resistência a<br />
empuxo, como por exemplo juntas mecânicas de vedação campainha e torneira (sem travas).<br />
O projetista deve levar em conta os seguintes fatores quando estiver selecionando o método de junção:<br />
a) criticalidade (confiabilidade);<br />
b) desempenho sob cargas curvas;<br />
c) ambiente de instalação (facilidade de inspeção);<br />
d) facilidade de fabricação.<br />
C.2 Juntas ligadas por adesivo<br />
C.2.1 Descrição<br />
As juntas ligadas por adesivos são formadas por uma campainha afunilada e uma extremidade de torneira<br />
afunilada ou cilíndrica, ligados com uma mistura de adesivo/endurecedor, ver Figura C.1. De forma alternativa,<br />
a campainha e torneira pode ser rosqueada de forma afunilada.<br />
Legenda<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
Tubo com extremidade de soquete integral<br />
adesivo<br />
emissão cheia de adesivo<br />
tubo com extremidade de torneira<br />
Figura C.1 — Junta ligada por adesivo<br />
Quando uma torneira cilíndrica é usada, a junta é feita para um rebaixo. A campainha afunilada e a torneira<br />
afunilada da junta tem duas superfícies afuniladas que se encontram e não formam um rebaixo. O anterior tem<br />
a vantagem de permitir que a posição da formação final seja prontamente determinada. O último (junta<br />
funil/funil) é uma junta mais forte, porém está mais sujeita a erros de posição se for montada de forma<br />
incorreta, o que pode enfraquecer a junta.<br />
Existe uma impressão de que as juntas adesivas exigem um grau menor de habilidade para serem montadas<br />
corretamente. Este não é o caso; é necessário um grau similar de disciplina pelos soldadores codificados,<br />
apesar da tarefa em si ser mais fácil. O preparo e a montagem de juntas adesivas tende a se tornar mais difícil<br />
conforme aumenta o diâmetro, particularmente para diâmetros acima de 450 mm.<br />
Um motivo de preocupação é a bolha de adesivo que é criada quando a junta é montada e que pode projetarse<br />
até perfurar o tubo. A menos que seja tomado muito cuidado para controlar o tamanho da bolha quando se<br />
está aplicando o adesivo, estas podem ser muito grandes com uma altura de vários milímetros, como já<br />
aconteceu.<br />
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C.2.2 Preparo<br />
Tampas de extremidades e protetores de superfície devem ser deixados no lugar até imediatamente antes da<br />
limpeza da superfície.<br />
As recomendações do fabricante a respeito do preparo de uma aplicação de adesivo em temperatura<br />
ambiente e sobre umidade devem ser seguidas. Um habitat adequado ambientalmente controlado pode ser<br />
necessário no caso de condições climáticas adversas.<br />
Se uma junta funil/funil estiver sendo preparada, é recomendado que<br />
a) Uma fita de cobertura auto-adesiva seja enrolada ao redor da circunferência do tubo na extremidade<br />
do afunilamento antes da aplainação. Isto reduz muito significativamente danos localizados na camada<br />
externa do tubo e produz uma extremidade de corte limpa na extremidade do afulinamento;<br />
b) A seguir, aplainar o tubo usando uma ferramenta adequada, abrasão manual com papel abrasivo deve<br />
ser realizada para remover a maioria dos filamentos de fibra soltos. A superfície preparada dos tubos<br />
deve então ser limpa com um solvente (acetona) e todas as fibras soltas e outros restos devem ser<br />
removidos da superfície.<br />
O interior do soquete, que normalmente é pré-maquinado, deve receber o mesmo processo de abrasão<br />
manual e limpeza com solvente que a extremidade preparada do tubo. Se a superfície ligada tiver sido<br />
preparada de antemão, cada superfície ligada deve ser verificada em busca de degradação ultravioleta antes<br />
da limpeza, ao se lixar levemente as superfícies de ligação. A degradação UV pode ser notada por uma<br />
mudança na cor da superfície lixada. O surgimento de degradação UV necessita de um re-acabamento na<br />
superfície. As torneiras devem ser re-aplainadas. O lixamento deve remover todas as descolorações, mas não<br />
a ponto de serem criados pontos lisos.<br />
C.2.3 Mistura adesiva<br />
Não deve ser usado adesivo que já tenha passado da data de validade. Qualquer conjunto vazando ou<br />
danificado deve ser descartado de forma segura, de acordo com a folha de dados de segurança do material.<br />
Os componentes do adesivo devem estar dentro da variação de temperatura recomendada pelo fabricante<br />
antes de serem misturados.<br />
O conteúdo completo do recipiente do endurecedor deve ser esvaziado na base do adesivo. Todo o adesivo e<br />
todo o endurecedor devem ser misturados; os kits nunca devem ser divididos. A mistura deve continuar até<br />
uma mistura adesiva com cor e consistência uniforme. A vida útil (guardado) do adesivo depende do tipo de<br />
adesivo usado e temperatura em que foi misturado. Se o adesivo começar a se aquecer ou se tornar mais<br />
viscoso onde está sendo misturado, ele começou a curar e deve ser descartada. Se caroços ou géis estiverem<br />
aparentes no recipiente, o adesivo deve ser descartado.<br />
C.2.4 Montagem<br />
Superfícies de junção devem ser limpas e lixadas completamente. As superfícies limpas não devem ser<br />
tocadas ou contaminadas por óleo ou umidade antes de serem ligadas. Se as superfícies se tornarem<br />
molhadas ou contaminadas, elas devem ser limpas, re-lixadas e o pó deve ser retirado. Conexões de tubos<br />
devem ser alinhadas de forma mais reta possível. Qualquer falta de alinhamento que possa ser detectável de<br />
forma visual não é permitido. Se assim for recomendado pelo fabricante do tubo, uma marca de referencia<br />
deve ser feita na extremidade da torneira da conexão para se verificar a inserção e estabelecimento<br />
adequados depois da conexão ter sido montada. A distancia da marca de referencia para o focinho da torneira<br />
deve ser especificada pelo fabricante para cada diâmetro de tubo e deve incluir a profundidade de inserção<br />
para a torneira na campainha mais 25 mm.<br />
Superfícies de junção devem ter uma temperatura de no mínimo 23 °C e menos de 40 °C antes da aplicação<br />
do adesivo. Se for necessário um aquecimento prévio, é recomendado que se aqueça separadamente a<br />
campainha e a torneira através de uma manta elétrica. A contaminação da torneira pode ser evitada ao se<br />
inserir a manta de aquecimento no interior do tubo ao invés de enrolar de forma externa; Se a umidade do ar<br />
estiver alta, a água pode condensar na superfície antes da junção, o que degradaria a força de junção.<br />
Uma fina camada uniforme de adesivo deve ser aplicada à superfície de junção, tomando cuidado para se evitar<br />
uma bolha de resina excessiva dentro do tubo, o que causaria um distúrbio de fluxo. Uma fina camada de<br />
adesivo deve ser aplicada na superfície interior do soquete e uma camada fina na torneira do tubo. Isto<br />
minimiza a quantidade de emissão de fita para dentro do tubo no nariz da junta. Todas as superfícies<br />
trabalhadas à máquina ou lixadas devem ser revestidas. O adesivo deve ser colocado na campainha na<br />
profundidade de inserção da torneira mais 25 mm. A extremidade de corte da torneira deve ser revestida.
