Ensaio de pressão em tubos de PVC: pressões, tempos de manutenção e os erros que provocam a ruptura das juntas

Introdução

Um teste de pressão em PVC é uma etapa do processo de colocação em serviço com um procedimento escrito, não uma caixa para assinalar na tarde em que a cola secar. As condutas que rebentam quase nunca são aquelas cujas dimensões foram mal calculadas. São aquelas em que alguém reduziu o tempo de cura, ignorou as válvulas de ventilação nos pontos mais altos ou deixou a instalação pressurizada durante a noite “para ter a certeza”. Eis como realizar o teste de forma a que este comprove a qualidade da conduta, em vez de a destruir.

O que a norma AWWA C605 exige, na verdade: pressão de ensaio e tempo de manutenção

No que diz respeito aos tubos de PVC de pressão enterrados, o documento normativo na América do Norte é ANSI/AWWA C605, que aborda a instalação e os ensaios hidrostáticos. Leia-o antes de elaborar o plano de ensaio, pois a pressão alvo depende do local onde é medida.

A pressão de ensaio é, no mínimo, 1,5 vezes a pressão máxima de serviço, medida no ponto mais baixo do troço de ensaio. O valor frequentemente referido para o ponto mais alto do mesmo troço é 1.25×. O teste de estanqueidade — a verificação da água de reposição — decorre então durante cerca de 2 horas à pressão máxima de funcionamento.

O tempo de retenção determina o diâmetro. Tubo sob 400 mm nominais normalmente situa-se algures entre 1 e 3 horas; a partir de 400 mm, conte com as 3 horas completas. O material também altera o ponto de referência — os ensaios de estanquidade no terreno de sistemas de polietileno seguem ASTM F2164, e não o C605, e o procedimento é diferente. Realize o ensaio de acordo com a norma que corresponde ao material que efetivamente enterrou, e não à que utilizou no último projeto.

É útil distinguir os dois testes que a norma C605 realmente exige. O teste de pressão comprova que o tubo e as juntas suportam a carga — resistência. O teste de estanqueidade comprova que estão estanques — água de reposição. Não são a mesma coisa, e uma conduta pode passar num teste e reprovar no outro. Uma junta com falta de cimento solvente pode aguentar a pressão durante algum tempo e, mesmo assim, deixar escapar água de reposição suficiente para reprovar no teste de estanqueidade, enquanto um tubo ligeiramente oval pode passar no teste de volume de água e rachar no teste de resistência. Realize ambos os testes, registe os resultados de ambos e considere a aprovação como provisória até que os valores estejam registados.

Teste com água, nunca com ar

O ar não é um meio de ensaio numa conduta de PVC. À mesma pressão manométrica, o ar comprimido armazena muito mais energia do que a água, pelo que uma falha no PVC sob pressão de ar constitui um explosão, não uma fuga — fragmentos, não uma poça. A água é praticamente incompressível. Uma falha liberta a sua energia num raio de algumas polegadas, em vez de se espalhar por toda a sala.

Isto continua a acontecer, de qualquer forma. Alguém “poupa tempo” ligando uma nova mangueira ao compressor da oficina, o tubo racha e um pedaço dele voa pelo espaço de trabalho. «Hidrostático» significa água, ponto final. Se a secção não puder ser enchida com água no local onde se encontra, não está pronta para ser testada — trata-se de um problema de enchimento e acesso, não de um motivo para recorrer ao ar.

Não teste juntas coladas com solvente que ainda não tenham curado

As juntas coladas com solvente têm de curar completamente, e testá-las no mesmo dia em que foram coladas é a causa mais comum de ruptura das juntas. A junta costuma aguentar-se inicialmente, mas cede à medida que a pressão aumenta, o que constitui o pior cenário possível, uma vez que a falha ocorre com pessoas em cima dela. O tempo de cura depende da temperatura e do tamanho da junta, sendo significativamente mais longo em climas frios do que o indicado no rótulo da lata.

Reserve o tempo necessário para o calendário. Um atalho nesta fase poupa uma tarde, mas põe em risco toda a secção, porque recortar e colar novamente uma série que falhou no teste custa muito mais do que a espera. O tempo frio pode duplicar ou triplicar o período de cura, especialmente nas juntas de maior diâmetro. Tenha isso em conta no calendário, em vez de fingir que o problema não existe.

Prender as pontas ou atirar uma tampa contra a parede

Uma tampa de ensaio sem retenção numa conduta pressurizada é um projétil com um manómetro aparafusado. Os blocos de impulso e as fixações nas extremidades fazem parte da configuração de ensaio, não são um extra opcional. A mesma lógica aplica-se a cada curva, T e mudança de direção, uma vez que esses acessórios exercem uma força de reação significativa assim que a conduta estiver sob pressão de ensaio.

As falhas em campo concentram-se nas extremidades não fixadas. Uma tampa de 6″ que se solte a algumas centenas de psi irá deslocar-se, e não se importa com quem estiver no caminho. Bloqueie as extremidades antes de pressurizar e mantenha toda a gente afastada das tampas e dos encaixes enquanto o teste estiver em curso. O aço de fixação é barato; um membro da equipa atingido, não.

