MATERIAIS PARA PROTECÇÃO MECÂNICA DE REDES

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1 MATERIAIS PARA PROTECÇÃO MECÂNICA DE REDES Tubos corrugados para redes subterrâneas Características e ensaios Elaboração: Gaspar Gavinhos (GBNT-PI) Homologação: conforme despacho do CA em Edição: 1ª Emissão: GBNT Gabinete de Normalização e Tecnologia Rua do Brasil nº Coimbra Tel.: Fax: gbnt@edis.edp.pt Divulgação: GBCI Gabinete de Comunicação e Imagem Rua Camilo Castelo Branco nº Lisboa Tel.: Fax:

2 ÍNDICE 0 INTRODUÇÃO OBJECTIVO CAMPO DE APLICAÇÃO NORMALIZAÇÃO DE REFERÊNCIA TERMOS E DEFINIÇÕES TUBOS NORMALIZADOS PRINCÍPIOS GERAIS DE CONCEPÇÃO CARACTERÍSTICAS Materiais Fabrico e aspecto Cores Marcações Características mecânicas, temperatura e meio ambiente Mecânicas Temperatura Meio ambiente Características dimensionais Diâmetros Comprimentos modulares de entrega Índices de protecção Uniões ENSAIOS Generalidades Tipos de ensaios Ensaios-tipo Ensaios de identidade ao tipo Ensaios de série Ensaios de recepção EXECUÇÃO DOS ENSAIOS Ensaio visual Ensaios dimensionais Diâmetro exterior Diâmetro interior Comprimentos Ensaios para verificação das marcações Ensaios de impacto Ensaios de compressão Ensaios de flexão Ensaios de estufa...13 DESENHO Nº 1 - TUBO CORRUGADO RÍGIDO...14 DESENHO N.º 2 - TUBO CORRUGADO CURVO...15 GBNT - Gabinete de Normalização e Tecnologia Pág. 2 / 15

3 0 INTRODUÇÃO O presente documento foi elaborado com vista a uma uniformização de características e ensaios de tubos corrugados. Na sua elaboração foram tidas em conta diversas disposições aplicáveis nas diversas normas existentes. 1 OBJECTIVO O presente documento destina-se a estabelecer os tipos, características gerais e respectivos ensaios a que devem obedecer os tubos de material plástico, corrugados, rígidos ou curvos, com propriedades especiais relativas à protecção ambiental, no que diz respeito ao seu fabrico. Além de obedecerem ao disposto na presente especificação técnica, os tubos devem ainda obedecer, nas partes aplicáveis, ao disposto nas normas indicadas no ponto 3. 2 CAMPO DE APLICAÇÃO O presente documento aplica-se aos tubos de material plástico, corrugados, destinados a ser utilizados como protecção mecânica de cabos isolados, de média e baixa tensão, pela EDP Distribuição nas suas redes subterrâneas. 3 NORMALIZAÇÃO DE REFERÊNCIA Os tubos e curvas fabricados de acordo com a presente especificação técnica devem obedecer ao especificado nas seguintes publicações: EN : 1993 Tubos para canalizações eléctricas. Parte 1: Regras gerais. EN : 1994 Tubos para canalizações eléctricas. Parte 2-4: Regras particulares para sistemas de tubos enterrados no solo. ISO 306: 1987 Materiais termoplásticos. Determinação da temperatura de amolecimento VICAT. ISO 12091: 1995 Ensaio de estufa. EN 60529: 2001 Índice de protecção contra penetração de corpos sólidos e projecção de água (IP). EN 50102: 1995 Índice de protecção contra acções mecânicas (IK). 4 TERMOS E DEFINIÇÕES Para os efeitos do presente documento entende-se por: 4.1 tubo elemento de um sistema de canalização fechado, de secção recta, geralmente circular, destinado à colocação ou substituição de condutores e/ou cabos isolados em instalações eléctricas ou de telecomunicações. GBNT - Gabinete de Normalização e Tecnologia Pág. 3 / 15