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
Tubulações com diâmetro de até 150 mm podem ser montadas de forma manual. A torneira deve ser inserida o<br />
mais longe possível pela mão. A torneira deve ser colocada em direção à campainha de uma forma que não<br />
danifique a tubulação ou os arranjos. A montagem da junta deve ser de tal forma que o comprimento do<br />
projeto da torneira seja registrado no acoplamento. Com acoplamentos afunilados, a falta de alinhamento é<br />
virtualmente impossível. A inserção adequada de conexões retas de torneira é verificada ao se medir a marca<br />
de referência na torneira; ela deve estar a 25 mm da campainha.<br />
Conexões com um diâmetro de 200 mm ou mais podem ser montadas com um molinete de lingüeta ou<br />
alavancas hidráulicas; além do mais deve-se tomar cuidado para impedir que conexões sejam danificadas<br />
durante esta operação. Torneiras devem ser inseridas até o fundo contra as paradas de tubos e as marcas de<br />
referencia estão em sua plena posição determinada.<br />
A montagem de juntas adesivas até a inserção completa deve ser realizada como uma ação única para evitar<br />
que ar entre no adesivo. Se a junta tiver sido arrancada para a entrada de ar, o adesivo antigo deve ser<br />
retirado e o procedimento deve ser repetido. A fita de emissão do lado de fora da junta deve ser moldada para<br />
que fique lisa e com um ângulo de aproximadamente 45°.<br />
C.2.5 Curando<br />
Pode ser necessária uma curagem com auxilio de calor para conexões ligadas com adesivo tipo epóxi, para<br />
este fim devem ser usados colares elétricos de enrolamento completo. Colares de aquecimento devem ser<br />
fornecidos ou aprovados para uso pelo fabricante do tubo. A curagem com auxílio de calor dele ser realizada<br />
imediatamente depois da junção. O tempo e temperatura de curagem depende do tipo de adesivo usado. Para<br />
montagens grandes e tubos com espessura de parede alta, é preferível o uso de fornos ao de colares de<br />
aquecimento individuais, se houver disponibilidade. O controle de temperatura preciso e o monitoramento são<br />
essenciais, já que a curagem insuficiente do adesivo pode causar uma perda significante de força. Extremidades<br />
abertas do tubo devem ser fechadas para evitar a circulação de ar frio através da bobina do tubo.<br />
Para espessuras de parede grandes, o tempo de curagem dado pelo fabricante deve ser verificado para dar<br />
uma curagem completa para o adesivo do lado de dentro. (Algumas vezes o tempo de curagem dado não<br />
fornece a temperatura recomendada por causa da baixa transferência de calor do material GRP.)<br />
Se a temperatura ambiente estiver abaixo de 5 °C, os colares de aquecimento devem ser longos o bastante<br />
para circular completamente a conexão ou área de ajuste a ser curada, mais um mínimo de 50 mm de<br />
sobreposição. Colares de aquecimento devem ser enrolados ao redor da conexão a ser curada de forma que o<br />
termostato do colar não fique contra a parede do tubo. O colar (manta) de aquecimento deve ser de 50 mm até<br />
100 mm mais longo de forma axial do que a junta adesiva para que consiga um aquecimento completo de todo<br />
o tubo. Colares de aquecimento devem ser isolados. Normalmente é usado o isolamento com fibras de vidro<br />
com a parte posterior laminada. O isolamento deve sobrepor-se ao colar no mínimo 100 mm em cada lado e<br />
deve ser amarrado ao tubo nas extremidades. Extremidades do tubo devem ser fechadas de forma solta com<br />
dispositivos não-selantes para impedir o resfriamento do interior em condições com muito vento.<br />
As flanges podem ser curadas ao se inserir o colar de aquecimento dentro do tubo. O excesso de adesivo<br />
deve ser retirado do interior do tubo antes de se inserir o colar. Um núcleo de fibra de vidro para o colar pode<br />
ser feito de uma seção do tubo que tenha o mesmo diâmetro da que está sendo conectada. Conexões ligadas<br />
com adesivo entre tubos, acessórios e flanges não devem ser interrompidas, e se necessário deve ser dado s<br />
grampos adicionais para impedir o movimento acidental até que a curagem tenha sido completada.<br />
C.3 Juntas laminadas<br />
C.3.1 Descrição<br />
A junta laminada, ver Figura C.2, consiste de um tubo com extremidade plana e acessórios preparados,<br />
alinhados e laminados com fibras de reforço e uma mistura de resina/endurecedor. Existem dois tipos de<br />
juntas laminadas: a superfície externa do tubo está ligeiramente friccionada, deixando uma superfície<br />
cilíndrica, ou ainda friccionada de forma suficiente para fornecer um funil.<br />
A vantagem de juntas laminadas sobre juntas adesivas é que o preparo da junta é feito pelo lado de fora.<br />
Para o uso como juntas de campo (juntas de ligação), juntas laminadas devem ser consideradas decido a sua<br />
flexibilidade para acomodar pequenas faltas de alinhamento<br />
C.3.2 Preparo<br />
Antes de começar um trabalho em uma junta laminada, todos os equipamentos necessários para se completar<br />
o procedimento devem estar disponíveis.<br />
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Um gabarito ou outro dispositivo para segurar deve ser usado para certificar-se de que tubos são mantidos<br />
com as faces de juntas estritamente juntas sem desvio. Se for inevitável um espaço entre as extremidades do<br />
tubo, deve ser usada uma massa adequada para preencher o buraco. Os impedimentos devem ser deixados<br />
no lugar até que a junta tenha sido completamente curada. Um balão ou fardo de borracha é usado por alguns<br />
produtores para fazer uma superfície interna mais suave. O balão é esvaziado para a remoção.<br />
Quando estiver conectando dois tubos, as extremidades dos tubos devem ser chanfradas para um<br />
afunilamento mínimo de 1 em 6, conforme ilustrado pela Figura C.2.<br />
Legenda<br />
1 camada laminada<br />
2 tubo laminado<br />
3 comprimento laminado<br />
4 funis que não são mais íngremes que 1 em 6<br />
5 linha central do tubo<br />
Figura C.2 — Junta laminada<br />
A superfície externa do tubo deve ser friccionada para remover a superfície externa rica em resina e expor as<br />
fibras de reforço por uma área que se estende até no mínimo 50 mm para além de ambas as extremidades<br />
laminadas conforme definido pelas especificações técnicas do fabricante. As extremidades de tubos também<br />
devem ser friccionadas.<br />
Superfícies de ligação devem ser limpas conforme recomendado pelo fabricante. As superfícies limpas não<br />
devem ser tocadas ou contaminadas por óleo ou umidade antes de serem ligadas. Se as superfícies se<br />
