Norma Técnica Interna SABESP NTS 063

Transcrição

1 Norma Técnica Interna SABESP NTS 063 VÁLVULAS DE GAVETA ÚNICA DE FERRO FUNDIDO NODULAR Especificação e Método de Ensaio São Paulo Revisão 1 - Novembro 2000

2 NTS 063 : 2000 / Revisão 1 Norma Técnica Interna SABESP S U M Á R I O 1 OBJETIVO REFERÊNCIAS NORMATIVAS DEFINIÇÕES CLASSIFICAÇÃO Tipo de extremidade Distância entre faces Tipo de acionamento REQUISITOS GERAIS Marcações Operação Pressão e temperatura de trabalho Passagem da válvula Entrega Intercambiabilidade Reposição REQUISITOS ESPECÍFICOS Materiais Características construtivas ENSAIOS PARA VÁLVULA DE GAVETA Ensaio Hidrostático Ensaio de protótipo Ensaios de recebimento Torque de manobra INSPEÇÃO Inspeção por amostragem Aceitação...8 ANEXO A...9 ANEXO B /11/2000

3 Norma Técnica Interna SABESP NTS 063 : 2000 / Revisão 1 VÁLVULAS DE GAVETA ÚNICA DE FERRO FUNDIDO NODULAR 1 OBJETIVO Estabelecer os tipos, dimensões, tolerâncias e exigências mínimas para o fornecimento à Sabesp de válvulas com obturador do tipo gaveta, com carcaça de ferro fundido nodular, com haste não ascendente, para uso geral no bloqueio de fluxo de água. Esta norma se aplica a válvulas de pressão nominal PN 16, com corpo chato para os diâmetros DN 50, 60, 75, 80, 100, 125, 150 e 200; e corpo oval para os diâmetros nominais DN 250 e REFERÊNCIAS NORMATIVAS Esta norma é uma revisão do documento normativo S5/R.1 de 30 de dezembro de 1981, substituindo-o para uso interno da companhia. São utilizados elementos dos documentos normativos listados a seguir, que devem ser considerados em suas versões mais recentes sempre que necessário e conforme citados no texto. NTS 036 Qualificação de produtos e materiais para revestimento ABNT EB-362 Sistema de classificação de materiais elastoméricos vulcanizados para aplicações gerais NBR 5425 (antiga ABNT NB-309/01) Guia para inspeção por amostragem no controle e certificação da qualidade NBR 5426 Planos de amostragem e procedimentos na inspeção por atributos NBR 5647 Tubos de PVC rígido para adutoras e redes de água NBR 5668 Rosca métrica trapezoidal ISO NBR 6916 (antiga ABNT-P-EB-585) Ferro fundido nodular ou ferro fundido com grafita esferoidal NBR 7674 Junta elástica para tubos e conexões de ferro fundido dúctil NBR 7675 Conexões de ferro fundido dúctil ASTM B161 - Standard Specification for Nickel Seamless Pipe and Tube NBR Válvulas - Terminologia NBR Válvula-gaveta de ferro fundido nodular NBR Junta elástica para tubos e conexões de ferro fundido dúctil Tipo JE2GS ISO 2531 Ductile iron pipes, fitings and accessories for pressure pipe-lines ISO 5752 Metal valves for use in flanged pipe system, face to face and centre to face dimensions 3 DEFINIÇÕES Para os efeitos desta norma, aplicam-se as definições da norma NBR 10285, e as abaixo relacionadas: DEFOFO Tubo plástico compatível com sistema ponta e bolsa de ferro fundido. Diâmetro nominal (DN) É um número que serve para classificar em dimensões os elementos de tubulações, válvulas e acessórios, que corresponde, aproximadamente, ao diâmetro interno da válvula em milímetros. O diâmetro nominal não deve ser objeto de medição, nem ser utilizado para cálculos. Pressão nominal (PN) É a máxima pressão, especificada em bar, a que as válvulas e demais elementos de tubulações podem ser submetidos em serviço contínuo, nas condições de temperatura de operação. Pressão de trabalho (P) É a máxima pressão na qual a válvula pode ser utilizada. Pressão de ensaio (P t ) É a pressão na qual as válvulas devem ser ensaiadas. 29/11/2000 1

