MATERIAL DAS JUNTAS

Postado em: Sem categoria | Data: 29 jun 2011 | Autor: Larissa Juntas Brasil

* Papelão Hidráulico

São usados Papelões Hidráulicos seme amianto, para aplicações industriais, disponíveis no mercado. Por ser um produto em constante evolução, novas formulações são continuamente oferecidas aos usuários. São fabricadas a partir da vulcanização sob pressão de Elastômeros com fibras minerais ou sintética. Por serem bastante econômicos em relação ao seu desempenho, são os materiais mais usados na fabricação de juntas industriais, cobrindo ampla faixa de aplicação. Suas principais características, são:

• Elevada resistência o esmagamento
• Baixo relaxamento (creep relaxation)
• Resistência a altas temperaturas a pressões
• Resistência a produtos químicos

COMPOSIÇÃO E CARACTERÍSTICAS

Na fabricação do papelão hidráulico, fibras de amianto ou sintéticas, como aramida (Kevlar), são misturados com elastômeros e outros materiais, formando uma massa viscosa. Esta massa é calandrada a quente até a formação de uma folha com as características físicas e dimensões desejadas. A fibra, o elastômero ou a combinação de elastômeros, aditivos, a temperatura e ao tempo de processamento são combinados de forma a resultar em um papelão hidráulico com características específicas para cada aplicação.

FIBRAS

As fibras possuem a função estrutural, determinando, principalmente, as características de elevada resistência mecânica dos papelões hidráulicos. Nos papelões à base de amianto, o problema de riscos pessoais aos usuários, é bastante reduzido, por estarem as fibras totalmente impregnadas por borracha. Os papelões à base de fibras  sintéticas são totalmente “sem amianto”, dando bastante segurança aos usuários. Importante: recomenda-se o uso correto dos papelões à base de amianto, o lixamento, raspagem ou qualquer processo que provoque poeira, deve ser feito evitando-se sua inalação, usando-se máscaras com filtros descartáveis. As roupas de trabalho devem ser guardadas e lavadas em separadas das demais.

ELASTÔMEROS

Os Elastômeros, vulcanizados sob pressão com as fibras, determinam a resistência química do papelão hidráulico, dando-lhe também as suas características de flexibilidade e elasticidade. Os Elastômeros mais usados são:

• Borracha natural (NR): mproduto natural extraído de plantas tropicais, apresenta excelente elasticidade, flexibilidade, baixa resistência química e à temperatura
• Borracha estireno-butadieno (SBR): também conhecida como “borracha sintética”, foi desenvolvida como alternativa à borracha natural, possuindo características similares.
• Cloropreno (CR): mais conhecido pelo seu nome comercial, Neoprene, possui excelente resistência a óleos, gasolina, solventes de petróleo e ao ozônio.
• Borracha nitrílica (NBR): superior às borrachas SBR e CR em relação a produtos químicos e temperatura. Tem excelente resistência a óleos, gasolina, solvente de petróleo, hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, solventes clorados e óleos vegetais e animais.
• Hypalon: possui excelente resistência química inclusive aos ácidos álcalis

REFORÇO METÁLICO

Para elevar a resistência mecânica, os papelões hidráulicos podem ser reforçados com tela metálica. Estes materiais são recomendados para aplicações onde a junta está sujeita a tensões mecânicas altas. A tela é normalmente de aço carbono, podendo entretanto, ser usado aço inoxidável, para melhor resistir ao fluido vedado. Juntas de Papelão Hidráulico com inserção metálica apresentam uma selbilidade menor, pois a inserção da tela possibilita um vazamento através da própria junta. A tela metálica também dificulta o corte da junta e deve ser usada somente quando estritamente necessário.

ACABAMENTO

Os diversos tipos de apelão hidráulico são fabricados com dois acabamentos superficiais

• Natural: permite uma maior aderência ao flange

DIMENSÕES DE FORNECIMENTO

Os Papelões Hidráulicos são normalmente comercializados em folhas de 1500mm pos 1600mm. Sob encomenda podem ser fornecidas em folhas de 1500mm por 3200mm. Alguns materiais podem ser fabricados em folhas de 3000 x 3200mm

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

As associações normalizadoras e os fabricantes, desenvolveram vários testes para permitir a uniformidade de fabricação, determinação das condições, limites de aplicação e comparação entre materiais de diversos fabricantes.

