procedimentos de testes de estanqueidade

MANUAL DE BOAS PRTICAS - ABPE 2013

ASSOCIAO BRASILEIRA DE TUBOS POLIOLEFNICOS E SISTEMAS

MDULO 4

4.8.2 - PROCEDIMENTOS DE TESTES DE ESTANQUEIDADE

PARA LINHAS DE POLIETILENO PARAGASES E AR COMPRIMIDO

Normas Aplicveis

- NBR 14.462 Sistemas para Distribuio de Gs Combustvel para Redes Enterradas Tubos de polietileno PE 80 e PE 100 Requisitos

- NBR 14.461 - Sistemas para Distribuio de Gs Combustvel para Redes Enterradas Tubos de polietileno PE 80 e PE 100 Instalao em Obra

- EN 12.327 - Sistemas de Abastecimento de Gs Procedimentos de Comissionamento, Descomissionamento e Ensaios de Presso Requisitos Operacionais

- BGC DIS 5.5 - Construo de Tubulaes Ensaio de Presso de Linhas de Servio e Distribuio

O que exigir

Equipamentos e instrumentos de medio calibrados e na preciso requerida;

Equipamentos de sinalizao de segurana e EPIs adequados;

Equipe habilitada realizao de ensaios de presso com superviso e inspeo;

Equipamentos de registro de presso e relatrios adequados

Ensaios de Estanqueidade de Tubulaes Plsticas

Os procedimentos utilizados para tubos no plsticos, como ao, concreto e ferro fundido no se adequam a tubos plsticos, em especial tubos de polietileno e polipropileno, devido s suas propriedades viscoelsticas.

Sob uma carga constante o mdulo de elasticidade dos plsticos vai caindo, em funo do creep, assim o dimetro do tubo aumenta com o passar do tempo, com isso a presso cai concomitantemente, dificultando a avaliao do teste, pois sugerindo um vazamento.

Quanto maior o tempo de estabilizao ou condicionamento, menor ser a queda de presso durante o ensaio, pois as variaes (creep) so maiores nas primeiras horas, tendendo a estabilizar-se em longo prazo, assintoticamente.

Portanto, os ensaios devem considerar um grande tempo de estabilizao, normalmente acima de 3 h, minimizando a queda da presso durante a avaliao.

muito difcil definir exatamente as relaes entre dimetro, volume e presso da tubulao, dado s diversas variveis, porm os mtodos de ensaios de estanqueidade procuram estabelecer tabelas, grficos, ou frmulas com valores prticos satisfatrios.

Outros fatores ainda, como variao de temperatura, presena de ar, movimento relativo de juntas mecnicas e eficincia da compactao podem afetar ou confundir o resultado de ensaio de estanqueidade.

Nos tubos enterrados e com menores nveis de presso de ensaio em relao presso nominal do tubo, certamente as variaes so menores, por vezes desprezveis.

Algumas companhias de gs possuem procedimentos prprios, que consideram os princpios apresentados a seguir.



Ensaio de Estanqueidade de Ramais Prediais de Gs

Em ligaes soldadas, no se deve fazer o ensaio antes do tempo mnimo de resfriamento para aplicar presso definido nos procedimentos de soldagem.

Devido ao pequeno comprimento da linha, permitindo fcil avaliao visual, estes ensaios so realizados em curtssimo tempo, tornando desprezveis as variaes dimensionais, e no demandando tempo de estabilizao longo.

Antes de furar a rede, conectar um compressor de ar, ou cilindro de nitrognio, na junta de transio que ligar o tubo do ramal ao medidor de gs e pressurizar o ramal com 1,5 vezes a presso nominal da tubulao. Mantenha a presso por pelo menos 5 minutos e verificar se h vazamentos. Os Ts de Servio de eletrofuso atuais vm com a faca (puno) de corte furada, permitindo tirar sua tampa, acoplar umadaptador com bico de ar no lugar da tampa, permitindo a pressurizao do ramal atravs do T de Servio, antes da furao da rede. Nesse caso, ramal pode estar conectado ao medidor de gs.

Desacoplar o compressor (ou nitrognio). Conectar o ramal ao medidor de gs. Furar a rede e verificar se h vazamentos no conjunto de medio ou na ligao do T de Servio rede.