4 NTS 063 : 2000 / Revisão 1 Norma Técnica Interna SABESP Válvulas com Qualificação São as válvulas que possuem o certificado de qualificação técnica da Sabesp. 4 CLASSIFICAÇÃO Para os efeitos desta norma, as válvulas de gaveta podem ser classificadas quanto ao tipo de extremidades, distância entre faces e tipo de acionamento. 4.1 Tipo de extremidade Quanto ao tipo de extremidade, as válvulas de gaveta classificam-se em: a) Válvulas com bolsas para tubulações de ferro fundido ou PVC DEFOFO; b) Válvulas com bolsas para tubulações de PVC; c) Válvulas com flanges. 4.2 Distância entre faces Quanto a distância entre faces, as válvulas de gaveta classificam-se em: a) Corpo curto (série 14 da norma ISO 5752); b) Corpo longo (série 15 da norma ISO 5752). 4.3 Tipo de acionamento Quanto ao tipo de acionamento, as válvulas de gaveta classificam-se em: Válvulas com acionamento através de volante ou de cabeçote, com ou sem mecanismo de redução. Válvulas de acionamento comandado através de sistemas eletromecânicos hidráulicos ou pneumáticos. 5 REQUISITOS GERAIS 5.1 Marcações As válvulas devem trazer marcado no corpo, em alto relevo, o que segue: - Diâmetro nominal (DN); - Pressão nominal (PN); - Designação internacional padronizada do ferro fundido nodular SG; - Nome ou marca de identificação do fabricante da válvula e da fundição; - Série métrica à qual pertence, chata (MC) ou oval (MO). Simbolização do ano de fabricação, e código que permita no mínimo a rastreabilidade do fundido. 5.2 Operação O fechamento das válvulas deve se dar quando a haste é girada no sentido horário. O fabricante deve indicar em sua documentação o número de voltas a efetuar para seu fechamento ou abertura. A concepção da válvula deve permitir a adaptação de um acionamento comandado. No volante devem constar setas indicativas dos sentidos de abertura e fechamento da válvula. 5.3 Pressão e temperatura de trabalho A máxima temperatura de trabalho das válvulas é de 60 ºC. A máxima pressão de trabalho é de 1,6 MPa, para as válvulas operando com fluidos a temperatura de até 60 ºC. 5.4 Passagem da válvula As válvulas devem apresentar passagem plena quando totalmente abertas. 5.5 Entrega As válvulas devem ser entregues na posição fechada, dispostas e embaladas de modo a prevenir danos. 5.6 Intercambiabilidade As peças componentes das válvulas deverão ser intercambiáveis para um mesmo fabricante e um mesmo diâmetro. A intercambiabilidade deverá persistir ao longo do tempo. 2 29/11/2000