COMPRESSIBILIDADE E RECUPERAÇÃO

Medida de acordo, com a Norma ASTM F36A, é a redução de espessura do material, quando submetido a uma carga de 5000 psi 34.5 MPa) expressa como uma porcetagem da espessura original. Recuperação é a retomada da espessura quando a carga sobre o material é retirada, expressa como porcentagem da espessura comprimida. A compressibilidade indica a capacidade do material de se acomodar ás imperfeições dos flanges. Quanto maior a compressibilidade, mais facilmente o material preenche as irregularidades. A recuperação indica a capacidade do material em absorver os efeitos das variações de pressão e temperatura.

SELABILIDADE

Medida de acordo com a Norma ASTM F37, indica a capacidade de vedar sob condições controladas de laboratório com isoctano, pressão de 1 atm e de carga do flange variando de 125 psi (0.86 MPa) a 4000 psi (27.58 MPa)

RETENÇÃO DE TORQUE

Medida de acordo com ASTM F38, indica a capacidade do material em manter o aperto ao longo do tempo, expressa como uma porcentagem de perda de carga inicial. Um material estável rétem o torque após uma perda inicial, ao contrário de um material instável que apresenta uma contínua perda, causando uma degradação da vedação, com o tempo. A pressão inicial de teste é de 21 MPa, temperatura 100 Coe tempo de 22 horas. Qunato maiores a espessura do material e temperatura de operação, menor a retenção de torque. As Normas DIN 52913 e BS 2815 estabelecem os métodos de medição da Retenção de Torque.

IMERSÃO EM FLUIDO

Medida de acordo com a Norma ASTM F146, permite verificar a variação do material, quando imerso em fluidos por tempo e temperatura determinados. Os fluidos de testes de imersão mais comuns são oóleo IRM 903, à base de petróleo e o ASTM Fuel B, composto de 70% isoctano e 30% tolueno e tambem imersão em ácidos. São verificadas variações de compressibilidade, recuperação, aumento de espessura, redução de resistência à tração e aumento de peso.

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO

Medida de acordo com a Norma ASTM  F152, é um parâmetro de controle de qualidade, e seu valor não esta diretamente relacionado com as condições de aplicação do material

PERDA POR CALCINAÇÃO

Medida pela Norma ASTM F495 indica a porcentagem de material perdido ao calcinar o material

DIAGRAMA PRESSÃO X TEMPERATURA

Não havendo teste internacionalmente adotado para estabelecer os limites de operação dos materiais para juntas, foi desenvolvido pelos fabricantes um procedimento específico para determinar a pressão máxima de trabalho, em função da temperatura. O fluido de teste é o Nitrogênio

PROJETO DE JUNTAS COM PAPELÃO HIDRÁULICO- CONDIÇÕES OPERACIONAIS

Ao iniciarmos o projeto de uma junta, devemos, em primeiro lugar, verificar se as condições operacionais são adequadas ao uso de papelão hidráulico. A pressão e temperatura de trabalho, devem ser comparadas com as máximas indicadas pelo fabricante. Para os papelões hidráulicos que não possuem amianto, foram determinadas as curvas P x T que representam o comportamento do material, considerando a ação simultânea da pressão e temperatura. As curvas P x T são determinadas com Nitrogênio e junta na espessura de 1,6mm. Para determinar se uma condição é adequada, dever-se verificar se a pressão e a temperatura de operação estão dentro da faixa recomendada para o material, que é representada pela área sob a curva inferior do gráfico. Se o ponto cair na área entre as duas  curvas é necessario consultar o fabricante pois, dependendo de outros fatores tais como tipo de fluido e existência de ciclo térmico, o material pode ou não ser adequado para a aplicação..

 

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