tornarem molhadas ou contaminadas, elas devem ser limpas, re-lixadas e o pó deve ser retirado.<br />
C.3.3 Misturando resina<br />
A resina usada deve ser do mesmo tipo, ou compatível com, a resina usada na fabricação de tubos.<br />
O agente de curagem ou endurecedor deve ser misturado com a resina, seguindo estritamente a<br />
recomendação do fabricante quanto ao peso, metragem, mistura e temperatura. Não deve ser preparada mais<br />
resina do que pode ser aplicada dentro da vida útil guardada da mistura. A mistura deve continuar até que a<br />
mistura de resina tenha uma cor e consistência uniforme.<br />
A vida útil (guardado) do adesivo depende do tipo de adesivo usado e temperatura em que foi misturado. Se o<br />
adesivo começar a se aquecer ou se tornar mais viscoso onde está sendo misturado, ele começou a curar e<br />
deve ser descartada. Se caroços ou géis estiverem aparentes no recipiente, o adesivo deve ser descartado.<br />
C.3.4 Montagem<br />
As extremidades do tubo devem ser colocadas juntas e fixadas na posição correta. A superfície de ligação<br />
deve ter uma temperatura de no mínimo 15 °C e menos de 40 °C antes da aplicação de resina. Uma manta<br />
elétrica de aquecimento pode ser usada para aquecer as extremidades do tubo. As superfícies chanfradas,<br />
friccionadas e cortadas devem ser cobertas com uma resina uniforme ou camada de adesivo.<br />
Camadas de esteiras de filamentos cortados e/ou fibras de lã impregnadas com a mistura de<br />
resina/endurecedor devem ser aplicadas conforme recomendado pelo fabricante. As recomendações do<br />
fabricante a respeito de tensão de revestimento da camada de reforço devem ser seguidas para retirar<br />
inclusões de ar, otimizar a impregnação com resina e garantir uma classificação vidro/resina correta, O
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revestimento deve continuar, cada camada impregnada com resina, até que seja obtida da espessura<br />
necessária. Uma camada externa rica em resina deve ser aplicada.<br />
C.3.5 Curagem<br />
É recomendada a curagem com auxílio de calor para todas as juntas laminadas de epóxi; para este fim devem<br />
ser usados colares elétricos isolados de revestimento completo. Colares de aquecimento devem ser<br />
fornecidos ou terem o uso aprovado pelo fabricante do tubo. Outros meios de curagem com auxílio de calor<br />
devem ser concordados com o diretor. A curagem com auxílio de calor deve ser realizada imediatamente<br />
depois de feita a ligação. O tempo e temperatura de curagem dependem do tipo de resina usado.<br />
NOTA<br />
casos.<br />
Curagem de calor adicional pode ser prejudicial a juntas de poliéster de éster de vinil em alguns<br />
Colares de aquecimento devem ser longos o bastante para circular completamente a junta ou área de<br />
acessório a ser curada, mais um mínimo de 50 mm de sobreposição. O colar de aquecimento deve ser<br />
enrolado ao redor da junta a ser curada de forma que o termostato não fique contra a parede do tubo. Um<br />
filme de proteção (plástico, metal) entre o colar e o laminado ainda não curado deve ser usado para impedir<br />
que o colar fique preso ao laminado. Se a temperatura ambiente estiver abaixo de 5 °C, os colares de<br />
aquecimento devem ser isolados. Normalmente é usado isolamento com fibras de vidro com a parte posterior<br />
laminada. O isolamento deve se sobrepor ao colar por no mínimo 100 mm em cada lado e ser ligado ao tubo<br />
nas extremidades. As extremidades do tubo devem ser fechadas de forma solta com dispositivos não-selantes<br />
para impedir o resfriamento interior em condições de muito vento.<br />
Juntas laminadas não devem ser movimentadas ou de perturbadas de qualquer forma até que tenham sido<br />
completamente curadas.<br />
C.4 Juntas mecânicas com O-ring de vedação campainha e torneira<br />
São as juntas mais simples de se montar, e podem ser projetadas para permitir uma pequena quantidade de<br />
movimento axial e movimento angular dentro da junta, por exemplo para acomodar o flexionamento do casco<br />
em navios. São mais volumosas do que as juntas adesivas, porém tem a vantagem de que podem ser<br />
montadas rapidamente em condições difíceis, como por exemplo em tubulações para concreto com base em<br />
gravidade.<br />
Juntas com O-rings elastomérico de selagem ou anéis de selagem são feitas para uma extremidade de<br />
torneira e uma extremidade de campainha, veja a Figura C.3. A campainha pode ser tanto uma parte integrada<br />
do tubo (campainha única) quanto um item separado (campainha dupla). Uma campainha dupla é usada para<br />
ligar dois tubos nas extremidades de torneira. Podem ser usadas juntas com dois dou mais O-rings. Dois tipos<br />
de juntas campainha e torneira com selos e O-rings elastomericos são aceitáveis:<br />
– Tipo com resistência a tensão, travado com faixa de travamento;<br />
– Tipo sem resistência a tensão, permitindo um maior movimento axial.<br />
Legenda<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
Tubo com extremidade de soquete integral<br />
anel elastomérico<br />
Faixa de travamento<br />
Tubo com extremidade de torneira<br />
buraco de inserção para faixa de travamento<br />
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Figura C.3 — Juntas mecânicas de vedação campainha e torneira elastoméricas típicas (tipo com trava)<br />
O seguinte deve ser considerado como requisito mínimo para a instalação.<br />
a) A campainha e torneira devem ser inspecionadas em busca de danos antes da instalação. Partes<br />
danificadas devem ser postas de lado para avaliação pelo pessoal responsável.<br />
b) As superfícies a serem conectadas, incluindo sulcos de gaxeta, devem ser limpas.<br />
c) O anel e sulco de selagem devem ser verificados para a dimensão correta, particularmente a<br />
seção cruzada do anel e o diâmetro.<br />
d) Selos assimétricos, tais como selos de beiradas, devem ser verificados para a instalação correta<br />
nos sulcos.<br />
e) Deve ser usado um lubrificante limpo e não contaminado nos selos e na torneira antes da<br />
inserção.<br />
f) Devem ser usadas ferramentas corretas para colocar a torneira na campainha para evitar<br />
emperramentos ou dano aos selos. Isto é particularmente importante para dimensões grandes.<br />
g) Marcas de localização de entrada na torneira (se aplicável) devem ser verificadas para certificar a<br />
distância correta.<br />
h) Seções de tubo devem ser alinhadas o mais reto possível para manter os O-rings em seus sulcos.<br />
i) Um medidor de intenção deve ser usado para se estabelecer a colocação correta dos selos.<br />
j) Para juntas com resistência a tensão de trava chave, uma faixa de trava limpa e lubrificada (se<br />