5 Norma Técnica Interna SABESP NTS 063 : 2000/ Revisão Reposição Os fabricantes deverão garantir estoque para reposição de qualquer componente da válvula. 6 REQUISITOS ESPECÍFICOS 6.1 Materiais Os materiais empregados na fabricação dos componentes das válvulas, devem atender ao especificado na tabela 1. Tabela 1 - Materiais Nº DENOMINAÇÃO MATERIAL 01 Corpo 02 Tampa 03 Câmara da gaxeta 04 Obturador (cunha) 05 Preme gaxeta 04 Cunha maciça 06 Anel da cunha 07 Anel do corpo 08 Porca de manobra 09 Haste (incluindo o anel) 10 Parafuso e porca do corpo 11 Parafuso do preme gaxeta 12 Gaxeta 13 Junta de câmara de gaxeta 14 Junta do corpo Ferro fundido com grafita esferoidal (nodular) FE da NBR 6916 Bronze fundido liga 10 da ABNT EB-161 (ASTM B-62) Aço inoxidável AISI 410 (ABNT-410) Aço carbono ABNT 1020: galvanizado por imersão conf. ASTM A 153 grau C Anel de borracha sintética grafitada Cordão de amianto grafitado trançado Teflon Elastômero ABNT EB 362 ou ASTM D AA 610 A 13 B 13 e A Características construtivas Obturador e anéis de vedação O obturador da válvula (cunha ou gaveta) e os seus anéis de vedação podem ser de materiais fundidos, forjados ou laminados. Os obturadores das válvulas de diâmetros DN 50, 60 e 75 devem ser maciços. O obturador deve ser guiado lateralmente, e as superfícies metálicas de vedação devem ser retificadas de modo a permitir um perfeito contato. O ajuste do obturador com os anéis deve ser tal que permita vedação com desgaste homogêneo das superfícies. Os anéis de vedação devem ser fixados ao corpo através de processos de prensagem, martelagem ou rosqueamento Haste A haste deve ser do tipo não ascendente, fabricada em uma única peça, com a superfície de contato com a gaxeta usinada, com acabamento superficial adequado ao tipo de engaxetamento empregado. O diâmetro mínimo da haste deve ser conforme a tabela 2, medido na parte cilíndrica lisa. Tabela 2 - Diâmetro de haste (da) DN (mm) Série métrica d a (mm) 50 Chata Chata Chata Chata Chata Chata Chata Chata Oval 36,5 300 Oval 42,5 A rosca da haste deve ser trapezoidal, tipo ACME, conforme a NBR 5868, com diâmetro nominal equivalente ao diâmetro mínimo indicado na tabela 2, com folga suficiente para permitir fácil abertura quando submetida à pressão de trabalho. No ato de entrega das válvulas, devem ser fornecidas as características das roscas das hastes e dos parafusos utilizados Porca de manobra A porca de manobra deve acoplar-se ao obturador com um certo grau de liberdade, de modo a permitir que este se ajuste perfeitamente à sede. Este acoplamento não deve permitir, no entanto, que o obturador se solte da porca. A porca de manobra deve ter altura mínima de 1,5 vezes o diâmetro da haste. 29/11/2000 3

6 NTS 063 : 2000 / Revisão 1 Norma Técnica Interna SABESP Câmara de gaxeta A câmara de gaxeta deve apresentar profundidade suficiente para permitir estanqueidade e possibilitar reaperto, quando for necessário. Essa profundidade deve ser, no mínimo, igual a 1,5 vezes o diâmetro da haste Preme gaxeta A altura útil do preme gaxeta deve ser no mínimo igual a 1,5 vezes o diâmetro da haste Volante e cabeçote Os volantes e cabeçotes ilustrados na figura 1 devem ter as dimensões E, F e G dadas na tabela 3. G B A E F E F A = 27mm B = 32 mm C = 50 mm Figura 1 Volante e cabeçote Tabela 3 - Dimensões de encaixe do volante e do cabeçote DN (mm) G C DIMENSÕES (mm) E F G Válvula com flanges A distância entre as faces dos flanges deve ser conforme a tabela 4. As dimensões e tolerâncias dos flanges devem ser conforme a norma NBR Para os DN 60, 80 e 125 devem ser conforme a norma ISO As faces dos flanges devem estar contidas em planos perpendiculares ao eixo longitudinal da válvula. Devem ser fornecidos junto com as válvulas todos os acessórios necessários para sua montagem, tais como: vedações, parafusos, porcas e arruelas. Tabela 4 Distância entre as faces dos flanges (L) DN L (mm) (mm) CHATA OVAL ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Válvula com Bolsas As dimensões das bolsas devem obedecer às normas ABNT NBR 7674 e NBR 13747, para tubulações de ferro fundido, e NBR 5647 para tubulações de PVC rígido Torque de manobra O torque a ser aplicado na haste da válvula para a sua abertura, estando a válvula totalmente fechada e a gaveta sob pressão diferencial igual à pressão máxima de trabalho, não pode atingir valores superiores aos indicados na tabela /11/2000