4 4.2 tubo corrugado tubo no qual o perfil da secção longitudinal é ondulado. 4.3 tubo rígido tubo que só pode ser dobrado por meio mecânico, com ou sem tratamento especial. 4.4 tubo curvo tubo que pode ser curvado com a mão, com uma força razoável e que não está destinado a ser dobrado frequentemente. 4.5 acessório do tubo dispositivo concebido para se realizar a união de um ou mais elementos de um sistema de tubos. 4.6 diâmetro nominal de um tubo diâmetro pelo qual se designa o tubo de secção recta circular e que corresponde ao valor aproximado, expresso em milímetros, do diâmetro exterior. 4.7 lote quantidade definida de um determinado produto da mesma origem, fabricado em condições uniformes e presente a recepção de uma só vez. 4.8 efectivo do lote número de unidades de um lote. 4.9 ensaio de rotina ensaio que se efectua sobre todos os tubos de todos os lotes de fabricação ensaio por amostra ensaio efectuado sobre um número inteiro de tubos, de acordo com o critério de amostragem amostra porção representativa de um lote provete parte da amostra que é submetida a ensaio. GBNT - Gabinete de Normalização e Tecnologia Pág. 4 / 15

5 5 TUBOS NORMALIZADOS Essencialmente, os tubos a utilizar pela EDP Distribuição devem ter os diâmetros indicados no quadro 1 seguidamente indicado. Quadro 1 Diâmetros Tipo de tubo nominal PEAD 63 e 125 PEAD/PEBD 63,110,125 e PRINCÍPIOS GERAIS DE CONCEPÇÃO A concepção dos tubos deve permitir uma fácil e rápida aplicação, garantindo uma boa eficácia na protecção mecânica dos condutores que venham a ser colocados no seu interior. 7 CARACTERÍSTICAS Os tubos corrugados devem ser fabricados em polietileno de alta densidade e baixa densidade e caracterizam-se pelo seu perfil, o qual consiste na construção de uma dupla parede. Fig. 1 Tubo corrugado A parede interior deve ser perfeitamente lisa para facilitar a introdução dos condutores, enquanto que a parede exterior corrugada tem por fim proporcionar uma melhor resistência à compressão e ao impacto, aumentando a flexibilidade do tubo. Os valores mínimos de Ei e Ec devem ser especificados pelo fabricante, sendo comprovados aquando da realização dos ensaios. GBNT - Gabinete de Normalização e Tecnologia Pág. 5 / 15

6 Existem duas formas de fabricação deste tipo de tubo: uma rígida, fornecida em troços rectos (conforme se mostra no desenho nº 1) e outra curva, fornecida em rolos (conforme se mostra no desenho nº 2). 7.1 Materiais Os materiais utilizados na fabricação destes tubos devem ser os seguintes: tubos curvos: polietileno de baixa densidade (PEBD) na parede interior e polietileno de alta densidade (PEAD) na parede exterior; tubos rígidos: polietileno de alta densidade (PEAD). 7.2 Fabrico e aspecto O fabrico dos tubos deve ser realizado por meio de processos adequados no qual se incluem os controlos necessários que possibilitem a obtenção da qualidade do produto final. Os tubos não devem apresentar imperfeições, tais como: superfícies com descontinuidades; fissuras; porosidades; saliências; falhas de cor; outro tipo de irregularidades prejudiciais à sua utilização. 7.3 Cores Os tubos devem ser fornecidos de acordo com a cor e referência abaixo indicadas: vermelha - refª RAL Marcações Ao longo dos tubos devem ser marcadas, pela ordem com que se referem, de forma indelével e bem legível, as seguintes indicações: identificação do fabricante; referência do tubo; diâmetro nominal; data de fabrico (ano /mês). Em ambos os tipos dos tubos, a marcação deve ser colocada com intervalos regulares não superiores a 3 metros. A marcação deve ser duradoira e facilmente legível, executada na parte longitudinal anelar do tubo, admitindo-se que os elementos identificativos sejam gravados em relevo, baixo relevo ou ainda pintados com tinta de cor preta (refª RAL 9011). GBNT - Gabinete de Normalização e Tecnologia Pág. 6 / 15