Ensaio de Estanqueidade Pneumtico em Redes de Gs Natural e Ar Comprimido

Nos ensaios tpicos de tubulaes para distribuio de gs, as presses de operao e consequentemente de teste so bem menores que as utilizadas para as tubulaes de gua para o mesmo tubo (material e SDR), pois, devido aos diferentes fatores de segurana (dimensionamento) utilizados nessas aplicaes, um mesmo tubo, por exemplo de PE 80 SDR 11, ser aplicado em gua para 12,5 bar e em gs para 4 bar. Com presso de teste de 1,5 x PN resultam presses de ensaio respectivas de 18,75 bar e 6 bar. Ou seja, tenses circunferenciais de 9,375 MPa e 3 MPa. Dessa forma, as variaes de presso ao longo do teste em tubulaes de gs so bem menores que as observadas nos tubos de gua.

Os testesno devem ser realizados em tubulaes com temperatura acima de 40C.

Os testes devem ser realizados de forma a garantir a segurana dos funcionrios e pblico em geral. Durante o perodo de pressurizao, nenhuma pessoa que no participe dos trabalhos deve permanecer prxima vala. O local deve estar bem sinalizado e isolado.

O ensaio no deve ser iniciado antes do tempo mnimo para aplicar presso, estabelecido no procedimento de soldagem.

Em alguns casos a presso de trabalho ou operao da linha muito menor que a presso nominal da tubulao, por isso se recomenda o ensaio baseado na presso nominal, permitindo o aumento futuro da presso de trabalho com segurana.

A presso de ensaio deve ser de 1,5 vezes a mxima presso da tubulao, desde que no ultrapasse o limite de presso pneumtica para o material, em funo da resistncia do material propagao rpida de ruptura (normalmente SDR11: PE 80 16 bar e PE 24 bar).

Para presses acima do limite de presso pneumtica admitida deve-se executar o ensaio hidrosttico. A British Gas limita seus ensaios pneumticos a 7 bar.

O fluido de teste pneumtico deve ser ar ou nitrognio.

A temperatura ambiente, e se possvel a do solo ao redor da tubulao, devem ser registradas

durante todo o perodo do ensaio.



PROCEDIMENTO:

- O trecho a ser testado deve ser isolado com dispositivos de fechamento especficos ou conexes, tais como caps, flanges cegos e colarinhos soldados ao tubo, adequadamente dimensionados e ancorados para suportar as presses.Se possvel, registradores de presso so aconselhveis.

- A linha deve estar enterrada e preferencialmente com as juntas expostas.

- Pressurizar a tubulao com ar comprimido ounitrognio entre 100 mbar a 350 mbar.

- Verificar todas as juntas, vlvulas e acessrios com soluo de gua e sabo, quanto existncia de vazamentos. O sabo utilizado no deve ser agressivo ao polietileno. Reparar os vazamentos detectados, limpar as superfcies em que se utilizou gua e sabo e reiniciar o ensaio.

- Aumentar a presso at atingir a presso final de teste (1,5 x PN). Aguardar a estabilizao da presso por um perodo entre 2 e 24 horas. Quanto maior a extenso da linha e o perodo de teste, maior deve ser o tempo de estabilizao.

- Normalmente, o perodo de teste estabelecido em funo do volume da tubulao (V) e da presso de ensaio. A British Gas, em sua especificao para teste de estanqueidade de tubulaes - DIS 5.5 Section 5 Module 5.5 define as relaes para o tempo de ensaio (t) apresentadas na Tabela abaixo, com o mnimo de 0,25 h (15 minutos). Na mesma especificao tambm encontram-se tabelas com as perdas de presso previstas em funo do tempo de condicionamento e pressode ensaio, que so da ordem de 8 mbar, para 2-3 horas de estabilizao e de 1 mbar para perodos de at 24 horas.

Tempo de Ensaio de Presso Pneumtico

Presso de Operao Presso de Ensaio Tempo de Ensaio (h)

75 mbar (SDR17,6) 350 mbar t = 1,0158 . V

2 bar (SDR 17,6) 3 bar t = 0,877 . V

4 bar (SDR 11) 6 bar t = 0,837 . V

5,5 bar (SDR 11) 7 bar t = 1,121 . V

- Os instrumentos de medio devem ser de classe de erro adequada leitura, normalmente de classe 1% ou melhor. perda de presso devido ao creep deve ser somada a perda de presso admissvel nos instrumentos e em todo o conjunto de ensaio, geralmente da ordem de 3 a 10 mbar. Assim, a presso de ensaio deve ser acrescida das perdas de presso devidas ao creep (expanso do tubo) e fugas nos acoplamentos dos instrumentos, aumentando a presso de ensaio em 4 a 20 mbar.