7 Norma Técnica Interna SABESP NTS 063 : 2000/ Revisão 1 Tabela 5 - Torque máximo de manobra (T) DN (mm) T (N x m) A força máxima para abertura da válvula, a ser aplicada no volante, deve ser de 400 N. A gaveta deve estar na posição fechada e sob pressão diferencial igual à pressão de trabalho Espessuras mínimas de parede As espessuras mínimas de parede do corpo e da tampa da válvula devem ser conforme especificado na tabela 6. Tabela 6 - Espessura mínima de parede do corpo e da tampa (e) ESPESSURA MÍNIMA (e) ( mm) DN (mm) Série métrica chata Série métrica oval 50 6,0-60 6,0-75 7,0-80 7, , , , , , , Pintura A pintura das válvulas deve ser executada com os materiais descritos a seguir: Pintura interna: Tinta epoxi amida de alta espessura. Exige-se certificado de atoxicidade para contato com a água potável. Espessura: 150µm medida na película seca, aplicada em duas demãos de 75µm. Pintura externa: A pintura externa deve-se constituir das mesmas tintas e camadas descritas para a pintura interna. A qualificação do sistema de pintura deve ser conforme a norma NTS ENSAIOS PARA VÁLVULA DE GAVETA 7.1 Ensaio Hidrostático Todas as válvulas devem ser ensaiadas pelo fabricante com água, nas pressões indicadas na tabela 7. Tabela 7 - Pressões de ensaio hidrostático Diâmetro Nominal DN 50 a 200 (chata) 250 a 300 (oval) Pressão de trabalho (MPa) Pressão de ensaio (MPa) Corpo Sede 1,6 2,4 1,6 As pressões do ensaio hidrostático devem ser atingidas gradativamente, não sendo admitida a presença de ar no interior da válvula durante o ensaio. A duração mínima do ensaio do corpo e da sede deve ser conforme a tabela 8. Tabela 8 - Duração mínima dos ensaios DN (mm) Corpo (seg.) Sede (seg.) Ensaio hidrostático do corpo O ensaio hidrostático do corpo deve ser realizado antes da aplicação da pintura, com as extremidades da válvula fechadas e o obturador na posição aberta. Durante o ensaio não são admitidos vazamentos ou exsudações. 29/11/2000 5

8 NTS 063 : 2000 / Revisão 1 Norma Técnica Interna SABESP Ensaio de estanqueidade da sede O ensaio de estanqueidade da sede deve ser realizado após a aplicação da pintura final da válvula. Com a válvula presa por uma extremidade e a outra aberta para inspeção, aplicar a pressão estabelecida na tabela 7 alternadamente em cada lado da sede, não se admitindo a sua prensagem. A pressão deste ensaio deve ser atingida gradativamente, sem nenhum choque hidráulico, não sendo admitida a presença de ar no interior da válvula durante o ensaio. Neste ensaio admite-se um vazamento máximo de 0,4 ml/h x DN, considerando DN como um número adimensional. O torque de fechamento capaz de garantir estanqueidade deve atingir, no máximo, os valores fixados na tabela 5. O torque de abertura deve atingir, no máximo, os valores fixados na tabela 5, estando a válvula sob pressão diferencial igual à pressão máxima de trabalho. 7.2 Ensaio de protótipo O ensaio de protótipo deve ser realizado para a qualificação da válvula e do seu fabricante junto à Sabesp. Deve ser realizado, no mínimo uma vez por ano, ou sempre que for feita uma modificação substancial na sua concepção, no seu projeto ou no processo de fabricação, por exemplo: forma dimensões e tolerâncias do conjunto ou de qualquer componente, supressão ou adição de elementos constituintes da válvula, modificações de materiais, de usinagem e acabamento, do processo e máquinas utilizadas na fabricação. Os ensaios deverão ser feitos na presença da Sabesp ou em laboratórios por ela reconhecidos. Assim sendo, o certificado de qualificação será dado com base em um desenho certificado entregue à Sabesp para que se possam comprovar modificações posteriores, bem como nos certificados e fornecedores das matérias primas e das tintas. O ensaio de protótipo consiste de: a) ensaio de resistência ao uso; b) ensaio hidrodinâmico Ensaio de resistência ao uso A válvula deve ser projetada para suportar o torque especificado na tabela 9, aplicado em sua haste, sem redutor. Tabela 9 Torque de resistência (TR) DN (mm) TR (N x m) A válvula deve ser montada de maneira a se aplicar na gaveta a pressão de trabalho definida na tabela 7. Aplicar progressivamente na haste da válvula em posição de fechamento total, o torque de ensaio de resistência dado na tabela 9, de modo a verificar a resistência das peças que compõem a válvula. Aplicar o mesmo torque em posição de abertura total, neste caso, sem pressão. Não será admitida nenhuma deformação permanente na válvula ou em qualquer componente desta. Em seguida, realizar os ensaios hidrostáticos (corpo e sede) conforme especificado no item 7.1. Para o ensaio de protótipo, não é necessária a pintura da válvula. Os vazamentos pela sede devem ser inferiores ou no máximo iguais ao valor definido no item Ensaio hidrodinâmico Devem ser ensaiadas 3 válvulas para cada diâmetro fabricado. 6 29/11/2000