aplicável) deve ser inserida na circunferência completa do sulco de faixa, e a faixa de trava deve<br />
ter a seção cruzada e comprimento corretos.<br />
C.5 Juntas com flange<br />
Juntas com flange facilitam as conexões com tubos de aço e permitem uma montagem e desmontagem fácil<br />
de sistemas de tubulação. Flanges GRP devem ser conectadas a flanges com face de aço lisa. Quando se está<br />
conectando flanges com face elevada, podem ser necessários anéis de apoio, dependendo do tipo de gaxeta,<br />
para restringir tipos excessivos de tensão de junção quando os parafusos são aparafusados. Normalmente são<br />
usados dois tipos de flange:<br />
– Flange do tipo fixa, ligada por adesivo ou laminada às extremidades de tubos;<br />
– Tipo anel solto, com colares GRP ligados por adesivo ou laminados às extremidades de tubos com<br />
flanges traseiras soltas no GRP ou no aço.<br />
As instruções de instalação do fabricante a respeito de flanges devem ser seguidas para garantir juntas de boa<br />
qualidade. O seguinte deve ser considerado como requisitos mínimos.<br />
a) Flanges ligadas por adesivo devem ser enquadradas antes da instalação.<br />
b) A lubrificação na rosca do parafuso deve estar de acordo com as recomendações do fabricante.<br />
c) Um torque correto deve ser estritamente realizado usando uma chave de torque. O torque excessivo para<br />
compensar um alinhamento defeituoso de flanges ou outras discrepâncias não é aceitável.<br />
d) A seqüência de aperto, incrementos de torque e o torque máximo devem estar de acordo com as<br />
recomendações do fabricante.<br />
e) Parafusos de conexão devem ser inseridos com arruelas em ambos os lados. As faces de flanges devem<br />
estar intactas, limpas e planas.<br />
f) Devem ser usadas gaxetas corretas para o serviço necessário.<br />
g) As flanges devem ser enquadradas ligadas com adesivos ao eixo do tubo, dentro da tolerância detalhada<br />
em 5.5.4.3.
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h) As tubulações não devem ser puxadas para alinhar flanges entrelaçadas.<br />
C.6 Conexões rosqueadas<br />
Três tipos de conexões rosqueadas estão disponíveis para sistemas de tubos de GRP de alta e média<br />
pressão:<br />
a) A junta macho/macho, usando um acoplador com roscas padrão API (e.g. EUE 10RD, EUE 8RD,<br />
chamadas de roscas redondas), ver Figura C.4;<br />
b) A junta fêmea/macho rosqueada “integral” com roscas padrão API e selagem através de roscas usando<br />
fita PTFE e/ou componentes especiais conforme recomendado pelo fabricante, ver Figura Figure C.5;<br />
c) A junta fêmea/macho rosca bruta “integral”, incluindo O-ring para selar, ver Figura C.6.<br />
Para reduzir a fricção e aumentar o desempenho de selagem, enchimentos de rosca, por exemplo grafite e/ou<br />
partículas de cerâmica, podem ser usados. Lubrificantes a base de PTFE também podem ser usados para<br />
reduzir a fricção, ou seja, para facilitar o torque fazer-e-quebrar baixo.<br />
Extremidades de conexões rosqueadas de acordo com os padrões API devem cumprir os requisitos de [3].<br />
Extremidades de conexão rosqueadas que tem o projeto do fabricante devem cumprir as especificações do<br />
fabricante a respeito de, por exemplo, qualidade de fabricação, acabamento da superfície, etc.<br />
C.7 Outras juntas mecânicas<br />
Estão disponíveis várias juntas mecânicas ou acoplamentos proprietários. Deve ser feita referência aos dados do<br />
fabricante sobre guias de uso.<br />
Legenda<br />
1 roscas padrão API<br />
2 conector de rosca fêmea<br />
3 linha central do tubo<br />
4 tubo laminado<br />
Figura C.4 — Junta padrão API<br />
Legenda<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
Roscas padrão API<br />
Corpo do tubo – extremidade macho<br />
Corpo do tubo – extremidade fêmea<br />
Linha central do tubo<br />
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Figura C.5 — Junta integral (rosca API)<br />
Legenda<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
Rosca comum<br />
Corpo do tubo – extremidade macho<br />
Corpo do tubo – extremidade fêmea<br />
Selos O-ring<br />
Linha central do tubo<br />
Figura C.6 — Rosca integral (rosca comum + selo O-ring)
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
D.1 Introdução<br />
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Anexo D<br />
(normativo)<br />
Qualificação de montador de tubo, supervisor e inspetor<br />
A instalação de junção de tubos compostos é consideravelmente diferente das técnicas usadas para a<br />
instalação de tubos de aço, mas para os dois tipos de tubo a qualidade do trabalho de instalação depende de<br />
uma perícia satisfatória. O treinamento e a certificação de pessoal é, conseqüentemente, um elemento<br />
importante na garantia de qualidade e uso com eficiência de custo de tubos compostos. Este anexo, que é<br />
baseado em [1], [2] e [4], especifica os requisitos mínimos para treinamento e qualificação de montadores de<br />
tubos, supervisores e inspetores para a pré-fbricação e instalação de tubos compostos. A aprovação está<br />
limitada a tubos compostos reforçados principalmente com fibra de vidro em uma matriz de epóxi, vinil éster,<br />
poliéster ou resina fenólica.<br />
D.2 Organização do treinamento e qualificação<br />
A organização de qualificação deve ser independente das organizações que realizam o treinamento. Os<br />
cursos de treinamento serão conduzidos por organizações competentes adequadas. O esquema de<br />
qualificação deve ser realizado por um órgão de certificação reconhecido aceito pela autoridade principal que<br />
tenha jurisdição no país de aplicação pretendida. A organização de qualificação deve determinar exames em<br />
níveis adequados.<br />
D.3 Certificação<br />
Um certificado de proficiência será emitido aos candidatos que cumprirem plenamente os requisitos em D.4,<br />
D.5 e D.6 para montadores de tubos, supervisores e inspetores, respectivamente. O certificado incluirá no<br />
mínimo os seguintes dados, onde apropriado:<br />
a) data de qualificação/carimbo/assinatura e prazo de validade;<br />
b) limitações dentro das quais o certificado é válido. O seguinte deve ser especificado para cada fornecedor<br />
em separado:<br />
1) material: e.g. epóxi de vidro, vinil éster, poliéster, resina fenólica;<br />
2) tipos e projetos de juntas: adesiva (cone/cone; cone/cilindro), laminada, mecânica;<br />
3) variação de diâmetro e pressão qualificada (somente juntas adesivas e laminadas);<br />
c) data de realização de cursos específicos do fornecedor, se apropriado.<br />
D.4 Montador de tubo para a pré-fabricação e instalação de tubos compostos<br />
D.4.1 Geral<br />