As restrições mecânicas, os arneses e as juntas flexíveis têm de ser instalados antes de se introduzir água. Se a secção incluir válvulas ou ligações flangeadas, verifique também esses conjuntos. Uma junta flangeada com juntas de vedação antigas apresentará fugas durante o teste, mesmo que todas as juntas soldadas com solvente estejam perfeitas, e localizar essa fuga depois de a vala ter sido reaberta custa um dia de trabalho e uma equipa. Inspecione todo o perímetro de teste, não apenas as tampas.

Encha lentamente, ventile na parte superior e interprete corretamente os valores da água de reposição

O ar retido é o que faz com que o manómetro salte e indique um valor errado de fuga. Encha a secção lentamente e ventile nos pontos altos para que o ar tenha por onde sair. Um enchimento lento, com as válvulas de ventilação nos pontos altos a funcionar, é a única forma de o valor da água de reposição ter algum significado.

Assim que a secção estiver cheia e ventilada, leve-a à pressão de teste e observe quanta água é necessário adicionar para a manter. Essa água de reposição é o seu indício de fuga. Grandes picos no início significam, normalmente, que ainda está a escapar ar; um fio de água pequeno e constante indica uma fuga real numa junta. Observe a tendência, não o primeiro valor — um manómetro com oscilações indica que ainda há ar na conduta, não que o cano esteja a avariar-se.

Utilize um manómetro calibrado com uma escala que não exceda, aproximadamente, o dobro da pressão de ensaio. Um manómetro de 1 000 psi num ensaio a 200 psi oculta as pequenas variações que, na verdade, indicam o que está a acontecer, e o operador acaba por ter de adivinhar o resultado final. Registe a pressão e a água de reposição a intervalos fixos, para que os dados reflitam a evolução ao longo de todo o processo, em vez de uma única imagem instantânea que alguém observou a olho nu uma única vez.

O PVC é viscoelástico: não deixe o equipamento montado durante a noite

O PVC sofre deformação gradual. Se se mantiver uma linha sob alta pressão durante um período prolongado, o tubo cede lentamente; por isso, um equipamento deixado sob pressão durante a noite faz com que a secção perca resistência, sem qualquer benefício. Realize o teste de pressão especificado, registe os valores e desligue o equipamento. Neste caso, manter a pressão por mais tempo não é mais seguro — é precisamente o contrário.

Mais duas regras que protegem a tubagem. Certifique-se de que a pressão de ensaio nunca exceda a pressão nominal da tubagem na temperatura real da água; uma classificação indicada para água fria aplicada num dia quente é um erro à espera de acontecer. E não faça testes em tempo de geada. PVC frágil, água fria e pressão acumulada são exatamente o que faz com que os tubos se rachem. Se o solo estiver congelado ou a temperatura do ar estiver abaixo de zero, aguarde por melhores condições.

A sequência de trabalhos em relação ao aterro também causa confusão. Numa vala, o tubo normalmente requer cobertura suficiente para evitar que se desloque sob pressão, mas não se pode enterrar juntas que ainda possam necessitar de reparação. A ordem prática consiste em fixar, aterrar parcialmente, testar e só concluir o aterro depois de a secção ter sido aprovada — e não em fechar a vala e esperar que os resultados sejam os esperados.

As linhas que apresentam falhas tendem a falhar da mesma forma, e a lista é curta:

• Juntas cimentadas com solvente não curadas — a principal causa de fugas.
• Falta de fixação de empuxo nas extremidades, curvas e junções em T.
• Encerrado bolsas de ar que fazem o indicador disparar e falsificam a leitura da fuga.
• Sobrepressão superior ao valor nominal, ajustado em função da temperatura real.
• Realização de ensaios abaixo da linha de congelamento ou em tempo gelado.
• Acessórios de alimentação que nunca foram classificados para a linha de classe de pressão.

Um aspeto relacionado com a aquisição que se torna evidente na altura dos ensaios: todos os acessórios da secção têm de ter a mesma classe de pressão que o tubo. Um acessório com uma classificação inferior à do tubo falha no ensaio, mesmo que o tubo esteja em perfeitas condições, e a culpa recai sobre o tubo. SAM-UK, a marca de exportação da Taizhou Zhuoxin Plastics (fundada em 1995 em Taizhou, Zhejiang), produz PVC/uPVC, CPVC, PPH e PPR tubos e acessórios, além de Válvulas de esfera e de borboleta em PVC com uma capacidade de cerca de 50 000 toneladas por ano, com um prazo de entrega de 30 dias para programas padrão e serviços OEM. Independentemente do fornecedor que escolher, confirme as especificações de cada componente aula de redação sobre pressão antes da assinatura do plano de testes — o teste irá detetar qualquer elemento que não pertença ao conjunto.

Mantenha o registo simples, mas completo: pressão de teste nos pontos mais baixos e mais altos, temperatura da água, tempo de manutenção, água de reposição em cada intervalo e quem presenciou o processo. Num trabalho municipal, esse registo é a prova de que a secção foi aprovada; no projeto seguinte, é a referência que indica se uma fuga lenta é recente ou se sempre existiu. Um teste sem registo é apenas um rumor.