9 Norma Técnica Interna SABESP NTS 063 : 2000/ Revisão 1 A válvula deve ser instalada em uma tubulação que simule seu futuro funcionamento, de forma que o eixo longitudinal da haste permaneça na vertical. A vazão mínima de água através da válvula deve ser conforme estabelecido na tabela 10, estando a válvula aberta sob pressão mínima de 80% da pressão de trabalho. Tabela 10 - Vazões mínimas para o ensaio hidrodinâmico (Qh) DN (mm) Q h (l/s) 50 1,5 60 1,5 75 2,2 80 2, , , , , , ,3 Exige-se neste ensaio a realização de 300 ciclos completos de abertura e fechamento da válvula. Na posição fechada, a válvula deve suportar uma pressão diferencial na gaveta igual à de trabalho. Na posição aberta admite-se pressão mínima de 80% da pressão de trabalho. Os torques de abertura e fechamento no ensaio hidrodinâmico devem ser os indicados pelo fabricante, e limitados aos valores estabelecidos na tabela 5. Durante todo o ensaio, não são admitidos vazamentos ou exsudações, rupturas de peças ou qualquer outro defeito que comprometa o bom desempenho da válvula. O ensaio hidrodinâmico deve ser interrompido após os 300 ciclos na posição de válvula fechada para verificação de vazamentos na sede. Nesta condição admite-se um vazamento máximo de 10 ml/h x DN. 7.3 Ensaios de recebimento Para o recebimento das válvulas, devem ser realizados os seguintes ensaios: Válvulas com qualificação - exame visual (sem aplicação de pintura) - exame dimensional - ensaio hidrostático (corpo e sede) conforme ensaio de pintura (aderência e espessura da película seca de tinta) Válvulas sem qualificação - ensaio do protótipo conforme o item ensaios constantes no item Torque de manobra A critério da Sabesp, sempre que se julgar necessário, será verificado o torque de manobra. O torque de manobra na haste da válvula sem redutor pode atingir, no máximo, os valores estabelecidos na tabela 5, estando a válvula na posição fechada e sob pressão diferencial igual à pressão máxima de trabalho. O volante deve ser dimensionado de forma a possibilitar a manobra com uma força máxima de 400 N, estando a válvula na posição fechada e sob pressão diferencial igual à pressão máxima de trabalho. 8 INSPEÇÃO Todos os lotes de válvulas compradas de acordo com esta norma devem ser inspecionadas pela Sabesp. A inspeção deve ser realizada no local de fabricação da válvula, a menos que seja estabelecido de outra maneira. O inspetor da Sabesp deve ter livre acesso a todos os locais, documentos e instrumentos relacionados com a inspeção. 29/11/2000 7