Existem três partes no processo de certificação de montador de tubo:<br />
– comparecimento no curso de treinamento básico;<br />
– comparecimento em no mínimo um curso de treinamento específico do fornecedor;<br />
– realização de um exame que satisfaça a organização de qualificação.<br />
Todos os três passos podem ser realizados separadamente por um período entendido de tempo, mas devem<br />
ser realizados dentro de 2 anos para que o montador de tubo se torne qualificado. Entretanto, é recomendado<br />
que todos os passos sejam realizados consecutivamente em um curto período de tempo.<br />
D.4.2 Habilidades básicas, idade e experiência<br />
O candidado deve ter fluência no idioma no qual o curso é ministrado. O candidato deve ter no mínimo 18<br />
anos de idade e cumprir os seguintes requisitos mínimos de experiência:<br />
a) ter um certificado comercial demonstrando habilidades básicas como montador industrial de tubos ou<br />
técnico de plásticos; ou
) ter no mínimo 1 ano de experiência de treinamento como montador de tubos documentado, ou<br />
experiência com plásticos configurados de forma térmica com fibras reforçadas.<br />
Outras provas documentadas de educação, treinamento e experiência podem ser consideradas para dar<br />
competência equivalente.<br />
Os candidatos devem estar em forma física satisfatória e devem ter uma visão que cumpra os seguintes<br />
requisitos:<br />
– <strong>ISO</strong> 9712 ou equivalente, e ter um teste de visão a cada 12 meses; ou<br />
– Agudeza visual não auxiliada ou corrigida em no mínimo um olho, de forma que o candidato seja capaz de<br />
ler a fonte N4 Times Roman a uma distancia de no mínimo 30 cm em um teste de leitura padrão.<br />
D.4.3 Treinamento<br />
D.4.3.1 Curso básico<br />
O curso básico dará uma introdução teórica e prática aos mais importantes elementos da instalação de tubos<br />
compostos. No mínimo, o curso de montador de tubos incluirá o seguinte:<br />
a) Terminologia, tipos de tubos, fabricação, aplicações;<br />
b) Propriedades de materiais e requisitos de engenharia;<br />
c) Saúde, ambiente e segurança;<br />
d) Métodos e procedimentos de junção, incluindo defeitos típicos e modos de falha;<br />
e) Procedimento para medição de continuidade elétrica;<br />
f) Transporte, manuseio e armazenamento;<br />
g) Instalação;<br />
h) Conserto;<br />
i) Certificação e controle de qualidade, incluindo métodos de inspeção;<br />
j) Treinamento prático em junção de tubos (junção com adesivos, laminado, campainha e torneira<br />
elastomérica, conexões rosqueadas e de flange). Esta atividade pode ser conduzida como parte do curso<br />
específico do fornecedor, se apropriado.<br />
Durante o curso, cada candidato deve preparar juntas de tubos de 150 mm de diâmetro em um pedaço de<br />
bobina, que deve ser testado para pressão e inspecionado visualmente de acordo com D.4.3.3. O comprimento<br />
de cada pedaço de teste deve ser de acordo com o <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002, 6.2.1.2.<br />
Quando o curso for completado, o candidato receberá um certificado de presença.<br />
D.4.3.2 Curso específico do fornecedor<br />
D.4.3.2.1<br />
Geral<br />
O curso específico do fornecedor fornece treinamento e requisitos de teste sobre produtos e procedimentos<br />
para um método específico de junção, diâmetro de tubo e espessura de parede, e pode ser arranjado por ou<br />
com o auxílio do fornecedor ou empreiteiro. As amostras de tubos devem representar os limites de pressão e<br />
diâmetro a serem especificados nos certificados de qualificação.<br />
D.4.3.2.2 Juntas adesivas e laminadas<br />
Testes de pressão de acordo com D.4.3.3 em juntas preparadas pelo candidato com métodos de junção<br />
específicos e/ou tamanho do tubo são obrigatórios. Todos os testes de pressão devem ser realizados pelo<br />
candidato de acordo com um procedimento escrito relevante ao método de junção, materiais e etc específicos<br />
do fabricante e aprovados pelo empreiteiro ou fornecedor.<br />
O montador de tubo está qualificado depois da realização com sucesso do teste de pressão, para a junção de<br />
diâmetros de tubos dentro das variações dadas da Tabela D.1. O comprimento de cada pedaço de teste deve<br />
ser de acordo com o <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002, 6.2.1.2.
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
Tabela D.1 — Variação de diâmetros de tubos aprovados para conserto pelo montador<br />
Teste de pressão<br />
diâmetro nominal do<br />
tubo<br />
mm<br />
Variação de diâmetros do<br />
tubo<br />
mm<br />
150 25 até 300<br />
300 150 até 600<br />
> 600 600 até o diâmetro nominal<br />
Para diâmetros de tubos acima de 600 mm, deve ser dada qualificação depois da realização com sucesso de um<br />
teste de pressão com base individual (diâmetro). O montador de tubo se tornará qualificado depois de ter<br />
realizado com sucesso o teste de pressão para diâmetros de junção de tubo dentro da variação de 600 mm até o<br />
diâmetro do tubo de teste de pressão.<br />
Além disso, o montador de tubo está qualificado, depois de ter realizado com sucesso o teste de pressão, para<br />
realizar a junção de tubos até uma pressão 0,67 vezes a pressão qualificada do tubo usado no teste de<br />
pressão.<br />
Depois do teste de pressão, a junta deve ser separada de forma axial e inspecionada visualmente de acordo<br />
com a Tabela A.1. Não deve ser observado nenhum vazamento ou separação das juntas. As dimensões<br />
devem ser medidas e comparadas com os requisitos do procedimento de montagem de juntas.<br />
A montagem de pedaços de teste deve ser inspecionada durante o teste, e a continuidade elétrica também deve<br />
ser avaliada onde for apropriado. A junta adesiva deve ter uma faixa uniforme de adesivo na extremidade exterior<br />
e não deve haver bolha excessiva de adesivo projetando-se para dentro do tubo.<br />
D.4.3.2.3 Juntas mecânicas<br />
Testes de pressão de acordo com D.4.3.3 em juntas preparadas pelo candidato são obrigatórios. Todos os<br />
testes de pressão devem ser realizados pelo candidato de acordo com um procedimento escrito relevante ao<br />
método de junção, material, etc específicos do fabricante e aprovado pelo fornecedor ou empreiteiro.<br />
O montador de tubos está qualificado depois de ter realizado com sucesso o teste de pressão para diâmetros<br />
de tubos dentro da variação de 25 mm até o diâmetro do pedaço de teste. O comprimento de cada pedaço de<br />
teste deve estar de acordo com o <strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-2:2002, 6.2.1.2.<br />
As juntas devem ser examinadas visualmente de acordo com a Tabela A.1. Não deve ser observado nenhum<br />
