SOLUÇÃO PARA A INDÚSTRIA PROPRIEDADES DO PE-X
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- Walter Peixoto
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1 PE-X
2 SOLUÇÃO PARA A INDÚSTRIA Os tubos de PE-X são ideais para a condução de diversos fluidos industriais, devido à excelente resistência a temperaturas extremas, a químicos e à abrasão. Os tubos de PE-X oferecem um ótimo custo-benefício, sendo ótimas soluções para aplicações nas quais tubos convencionais não apresentam bom desempenho, como no transporte de fluidos particulados, por exemplo, que causam abrasão nos tubos convencionais. Entre fluidos que podem ser transportados pelo PE-X estão: sal, fosfatos, gipsita, areia, potassa, lodos, água industrial, químicos corrosivos, etc. Para que seja feita a correta seleção do tubo requerido, basta preencher o documento Dados do processo no final desse arquivo. PROPRIEDADES DO PE-X Os tubos de PE-X são produzidos a partir de uma matéria-prima especial. Durante a extrusão, a matéria-prima é processada em altas temperaturas e pressões e é utilizado um catalisador especial. Durante a extrusão, o material sofre um processo chamado de cross-linking, resultando numa conexão inquebrável quimicamente entre as moléculas de polietileno. A combinação de uma matéria-prima de alto peso molecular e o processo de cross-linking gera um tubo com propriedades excelentes: - Temperatura de trabalho entre -50 C a +110 C; - Resistente à corrosão; - Com excelente resistência mecânica; - Baixo coeficiente de fricção: Hazen-Williams C=155; - Com excelente resistência à abrasão; - Ótima resistência ao calor; - Longevo; - Não sofre com fissuras de stress; - Não sofre com o acumulo de sedimentos, pois a rugosidade interna é baixa. Essas características garantem importantes vantagens ao PE-X quando comparado a tubos que não sofreram cross-linking.
3 - Maior pressão de trabalho; - Maior temperatura de trabalho (até 110 C, ou mais dependendo da aplicação); - Grande durabilidade em aplicações corrosivas severas; - Imune a procedimentos de preparação do solo; - Baixa perda de carga, permitindo redução do investimento. Tubos regulares de polietileno podem trabalhar com temperaturas até 40 C de acordo com a norma ISO Eles também são suscetíveis a arranhões resultantes do manuseamento inadequado durante o transporte e o mau preparo do solo onde é instalado. Fissuras também são comuns, após algum tempo de operação, em tubos que não passaram pelo cross-linking. Essas fissuras ocorrem como resultado da pressão interna no tubo ou das tensões externas, tais como a torção do tubo ou a ação de pedras. Esse fenômeno é conhecido como Slow Crack Gowth (aumento das fissuras gradualmente), SCG. Tubos que não sofreram cross-linking tem alta sensitividade ao SCG. Nos tubos de PE-X, o SCG não ocorre devido à estrutura da molécula que bloqueia o crescimento dessas fissuras. A alta resistência do PE-X ao SCG o torna o produto ideal para o transporte de gás, transporte de rejeitos químicos e de esgoto regular. Devido a essa alta resistência, o PE-X pode ser instalado sem antes o solo ter sido preparado. Outra grande vantagem do PE-X é que ele não sofre com a sedimentação do produto conduzido, diferentemente de outros tubos, como é possível observar nas fotos abaixo. O transporte de sólidos através de soluções líquidas (um tipo de lama) é muito comum em diversas indústrias. Em muitos casos, a vazão é mantida turbulenta para que não ocorra sedimentação dos sólidos.