7 7.5 Características mecânicas, temperatura e meio ambiente Mecânicas Os tubos devem ter as seguintes características: raio de curvatura: em cada caso, deve ser especificado pelo fabricante; resistência de compressão: superior a 450 N, para uma flexão de 5%; resistência ao impacto: de acordo com o quadro 2 abaixo indicado. Quadro 2 Resistência ao impacto Tubos curvos Tubos rígidos Ø exterior Massa do martelo (+1/0)% Altura da queda (+0/-1)% Energia Massa do martelo (+1/0)% Altura da queda (+0/-1)% Energia (Kg) (J) (Kg) (J) > 61 a a > Temperatura Os tubos devem ser fabricados para serem utilizados com temperaturas em regime permanente situadas entre os 5º C e os 60º C Meio ambiente Os tubos devem ser fabricados com polietilenos obtidos por polimerização a alta pressão e pigmentos materiais que, na sua composição, não devem conter praticamente nenhum dos seguintes elementos: metais pesados; halogéneos; hidrocarbonetos voláteis. Assim, pelo conjunto dos factores acima mencionados, os tubos deverão permitir um adequado tratamento reciclado, no final da sua vida útil de serviço. 7.6 Características dimensionais Diâmetros Os tubos devem ter os diâmetros exteriores nominais, os interiores mínimos e as respectivas tolerâncias conforme indicados no quadro 3 seguinte. GBNT - Gabinete de Normalização e Tecnologia Pág. 7 / 15

8 Quadro 3 Diâmetros e tolerâncias Ø nominal Diâmetros Ø exterior Tolerâncias Ø interior mínimo ,2-0 47, ,0-0 82, ,3-0 94, , , Comprimentos modulares de entrega Os tubos devem ser entregues em comprimentos modulares conforme indicado no quadro 4 seguinte. Quadro 4 Comprimentos modulares Tipos de tubo Rígidos Curvos Comprimentos modulares Barras de 6 m Rolos de 50 m Índices de protecção Os tubos devem ter um grau de protecção contra a penetração de corpos sólidos e contra a projecção de água (IP) de acordo com a norma EN e um grau de protecção contra impactos mecânicos (IK) de acordo com a norma EN Os índices acima mencionados devem ter os seguintes valores: IP 66; IK Uniões A junção entre tubos deve ser assegurada por intermédio de acessórios (uniões), os quais devem ser fabricados com materiais com características idênticas às dos tubos. O encaixe da união no tubo não deve permitir a sua fácil extracção, pelo que a mesma deve ser projectada por forma a permitir o seu bloqueio e/ou encravamento na superfície exterior do tubo. As superfícies, quer internas quer externas, devem apresentar-se isentas de bolhas, fissuras, cavidades ou outras irregularidades similares. GBNT - Gabinete de Normalização e Tecnologia Pág. 8 / 15

9 As uniões devem ter as dimensões indicadas no quadro 5 abaixo descrito. Quadro 5 Dimensões das uniões Ø do tubo Ø da união Espessura Comprimento (m) 63 63,5 2,0 + 0,5 110 a ; + 0, ; + 0, ; + 0,5-0 2,5 + 0,5 180 a 190 2,5 + 0,5 200 a 210 2,5 + 0,5 240 a 260 Nas uniões devem vir marcadas, pela ordem com que se referem, de forma indelével e bem legível, com as seguintes indicações: identificação do fabricante; referência do tubo; data de fabrico (ano e mês). Os elementos identificativos da marcação devem ser feitos por gravação em relevo ou baixo relevo. As uniões devem ser fornecidas na cor e referência abaixo indicadas: preta ref. RAL ENSAIOS 8.1 Generalidades A fim de garantir que os tubos constantes do presente documento tenham um nível de qualidade compatível com as melhores condições de exploração a que irão ser sujeitos durante o seu tempo de vida de exploração, os tubos devem ser submetidos a ensaios. Estes ensaios devem ser efectuados nas instalações do fabricante ou em laboratório de reconhecida idoneidade, o que nesta situação deve ser feito de comum acordo com a EDP Distribuição. A escolha das amostras para os ensaios deve ser feita pelo representante da EDP Distribuição. O fabricante deve propiciar, às suas custas, todos os meios (amostras, equipamentos, acessórios, etc.) necessários para a realização dos ensaios previstos na presente especificação. 8.2 Tipos de ensaios Os tubos objecto da presente especificação devem ser sujeitos aos ensaios seguidamente indicados. GBNT - Gabinete de Normalização e Tecnologia Pág. 9 / 15