vazamento ou separação.<br />
D.4.3.3 Procedimento de teste de pressão<br />
Os pedaços de teste devem ser testados quanto à pressão com água, de forma geral (de acordo com ASTM<br />
D1599) até uma pressão mínima igual a 1,75 vezes a pressão de tubo qualificada, pq. Esta pressão deve ser<br />
mantida por 1 h sem vazamento ou separação das juntas. O tese deve ser realizado com extremidades livres de<br />
forma que as juntas sejam expostas a tensão tanto na direção axial quanto na direção de arco.<br />
NOTA 1 Se forem usadas extremidades de flange vazias, pode ser necessário colocar as gaxetas com uma taxa<br />
maior para agüentar a pressão de teste sem vazar.<br />
NOTA 2 O procedimento de teste é limitado a menos de 2,0 vezes a pressão qualificada, pq, para impedir a<br />
possibilidade de falha de vazamento através da parede do tubo, que pode acontecer com tubos com uma curva<br />
de regressão rasa.<br />
A montagem de pedaço de teste deve ser inspecionada a cada aumento na pressão em busca de provas de<br />
rachaduras, vazamentos ou outros sinais de perda de meio de pressuruzação. Tais sinais serão motivo de<br />
reprovação.<br />
D.4.4 Exame e qualificação<br />
O candidato a montador de tubo se tornará qualificado quando completar com sucesso os seguintes<br />
a) Comparecimento no curso básico<br />
b) Um exame sobre os tópicos cobertos no curso de treinamento básico,<br />
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c) Comparecimento em no mínimo um curso de treinamento específico do fornecedor no qual os resultados do<br />
teste de pressão tenham sido testemunhados pelo órgão de qualificação reconhecido.<br />
D.4.5 Validade e renovação<br />
D.4.5.1 Validade<br />
O certificado de qualificação do montador de tubo será válido por um período de dois anos a partir da finalização<br />
com sucesso do exame de curso básico. É recomendado no mínimo quatro semanas de experiência na junção<br />
de tubos compostos durante os primeiros seis meses do período de certificação.<br />
D.4.5.2 Renovação<br />
Para renovar o certificado de qualificação de montador de tubo, devem ser dadas provas autenticadas relevantes<br />
de trabalhos de junção realizados nos dois anos anteriores, incluindo informações sobre o tipo e número de<br />
juntas preparadas. Deve ser demonstrada experiência dentro dos últimos seis meses na junção de tubos<br />
compostos de acordo com o(s) certificado(s) de qualificação para o(s) qual(is) se busca renovação.<br />
D.5 Supervisor para a pré-fabricação e instalação de tubos compostos<br />
D.5.1 Qualificação e experiência<br />
O candidato deve ser fluente no idioma no qual o curso é ministrado.<br />
Para aceitação no curso de supervisor, o candidato deve ter no mínimo 2 anos de experiência na junção de<br />
tubos compostos e deve, de preferência, estar de posse de um certificado de qualificação para montador de<br />
tubos/tubos compostos. A experiência do candidato deve incluir todas as técnicas de junção usadas<br />
normalmente, por exemplo junção com adesivo, laminação e vários tipos de conexões mecânicas.<br />
Outras provas documentadas de educação, treinamento e experiência podem ser consideradas para fornecer<br />
competência equivalente.<br />
Os candidatos devem estar em condição física satisfatória e ter uma visão que cumpra os requisitos de D.4.2.<br />
D.5.2 Treinamento<br />
No mínimo, o curso de treinamento de supervisor deve incluir as tarefas e responsabilidades do supervisor,<br />
aspectos de saúde e segurança, lista de verificação de instalação:<br />
1) Transporte e armazenamento,<br />
2) Preparo, montagem e acabamento de principais tipos de juntas,<br />
3) Detalhes de instalação, por exemplo engenharia, apoios de tubos, prevenção a danos, etc.,<br />
4) Teste hidráulico e de vazamento,<br />
5) Procedimentos de conserto.<br />
6) Inspeção de tubos e juntas<br />
7) Manuseio/montagem de tubo<br />
D.5.3 Examine e qualificação<br />
O candidato se qualificará como supervisor quando tiver finalizado com sucesso o seguinte<br />
f) Comparecimento no curso,<br />
g) Um exame sobre os tópicos cobertor pelo curso.<br />
D.5.4 Validade e renovação<br />
D.5.4.1 Validade<br />
O certificado de qualificação de supervisor será válido por um período de cinco anos a partir da data original<br />
de exame.<br />
D.5.4.2 Renovação
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Para renovação do certificado de supervisor, é necessário no mínimo 25 semanas de trabalho ativo com a<br />
instalação de tubos compostos durante o período de certificação de 5 anos. Destas, no mínimo 10 semanas<br />
devem ter sido dentro dos últimos 2 anos.<br />
D.6 Inspetor para a pré-fabricação e instalação de tubos compostos<br />
D.6.1 Qualificações e experiência<br />
O candidato deve ser fluente no idioma no qual o curso é ministrado. O candidato deve ter no mínimo 25 anos<br />
de idade, e deve cumprir um dos seguintes requisitos de experiência:<br />
– Como supervisor GRP qualificado: 1 ano de experiência;<br />
– Como montador de tubos GRP qualificado: mínimo de 3 anos de experiência.<br />
Outras provas documentadas de educação, treinamento e experiência podem ser consideradas como dando<br />
competência equivalente. Os candidatos que não possuem certificados de qualificação de montador de tubo<br />
GRP ou certificados de qualificação de supervisor GRP terão que completar os requisitos de D.4.<br />
Os candidatos devem estar em condição física satisfatória e ter uma visão que cumpra os requisitos de D.4.2.<br />
D.6.2 Treinamento<br />
O curso de inspeção deve dar uma introdução prática e teórica aos mais importante elementos da inspeção de<br />
um sistema de tubos compostos. A duração preferida do curso é de no mínimo 3 dias e deve incluir, porém<br />
não estar limitada a, o seguinte:<br />
a) Repetição dos elementos do curso de montador de tubo;<br />
b) Inspeção de bens recebidos;<br />
c) Inspeção antes, durante e depois da montagem de tipos principais de juntas;<br />
d) Inspeção de apoio;<br />
e) Inspeção de conserto;<br />
f) Teste hidroestático;<br />
g) Métodos de teste destrutivos e não destrutivos;<br />
h) Inspeção geral e as tarefas e responsabilidades do inspetor;<br />
i) Procedimentos escritos, documentação e relatórios.<br />
O candidato deve realizar cinco inspeções diferentes, incluindo continuidade elétrica dos tipos principais de<br />
juntas e acessórios incluindo juntas de tubo-para-acessório e tubo-para-tubo.<br />
D.6.3 Exame e qualificação<br />
O candidato deve se tornar qualificado como um inspetor quando realizar com sucesso o seguinte<br />
a) Comparecimento no curso,<br />