4 Nessas situações, a abrasão surge como resultado da degradação gerada pelo fluido particulado correndo por dentro do tubo. A taxa de abrasão de várias soluções é determinada por diversos fatores, tais quais: - Vazão; - Densidade das partículas; - Tamanho das partículas; - Dureza e angularidade das partículas; - Viscosidade do fluido; - Instalação incorreta. A resistência à abrasão é uma das principais vantagens do tubo de PE-X. A estrutura molecular do PE-X faz com que ele resista melhor do que tubos metálicos a ambientes abrasivos. Arranhões inevitáveis que sejam causados no PE-X não resultam em dano ao tubo. Resultados de testes demonstram que arranhões de profundidade igual a 20% a espessura do tubo não impactam na capacidade de resistência à pressão do tubo. Dessa forma, mesmo que a abrasão deixe somente 80% da espessura do tubo intacta, o tubo pode trabalhar dentro das pressões de projeto por até 50 anos. Tipo do material transportado Composição química Concentração Gravidade específica Temperatura do fluido Temperatura ambiente Tubo exposto sobre o chão (S/N) Problemas de desgaste (S/N) Vazão requerida Pressão da bomba Comprimento da linha Material da tubulação atual Diâmetro externo da tub. atual Diâmetro interno da tub. atual Diferenças de altitude na linha Linha subindo ou descendo Pressão de descarga no final de linha Velocidade crítica mínima do particulado DADOS PARA ESPECIFICAÇÃO
5 TENSÃO NO TUBO Os tubos de PE-X são fabricados em acordo com a norma DIN 16892/ Essas normas demonstram quais devem ser as pressões de trabalho dos tubos de PE-X quando em diversas temperaturas. Tubos em acordo com outras normas (como a IPS-ASTM 2788) podem ser fabricados caso seja requerido. Na tabela a seguir, podem ser encontradas as pressões (em bar) permitidas para o transporte de água em diversas temperaturas, considerado um fator de segurança de 1,25. Temp ( C) Anos de serviço Classe 6 Classe 8 Serie Classe Classe Classe Classe Classe Classe ,5 10 7,6 6, ,2 2,5 SDR ,2 13, , ,8 8,5 11,2 13,5 17,0 21,4 26,9 33, ,0 7,6 9,9 11,9 15,0 18,9 23,8 29, ,3 6,7 8,8 10,6 13,3 16,8 21,1 26, ,7 5,9 7,8 9,4 11,8 14,9 18,7 23, ,1 5,2 7,0 8,3 10,5 13,2 16,7 21, ,8 4,8 6,3 7,5 9,5 11,9 15,0 18, ,4 4,3 5,6 6,7 8,5 10,7 13,4 16, ,0 3,8 5,1 6,1 7,5 9,5 12,0 15, ,7 3,4 4,5 5,4 6,8 8,6 10,9 13, ,6 3,2 4,1 4,9 6,4 8,1 10,3 12, ,1 2,7 3,5 4,2 5,5 7,0 9,0 11, ,8 2,2 2,8 3,4 4,5 5,5 7,0 8, ,5 1,9 2,4 2,9 3,8 4,7 5,9 7,43 TRANSPORTE DOS TUBOS A flexibilidade é uma das principais características dos tubos de PE-X. Ela permite que o tubo retorne a sua forma original após o transporte. Como resultado, os tubos de PE-X podem ser fornecidos em comprimentos maiores do que tubos de outros materiais. Tubos de 25 a 160 mm estão disponíveis em bobinas de 50 e 100 m. Trechos mais compridos estão disponíveis. Na tabela a seguir, estão os comprimentos dos tubos de PE-X.
6 TRANSPORTE DOS TUBOS Tubo Bobina padrão (container de 20 e 40 pés) Bobina alta (container HC) OD Classe Comp. (m) ID OD W Peso (kg) Comp. (m) ID OD W Peso (kg) N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A
7 TRANSPORTE DOS TUBOS Tubo Bobina padrão (container de 20 e 40 pés) Bobina alta (container HC) OD Classe Comp. (m) ID OD W Peso (kg) Comp. (m) ID OD W Peso (kg) N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A