10 NTS 063 : 2000 / Revisão 1 Norma Técnica Interna SABESP 8.1 Inspeção por amostragem Para lotes de até 25 unidades, a inspeção será realizada em todas as peças. Para lotes maiores que 25 unidades a inspeção será feita por amostragem conforme estabelecido na tabela 11. Cada lote deve ser constituído de válvulas de um único diâmetro e tipo de acionamento, fabricadas essencialmente sob as mesmas condições e no mesmo período. Deve ser retirado do lote de válvulas apresentado para a realização dos ensaios previstos em uma quantidade definida pela tabela 11 (conforme NBR 5426 NQA 0,65 - Plano simples normal - Nível II). As válvulas a serem ensaiadas serão escolhidas pela Sabesp. apresente não conformidades em número igual ou inferior ao número de aceitação estabelecido na tabela 11. O lote deve ser rejeitado caso o número de válvulas submetidas aos ensaios apresente não conformidades em número igual ou superior ao número de rejeição estabelecido na tabela 11. Tabela 11 - Amostragem Lote Amostra Aceitar Rejeitar 26 a a a a a a a a Aceitação O lote deve ser aceito caso o número de válvulas submetidos aos ensaios 8 29/11/2000

11 Norma Técnica Interna SABESP NTS 063 : 2000/ Revisão 1 ANEXO A FOLHA DE DADOS A Lista abaixo destina-se a orientar o devido preenchimento da descrição da válvula de gaveta requerida no edital ou pedido de compra. Devem ser citados: 01. O número e título desta norma; 02. Diâmetro nominal; 03. Pressão nominal; 04. Tipo de extremidade: flange ou bolsa; 05. Tipo de acionamento: volante ou cabeçote; 06. Cor externa; 29/11/2000

12 NTS 063 : 2000 / Revisão 1 Norma Técnica Interna SABESP ANEXO B 15 Pos. 1 Corpo 2 Tampa Denominação 3 Câmara da gaxeta 4 Obturador (cunha ou gaveta) 5 Preme gaxeta 6 Anel de vedação do obturador 7 Anel de vedação do corpo 8 Porca de manobra 9 Haste 10 Parafuso e porca 11 Parafuso e porca do preme gaxeta 12 Gaxeta 13 Junta da câmara da gaxeta 14 Junta do corpo 15 Cabeçote Desenho Ilustrativo 10 29/11/2000

13 Norma Técnica Interna SABESP NTS 063 : 2000/ Revisão 1 VÁLVULAS DE GAVETA ÚNICA DE FERRO FUNDIDO NODULAR Considerações finais: 1) Esta norma técnica, como qualquer outra, é um documento dinâmico, podendo ser alterada ou ampliada sempre que for necessário. Sugestões e comentários devem ser enviados à Divisão de Normalização Técnica - TDSN; 2) Esta norma é uma revisão do documento normativo S5/R.1 de 30 de dezembro de 1981,elaborada pela comissão de estudos CE-09 com base na norma ABNT NBR ) Tomaram parte na elaboração desta norma: ÁREA UNIDADE DE NOME TRABALHO A AGMM Luiz Jorge R. Almeida A AASM Sílvio Bicudo Ortiz I IPO Walter Jorge Michaluate I IPOT Oscar Tomio Sato M MPOD Gilberto Alves Martins T TDP Alex Cury T TDSN Airton Checoni David T TSTE Marcos Wanderley Nóbrega 29/11/2000

14 NTS 063 : 2000 / Revisão 1 Norma Técnica Interna SABESP Sabesp - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo Diretoria Técnica e Meio Ambiente - T Superintendência de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico - TD Departamento de Serviços Tecnológicos e Acervo - TDS Divisão de Normalização Técnica - TDSN Rua Dr. Carlos Alberto do Espírito Santo, CEP São Paulo - SP - Brasil Telefone: (011) / FAX: (011) sabestds@unisys.com.br - Palavras Chave: - registro; válvula de gaveta; ferro fundido; ferro fundido dúctil - 11 páginas 29/11/2000