b) Um exame sobre os tópicos cobertos pelo curso.<br />
D.6.4 Validade, renovação e retirada da aprovação<br />
D.6.4.1 Validade<br />
O certificado de qualificação de inspetor será válido por um período de 5 anos a partir da data original de<br />
exame.<br />
D.6.4.2 Renovação<br />
Para renovação do certificado de qualificação de inspetor, é necessário no mínimo 25 semanas de trabalho<br />
ativo com instalações de juntas compostas durante um período de certificado de 5 anos. Destas, no mínimo 10<br />
semanas devem ter sido dentro dos últimos 2 anos.<br />
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Anexo E<br />
(informativo)<br />
Guia de métodos NDE<br />
E.1 Geral<br />
Este anexo fornece um guia sobre métodos NDE disponíveis para inspeção GRP. A inspeção visual continua<br />
sendo a técnica mais importante se a resina é transparente, como áreas maiores podem ser inspecionadas<br />
dentro do laminado. Entretanto, alguns dos defeitos mais importantes, tais como ligação fraca, necessitam de<br />
métodos NDE sofisticados e um alto grau de habilidade do operador. Mais guias sobre os procedimentos de<br />
aplicação destes métodos são dados em [5].<br />
E.2 Defeitos visuais<br />
Os defeitos principais que podem ser detectados visualmente são<br />
a) Deformações e desvios dimensionais,<br />
b) Rachaduras e micro-rachaduras na superfície,<br />
c) Delaminações próximas à superfície, inclusões e ar preso,<br />
d) Danos de impacto,<br />
e) Bolhas,<br />
f) Excesso interno de adesivo (inspeção interna),<br />
g) Corrosão e erosão (inspeção interna).<br />
E.3 Teste de pressão<br />
O teste hidráulico é considerado como fornecendo a melhor garantia de integridade de um sistema de tubo<br />
GRP, e é mais confiável do que outras técnicas NDE para avaliar se o sistema foi fabricado e instalado<br />
adequadamente. Existem dois inconvenientes significantes associados ao teste de pressão:<br />
– O custo de fechamento dos sistemas pode ser significante, e<br />
– Testes de pressão são geralmente feitos mais tarde no ciclo do projeto, quando qualquer trabalho de<br />
correção pode causar atrasos no comissionamento.<br />
Os defeitos principais que podem ser detectados por meio de teste de pressão são<br />
a) Juntas ligadas por adesivo com falta de adesivo ou preparadas e montadas de forma incorreta,<br />
b) Curagem inadequada de adesivos em juntas ligadas,<br />
c) Defeitos de fabricação em materiais GRP,<br />
d) Juntas vazando.<br />
Um teste de pressão em 1,5 vezes a pressão projetada revela vazamentos e tais falhas principais como danos<br />
graves de impacto (por exemplo, de transporte inadequado), sistemas projetados ou fabricados de forma<br />
incorreta (com falta de força adequada) ou ligação por adesivo muito fraca. Entretanto, juntas ligadas com<br />
adesivo são projetadas com uma margem de segurança maior e juntas ligadas tendo cerca de 80% de área<br />
não-ligada podem ser aprovadas por um teste de pressão. Portanto, o teste de pressão é um grande elemento<br />
na garantia de que o sistema de tubos GRP esta adequado de forma estrutural e funcional, porém não pode<br />
ser visto como uma garantia absoluta de desempenho.<br />
Para sistemas críticos, outros métodos NDE (por exemplo, verificação aleatória de qualidade de juntas usando<br />
ultra-som) podem ser usados juntamente com o teste de pressão para determinar a presença de juntas em<br />
excesso ou áreas vazias que podem ter um efeito prejudicial na vida útil.<br />
E.4 Teste de ultra-som<br />
O método de pulso-eco (PE) (onde um transdutor funciona tanto como transmissor quanto como receptor) é o
<strong>ISO</strong> <strong>14692</strong>-4:2002(E)<br />
método de teste ultra-som usado de forma mais comum para o GRP. Além disso, métodos de transmissão geral<br />
(usando dois transdutores) e impedância plana (IPM), onde somente um transdutor é usado com monitoramento<br />
de fase, já foram aplicados.<br />
Os principais defeitos que podem ser detectados por meio do teste de ultra-som são<br />
a) Áreas em juntas de tubos ligadas com falta de adesivo,<br />
b) De-laminações, espaços vazios,<br />
c) Desvios na espessura da parede (20 %).<br />
Espaços vazios e áreas com falta de adesivo podem ser detectadas usando métodos ultrasonicos disponíveis<br />
para resoluções de aproximadamente 10 mm e para profundidades de 100 mm. Áreas com pouca adesão, ou<br />
seja, com adesão pequena ou inexistente porém com faces de juntas em contato (também conhecido como<br />
“beijo de ligações”) não são detectadas de forma confiável por este método. De-laminações podem ser<br />
detectadas com resoluções similares às de espaços vazios. Variações na espessura da parede de<br />
aproximadamente 20% também podem ser detectadas.<br />
A seleção de sonda deve reconhecer as trocas entre resolução (normalmente melhorada em freqüências<br />
maiores, i.e. > 2,25 MHz), penetração de profundidade (tipicamente melhor em freqüências menores, i.e. < 2,25<br />
MHz), características de amortecimento de sinal e diâmetro (diâmetros maiores permitem uma entrada maior<br />
de energia, porém às custas de definição espacial de defeitos e acoplamento bem-sucedido a superfícies<br />
curvas). O uso de ecos é recomendado para inspecionar juntas ligadas por adesivos, já que a falta de adesivo<br />
faz com que o sinal de eco desapareça. A qualidade do acabamento da superfície afeta o acoplamento e<br />
resultados ultrasonicos. Os resultados podem ser melhorados usando agentes de acoplamento (por exemplo<br />
água, géis, etc.) ou ao se suavizar a superfície. Dispositivos de varredura (ou inspeções em pontos múltiplos)<br />
são recomendados devido à incertezas associadas ao acoplamento, acabamento de superfície e fabricação de<br />
materiais.<br />
Uma freqüência relativamente baixa, tipicamente entre 0,25 MHz e 2,25 MHz, é considerada a melhor ajustada<br />
para teste ultrasonico PE de GRP se a espessura da parede estiver entre 8 mm até 25 mm. Pulsos refletidos<br />
no GRP tem formas de ondas mais complexas e menos tempo de separação entre os pulsos refletidos do que<br />
o aço. Portanto, ecos múltiplos não podem ser usados com confiança na interpretação de sinais. Dois métodos<br />
para aumentar o tempo entre os sinais refletidos são:<br />
a) Transmissão através de tubos GRP inundados com o sinal retornando da parede oposta do tubo;<br />
b) Uso de uma distancia adequada (por exemplo polimetil metacrilato).<br />
E.5 Testes radiográficos<br />
Testes radiográficos não são sensíveis quanto à aspereza da superfície, porém são sensível à orientação do<br />
defeito. É relativamente fácil de realizar em terra, enquanto é um pouco mais complicado em instalações<br />