8 DIMENSÕES E PESOS - Classe 6 (SDR 26 S12.5) Número Diâm. externo Espessura da parede Diâm. interno Massa (kg/m) ,5 83,0 0, ,2 101,6 1, ,8 115,4 1, ,4 129,2 2, ,2 147,6 3, ,9 166,2 3, ,7 184,6 4, ,6 207,8 5, ,6 230,8 7, ,7 258,6 9, ,1 290,8 11, ,6 327,8 14, ,3 369,4 18, ,2 415,6 23, ,1 461,8 28, ,4 517,2 35, ,1 581,8 45, ,2 655,6 57,8 - Classe 8 (SDR 21 S10) Número Diâm. externo Espessura da parede Diâm. interno Massa (kg/m) ,6 67,8 0, ,3 81,4 1, ,3 99,4 1, ,0 113,0 2, ,7 126,6 2, ,7 144,6 3, ,6 162,8 4, ,6 180,8 5, ,8 203,4 7, ,9 226,2 8, ,4 253,2 11, ,0 285,0 14, ,9 321,2 17, ,1 361,8 22, ,5 407,0 28, ,9 452,2 35, ,7 506,6 44, ,0 570,0 56, ,8 642,4 71,1
9 DIMENSÕES E PESOS - Classe 10 (SDR 16.2 S7.6) Número Diâm. externo Espessura da parede Diâm. interno Massa (kg/m) ,9 55,2 0, ,7 65,8 1, ,6 78,8 1, ,8 96,4 2, ,7 109,6 2, ,7 122,6 3, ,9 140,2 4, ,1 157,8 5, ,4 175,2 7, ,9 197,2 9, ,5 219,0 11, ,3 245,4 14, ,5 276,0 17, ,9 311,2 22, ,7 350,6 28, ,8 394,4 36, ,9 438,2 45, ,6 490,8 53, ,9 552,2 71, ,8 622,4 90,75 - Classe 12 (SDR 13.6 S6.3) Número Diâm. externo Espessura da parede Diâm. interno Massa (kg/m) ,7 53,6 0, ,6 63,8 1, ,7 76,6 1, ,1 93,8 2, ,2 106,6 3, ,3 119,4 4, ,8 136,4 5, ,3 153,4 6, ,7 170,6 8, ,6 191,8 10, ,4 213,2 13, ,6 238,8 16, ,2 268,6 21, ,1 302,8 26, ,4 341,2 33, ,1 383,8 42, ,7 426,4 52, ,2 477,6 66, ,6 537,4 84, ,2 605,6 106,80
10 DIMENSÕES E PESOS - Classe 15 (SDR 11 S5) Número Diâm. externo Espessura da parede Diâm. interno Massa (kg/m) ,0 13,0 0, ,0 16,2 0, ,3 20,4 0, ,9 26,2 0, ,7 32,6 0, ,6 40,8 0, ,8 51,4 1, ,8 61,4 1, ,2 73,6 2, ,0 90,0 3, ,4 102,2 4, ,7 114,6 5, ,6 130,8 6, ,4 147,2 8, ,1 163,8 10, ,4 184,2 12, ,7 204,6 16, ,4 229,2 20, ,6 257,8 25, ,2 290,6 32, ,3 327,4 41, ,9 368,2 52, ,4 409,2 65, ,9 458,4 82, ,3 515,6 103, ,5 581,0 129,50 - Classe 19 (SDR 9 S4) Número Diâm. externo Espessura da parede Diâm. interno Massa (kg/m) ,1 48,8 1, ,4 58,2 1, ,1 69,8 2, ,3 85,4 3, ,1 97,0 4, ,7 108,6 6, ,9 124,2 7, ,1 139,8 9, ,4 155,2 12, ,2 175,0 15, ,9 194,2 19, ,3 217,4 24, ,2 244,6 30, ,7 275,6 39,00
11 - Classe 19 (SDR 9 S4)...continuação DIMENSÕES E PESOS Número Diâm. externo Espessura da parede Diâm. interno Massa (kg/m) ,7 310,6 49, ,3 349,4 62, ,8 388,4 77, ,5 435,0 96, ,0 489,4 122, ,9 552,2 154,90 - Classe 24 (SDR 7.4 S3.2) Número Diâm. externo Espessura da parede Diâm. interno Massa (kg/m) ,0 8,0 0, ,2 11,6 0, ,8 14,4 0, ,5 18,0 0, ,4 23,2 0, ,5 29,0 0, ,9 38,2 0, ,6 45,8 1, ,3 54,4 2, ,3 65,4 2, ,1 79,8 4, ,1 90,8 5, ,2 101,6 7, ,9 116,2 9, ,6 130,8 11, ,3 145,2 14, ,8 163,4 18, ,2 181,6 23, ,3 203,4 29, ,1 228,8 37, ,5 258,0 47, ,7 290,6 59, ,5 327,0 75, ,5 363,0 93, ,7 406,5 117, ,3 457,0 148, ,3 515,0 185,40
12 DIMENSÕES E PESOS - Classe 30 (SDR 6 S2.5) Número Diâm. externo Espessura da parede Diâm. interno Massa (kg/m) ,5 42,0 1, ,5 50,0 2, ,0 60,0 3, ,3 73,0 5, ,8 83,4 6, ,3 93,0 8, ,6 106,8 11, ,9 120,0 14, ,2 133,5 17, ,4 150,0 22, ,5 167,0 27, ,5 187,0 34, ,3 210,0 43, ,0 237,0 55, ,7 266,5 70, ,0 300,0 89, ,5 333,0 108, ,5 373,0 135, ,0 420,0 171, ,3 473,0 217,7
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