- O teste considerado aprovado se a presso no cair abaixo da estabelecida durante o perodo de ensaio. Em funo da classe de preciso e resoluo dos instrumentos de medio, as variaes devido ao creep so praticamente imperceptveis nos ensaios padres de linha de gs, com presses at 7 bar, desde que mantido um perodo de estabilizao adequado.



Ensaio de Estanqueidade Hidrosttico em Redes de Gs Natural e Ar Comprimido

PROCEDIMENTO:

- O trecho a ser testado deve ser isolado com flanges cegos e colarinhos soldados ao tubo, ou outros tipos de dispositivos de fechamento mecnicos especficos, adequadamente dimensionados e ancorados para suportar as presses de ensaio. As extremidades do tubo devero possuir dispositivos para purga de ar, enchimento de gua e medio de presso. Se possvel, registradores de presso so aconselhveis.

- A linha dever estar enterrada e com o aterro adequadamente compactado. As juntas mecnicas devero estar expostas. Recomenda-se que, se possvel, as juntas soldadas tambm fiquem expostas durante o ensaio.

- Pressurizar a tubulao com ar comprimido ou nitrognio a 350 mbar.

- Verificar todas as juntas, vlvulas e acessrios com soluo de gua e sabo, quanto existncia de vazamentos. O sabo utilizado no deve ser agressivo ao polietileno. Reparar os vazamentos detectados, limpar as superfcies em que se utilizou gua e sabo e repetir o ensaio. No observando mais vazamentos, esvaziar a linha.

- Iniciar o ensaio Hidrosttico.

- Sempre que possvel, a pressurizao deve ser no ponto mais baixo da linha para facilitar a expulso de ar durante o enchimento da mesma. Esta posio tambm registra a mxima presso e facilita o controle se necessria alguma liberao de gua. Quando no for possvel aplicar a presso pelo ponto mais baixo, descontar da presso de ensaio a altura manomtrica entre o ponto mais baixo da linha e o de entrada de presso.

- Se o trecho possuir venting/purgas ou outros dispositivos de ventilao/proteo, durante o enchimento da linha esses dispositivos devem estar abertos para permitir a purga de ar.

- Proceder ao enchimento da linha lentamente. Deve-se cuidar para expulsar todo ar da linha.

- Quando a linha estiver completamente cheia, fechar os dispositivos de purga de ar.

- A seguir, elevar a presso presso de ensaio da tubulao (1,5 xPN) e iniciar o procedimento de estabilizao da linha, para minimizar o efeito do creep da tubulao.

- Esse perodo pode chegar a 48 h. Represssurizar a linha sempre que a presso cair a aproximadamente 80% a presso de ensaio. Anotar o tempo entre repressurizaes at que a taxa de queda de presso se mantenha constante ou venha diminuindo, sendo menor que 5% da presso de ensaio.

- Quando atingir essa condio iniciar o ensaio de presso com 2 horas de durao.

- Anotar presso e temperatura a intervalos regulares, aprox. 15 min, durante as duas horas.

- A linha considerada aprovada se:

a) No h perda de presso, ou

b) A taxa de queda de presso vem diminuindo com o passar do tempo e menor que 5% da presso de ensaio por hora de ensaio;

- Se a taxa de queda de presso for menor que 5% da presso de ensaio, mas se mantm constante nos intervalos regulares de tempo, a Linha Duvidosa e deve ser melhor investigada, aumentando-se, por exemplo, o tempo de ensaio.

- Alternativamente pode-se fazer o ensaio hidrosttico para linhas de gua, descrito no mdulo 4.8.1.



MODELO DE RELATRIO DE ENSAIO DE

ESTANQUEIDADE PNEUMTICO

papel timbrado do executor

Obra: _________________________________________________________________

Data do Ensaio: ___/___/___

Descrio do trecho: _____________________________________________________

Material: ________________________ DE: _____________SDR: _________________

Presso Nominal da linha: ________________________________________________

Presso de Ensaio: ______________________________________________________

Fonte de Presso: _______________________________________________________

Data Incio de ensaio: ___/___/___Hora Incio de ensaio: ___:___

Hora Trmino de operao de purga e enchimento da linha: ___:___

Tempo de estabilizao da linha ___:___

Comprimento da Linha: __________ m Volume Interno da Linha (V): ___________m3

Tempo de Ensaio (t): __________________ h

Data Incio pressurizao: ___/___/___ Hora Incio presso: ___:___

Hora Presso (bar) Temperatura (C)

Concluso: _____________________________________________________

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Responsvel pelo ensaio:

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Nome Assinatura

Inspetor:

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Nome Assinatura

procedimentos de testes de estanqueidade

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