10 8.2.1 Ensaios-tipo São ensaios realizados a fim de demonstrar as características de performance satisfatórias, tendo em conta as aplicações previstas. São ensaios de natureza tal, que, uma vez realizados, não precisem de ser repetidos, a não ser que ocorram mudanças nas matérias-primas, na concepção ou processo de fabrico que possam alterar as características de performance dos tubos. Estes ensaios podem ser dispensados se já houver um protótipo do tubo já aprovado. No caso de dispensa, o fabricante deve fornecer os relatórios dos ensaios-tipo anteriormente executados. Os ensaios tipos são os seguintes: ensaio visual; ensaio dimensional; ensaio para verificação das marcações; ensaio de impacto; ensaio de compressão; ensaio de flexão; ensaio de estufa Ensaios de identidade ao tipo Sempre que existam dúvidas relativamente às características dos tubos, motivadas quer por alteração dos lotes das matérias primas ou dos controlos dos processos de fabrico quer pela ocorrência de não conformidades ou de comportamentos fora do que é normal, a EDP Distribuição pode exigir a realização, no todo ou em parte, dos ensaios-tipo que, neste caso, se devem chamar ensaios de identidade ao tipo. Os requisitos para a realização destes ensaios são idênticos aos dos ensaios-tipo Ensaios de série São ensaios efectuados de forma sistemática para cada fabrico, destinando-se ao controlo final dos tubos, podendo, no entanto, também ser realizados durante uma ou mais fases intermédias de fabrico. Podem ser os abaixo designados. Ensaios individuais (também chamados de "rotina") São ensaios a efectuar sobre todos os tubos de todos os lotes de fabricação. Ensaios por amostra São ensaios feitos sobre troços de tubos ou sobre provetes, de modo a verificar-se que o produto acabado está de acordo com as especificações do presente documento Ensaios de recepção Os tubos objecto do presente documento devem ser sujeitos à realização de ensaios de recepção que devem ser realizados pelo fabricante na presença de um representante da EDP Distribuição. GBNT - Gabinete de Normalização e Tecnologia Pág. 10 / 15

11 A lista dos ensaios de recepção deve ser igual à dos ensaios de série, sendo os critérios de conformidade exigidos para os ensaios de recepção iguais aos exigidos para os correspondentes ensaios de série. Salvo nos casos expressamente indicados, a realização dos ensaios deve ser feita a uma temperatura ambiente de (23±2)º C. No quadro 6 seguinte são listados todos os ensaios a efectuar bem assim como a sua classificação. Quadro 6 Ensaios de recepção Natureza Designação Secção Ensaio Tipo Série Visual Verificação do aspecto 9.1 x x Dimensional Verificação das dimensões 9.2 x x Marcações Verificação das marcações 9.3 x x Físicos Ensaio de impacto 9.4 x x Ensaio de compressão 9.5 x x Ensaio de flexão (*) 9.6 x Aquecimento Ensaio de estufa 9.8 x (*) Só para tubos curvos 9 EXECUÇÃO DOS ENSAIOS 9.1 Ensaio visual As amostras seleccionadas para os ensaio visual devem ser previamente sujeitas a uma verificação visual nos seguintes aspectos: eventuais defeitos de fabrico; possíveis variabilidades de cor; verificação dos elementos identificativos. 9.2 Ensaios dimensionais Diâmetro exterior Em todas as amostras deve proceder-se à medição do diâmetro exterior em duas secções afastadas de pelo menos um metro, devendo, em cada secção, fazer-se duas medições, em direcções ortogonais, por meio de um circómetro. Os valores encontrados devem estar de acordo com o indicado no quadro 3. GBNT - Gabinete de Normalização e Tecnologia Pág. 11 / 15