offshore por conta da necessidade de se fechar áreas enquanto os testes estão sendo conduzidos.<br />
Os principais defeitos que podem ser detectados por meio de radiografia incluem:<br />
a) Espessura da parede incorreta (até 20 % de desvio), ou ajustada entre aderentes macho e fêmea,<br />
b) Alguns espaços vazios, de-laminações e falta de adesivo (até 5% de desvio),<br />
c) Desalinho axial,<br />
d) Adesivo em excesso na parede interna do tubo na junta,<br />
e) Construção de escala dentro do tubo,<br />
f) Inserção incorreta de tubos em soquetes adesivos<br />
Áreas com adesão pobre, ou seja áreas com pouca adesão ou adesão inexistente porém com faces da junta<br />
em contato, não são detectadas de forma confiável com este método.<br />
Parâmetros de testes radiográficos (RT), ou seja, voltagem do tubo e tempo de exposição, devem ser<br />
ajustados para permitir a baixa densidade de polímeros e compostos. Voltagens de tubos de pequenas a<br />
médias, tipicamente entre 10 keV até 50 keV, são adequadas. De resultados de testes radiográficos, é<br />
possível determinar a espessura da parede e do laminado (ou seja, conserto). Em alguns casos também foi<br />
possível determinar o ângulo de ventilação, espaços vazios ou falta de adesivo (particularmente onde estes se<br />
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tornaram preenchidos, com água por exemplo). No geral, entretanto, é muito difícil detectar a falta de adesivo<br />
sem modificar o adesivo ao se adicionar elementos pesados que agem como realçadores de contraste. ZnI2,<br />
BaSO4, PbO e W (na fração de massa de 5 %) funcionam bem como realçadores de contraste.<br />
E.6 Teste de emissão acústica<br />
Procedimentos padrão para realizar a inspeção de emissão acústica em materiais GRP existem, e devem<br />
estar disponíveis de fornecedores de equipamentos de emissão acústica.<br />
Os principais defeitos que podem ser detectados por meio de teste de emissão acústica incluem<br />
a) Integridade estrutural inadequada (pode ser causado pela fraqueza no projeto, produção, degradação<br />
de material, etc.),<br />
EXEMPLO 1<br />
EXEMPLO 2<br />
Lay-out errado em juntas laminadas.<br />
Laminados sub-projetados em áreas com tensões multiaxiais.<br />
b) Crescimento de rachaduras de de-laminação,<br />
c) Crescimento de rachaduras no material de matriz,<br />
d) Quebra de fibra e retirada,<br />
e) Curagem inadequada, causando distorções excessivas,<br />
f) Vazamentos.<br />
A emissão acústica necessita de que o tubo esteja com pouca carga, no máximo com a carga máxima<br />
projetada. São detectados somente defeitos que estão crescendo ou se propagando.<br />
E.7 Calorimetria de varredura diferencial (DSC) e teste de dureza de Barcol<br />
Os principais defeitos que podem ser detectados por meio de teste DSC e Barcol são<br />
a) Adesivo misturado ou curado de forma incorreta em juntas ligadas (DSC),<br />
b) Laminado misturado ou curado de forma inadequada em laminados ou juntas laminadas (Barcol).<br />
O DSC é uma técnica semo-não-destrutiva quantitativa, precisa e relativamente rápida que se baseia nas<br />
medições de mudanças térmicas relacionadas a transições de fases e reações químicas, tais como a curagem<br />
de conjuntos térmicos. Podem ser cortadas pequenas amostras de suturas adesivas externas de juntas para<br />
medição da temperatura de transição do vidro, Tg, por meio de análise DSC.<br />
Dureza de Barcol é um método indireto de medir o grau de vinil éster e poliéster laminados e juntas laminadas.<br />
E.8 Teste termográfico<br />
Os principais defeitos que podem ser detectados por meio de teste termográfico são<br />
a) Construção de escala,<br />
b) Grandes desvios na espessura da parede,<br />
c) Áreas na juntas em que falta adesivo.<br />
Termografia é um método NDE que está sendo desenvolvido e pode ser aplicado para a inspeção de GRP se<br />
forem estabelecidos padrões de calibragem confiáveis concordados entre o empreiteiro e o diretor.A
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Anexo F<br />
(normativo)<br />
Saúde e segurança<br />
F.1 Requisitos de saúde e segurança relacionados a perigos químicos<br />
É proibido fumar, comer e beber durante o manuseio e armazenamento de resina, parta, adesivos ou outros<br />
produtos químicos.<br />
Deve ser tomado cuidado especial quando se está trabalhando em contato com resinas, agentes de<br />
curagem, catalisadores, etc. que podem produzir irritação se entrarem em contato com tecidos humanos e<br />
que podem algumas vezes produzir manchas negras nas roupas. Portanto, os operadores devem observar<br />
uma higiene pessoas estrita em todos os momentos a respeito do manuseio destes produtos quando<br />
estiverem no estado líquido não curado.<br />
Agentes de curagem de peróxido usados na ligação de tubulações de vinil éster e poliéster são<br />
especialmente perigosos aos olhos, mesmo em pequenas quantidades podem causar danos permanentes.<br />
Deve ser usada proteção para os olhos quando se estiver manuseando peróxidos. É recomendado o uso de<br />
proteção aos olhos quando se estiver lidando com outros agentes de curagem.<br />
O contato com a pele deve ser impedido por meio do uso de luvas de borracha e cremes de barreira. Áreas<br />
da pele contaminadas acidentalmente devem ser completamente lavadas com sabão e água.<br />
Em espaços confinados, onde a ventilação natural for pobre, é recomendado o uso de máscaras de oxigênio<br />
ou de purificação de ar se os operadores forem expostos a gases nocivos.<br />
F.2 Perigos de poeira<br />
Durante o tratamento à máquina de GRP, é recomendado o uso de uma máscara de poeira e de roupas<br />
protetoras para impedir a inalação de poeira de fibra de vidro produzida, e impedir a irritação da pele. É<br />
recomendado fazer o tratamento à máquina em uma sala bem ventilada ou a céu aberto para minimizar o<br />
contato com a poeira. Na oficina, deve ser usada uma unidade portátil de extração de poeira, com o ponto de<br />
extração o mais próximo possível do trabalho.<br />
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Bibliografia<br />
CSWIP-GRP-1 -96, January 1996, Installation of composite pipes: Approval of pipe fitters/jointers and<br />
supervisors, TWI Certification Ltd, Abington, Cambridge, UK<br />
CSWIP-GRP-2-96, January 1996, Installation of composite pipes: Approval of inspectors, TWI<br />
Certification Ltd, Abington, Cambridge, UK<br />
API Spec 15H R, Specification for high pressure fiberglass line pipe<br />
NTS GRP Governing Board (Norway), GRP approval<br />
NORSOK M-622, Guideline for NDT of GRP piping systems and tanks