12 9.2.2 Diâmetro interior Em todas as amostras deve proceder-se à medição do diâmetro interior com um palmer de faces planas, devendo fazer-se duas medições em cada extremidade das amostras. Os valores encontrados devem estar de acordo com o indicado no quadro Comprimentos Em todas as amostras devem ser medidos os comprimentos modulares dos tubos, sendo essa medição executada por leitura directa utilizando, para o efeito, uma fita métrica. 9.3 Ensaios para verificação das marcações Em todas as amostras sujeitas aos ensaios de recepção deve ser possível verificar, à vista desarmada, se a marcação apresentada e relacionada com os elementos identificativos corresponde ao especificado no ponto 7.4. A conformidade desta exigência deve ser verificada tentando apagar a inscrição das marcações e a tonalidade das cores, após a fricção durante 15 segundos com pano embebido em água, seguida de nova fricção durante o mesmo tempo com pano embebido em gasolina. 9.4 Ensaios de impacto Para a realização destes ensaios devem ser retirados das amostras 12 provetes com as dimensões de 200±5 mm. Estes ensaios devem ser feitos colocando os provetes no interior de uma câmara climática com uma temperatura de (-5±1)º C, durante 2 horas. O tempo que medeia, entre retirar os provetes da câmara climática até à realização do ensaio, não deve exceder 10 segundos. Os ensaios consistem em deixar cair, em queda livre de uma dada altura, um peso sobre os provetes que estão assentes sobre um bloco com a configuração de um V com um ângulo de abertura de 120º. Os valores da altura e do peso para a realização deste ensaio dependem do diâmetro do tubo e encontram-se indicados no quadro 2. O ensaios são conseguido se em 9 dos provetes não ocorrerem sinais de fractura ou fendas que permitam a entrada da luz e/ou água, entre a parede interior e a exterior. 9.5 Ensaios de compressão Para a realização destes ensaios devem ser retirados das amostras 3 provetes com as dimensões de 200±5 mm. Antes da realização destes ensaios devem ser medidos os diâmetros exterior e interior dos provetes. Os ensaios consistem em colocar, entre dois pratos com as dimensões de 100x200x15 mm, os provetes e comprimi-los, aplicando sobre esses pratos uma força com a velocidade de 15 mm/m até que o diâmetro interior dos provetes atinja uma deformação de 5% do valor do diâmetro interior inicialmente medido, verificando-se nesse momento o valor da força. Os ensaios são conseguidos se o valor da força aplicada aos provetes for superior a 450 N. GBNT - Gabinete de Normalização e Tecnologia Pág. 12 / 15

13 9.6 Ensaios de flexão Estes ensaios devem ser executados somente em tubos curvos. Devem ser retirados das amostras 6 provetes com um comprimento aproximado de 1,5 m. Destes 6 provetes, 3 devem ser ensaiados à temperatura ambiente e os outros 3 a uma temperatura de (-5±1)º C. Para a realização dos ensaios os provetes devem estar a uma temperatura de (-5±1)º C devendo, para o efeito, ser colocados numa câmara climática durante o período de tempo de 2 horas. Os ensaios consistem em fixar uma das extremidades do provete e curvar a outra extremidade sobre uma bola cujo diâmetro deve ter um valor de (95+1)% do diâmetro interior mínimo, de modo a que seja formado um ângulo de 90º, sendo que o raio de curvatura obtido deve ser igual ao raio de curvatura mínimo especificado pelo fabricante. Os ensaios são conseguidos se os provetes não apresentarem sinais de achatamento ou fractura. 9.7 Ensaios de estufa Estes ensaios realizam-se de acordo com o especificado na norma ISO 12091: Para a realização destes ensaios devem ser retirados das amostras 3 provetes com a dimensão de 200 mm. Os ensaios consistem em colocar os provetes no interior de uma estufa aquecida a (110±2)º C durante 30 minutos. Os ensaios são conseguidos se, ao fim desse tempo, não se verificar nos provetes a separação das paredes, aberturas de fendas ou empolamentos (borbulhas). GBNT - Gabinete de Normalização e Tecnologia Pág. 13 / 15

14 DESENHO Nº 1 TUBO CORRUGADO RÍGIDO GBNT - Gabinete de Normalização e Tecnologia Pág. 14 / 15

15 DESENHO N.º 2 TUBO CORRUGADO CURVO GBNT - Gabinete de Normalização e Tecnologia Pág. 15 / 15