O vice-presidente de OEM e serviços marítimos da Victaulic, Didier Vassal, comparou os métodos de junta de flange e tubo ranhurado e explicou as vantagens das juntas de tubo ranhurado em relação aos flanges. Sistemas de tubulação eficientes são essenciais para uma série de serviços exigidos em navios, incluindo sistemas secundários, como sistemas de esgoto e lastro, resfriamento de água doce e marítima, lubrificantes, proteção contra incêndio e limpeza de convés. Para estes sistemas, onde o grau da tubulação permite, uma alternativa eficaz de conexão de tubos à soldagem/flangeamento é o uso de juntas mecânicas ranhuradas, que proporcionam uma série de vantagens técnicas, econômicas e práticas. Estes incluem desempenho aprimorado; instalação e manutenção mais rápidas e simples e peso reduzido a bordo. Problemas de desempenho Em juntas de tubos flangeados, dois flanges correspondentes são aparafusados e a junta é comprimida para formar uma vedação. À medida que os parafusos e porcas da junta do flange absorvem e compensam a força do sistema, com o tempo, os parafusos e porcas esticarão e perderão seu aperto original devido a flutuações de pressão, pressão de trabalho do sistema, vibração e expansão e contração térmica. Quando esses parafusos sofrem relaxamento de torque, a junta perderá sua vedação de compressão, o que pode levar a vários graus de vazamento. Dependendo da localização e da função do sistema de tubulação, os vazamentos podem ser caros e perigosos, levando a tempos de inatividade e riscos para manutenção/reparo. A junta precisa ser substituída ao desmontar a junta, pois com o tempo, a junta irá aderir à superfície do flange. Ao desmontar a junta, as juntas precisam ser raspadas das duas superfícies do flange, e essas superfícies precisam ser limpas antes de substituir as juntas, aumentando novamente o tempo de inatividade para manutenção. Devido à força de conexão do parafuso e à expansão e contração do sistema, a junta do flange também produzirá “deformação” de compressão ao longo do tempo, o que é outra causa de vazamento. O projeto de juntas mecânicas de tubos com fenda supera esses problemas de desempenho. Primeiro, uma ranhura é formada na extremidade do tubo, e a conexão do tubo é fixada por uma junta, e uma junta de elastômero elástica e sensível à pressão é instalada na junta. O alojamento do acoplamento envolve completamente a gaxeta, fortalecendo a vedação e mantendo-a no lugar, porque o acoplamento engata e forma um intertravamento confiável na ranhura do tubo. A mais recente tecnologia de acoplamento permite que tubos de até 24 polegadas (600 mm) de diâmetro sejam totalmente montados com apenas duas porcas e parafusos para proteger juntas autoconstritas. Devido à relação de projeto entre tubos, juntas e carcaça, as juntas mecânicas formam uma vedação tripla. Esta relação será fortalecida quando o sistema estiver pressurizado. As juntas rígidas e flexíveis vêm em duas formas: rígidas e flexíveis. As juntas mecânicas de tubos ranhuradas foram aprovadas na certificação de tipo da sociedade classificadora e podem substituir métodos de conexão de soldagem/flange em 30 sistemas, dependendo dos padrões de instalação definidos por cada organismo de certificação. Por exemplo, acoplamentos rígidos são usados em áreas como manifolds e válvulas, onde são mais fáceis de acessar e substituir do que flanges. Devido à natureza do seu design, os acoplamentos rígidos também proporcionam rigidez axial e radial comparável a flanges ou juntas soldadas. Além do movimento do tubo causado pela expansão térmica ou vibração, as juntas flexíveis apresentam vantagens em aplicações onde é esperado movimento relativo entre o tubo e a estrutura de suporte. A expansão e a contração exercem pressão sobre os flanges e tubos, o que com o tempo pode danificar a junta. Quando isso acontece, existe o risco de vazamento nas juntas. O acoplamento flexível tipo ranhura pode se adaptar ao deslocamento do tubo na forma de movimento axial ou deflexão angular. Por este motivo, são muito adequados para a instalação de tubulações longas, principalmente entre blocos. O alto mar pode fazer com que os flanges se soltem com o tempo, levando ao risco de vazamento e separação da tubulação. Os acoplamentos rígidos e flexíveis também apresentam as vantagens de redução de ruído e redução de vibração, sem a necessidade de componentes especiais de redução de ruído e foles de borracha perecíveis ou itens similares. O uso de sistemas de tubulação mecânica com ranhuras pode acelerar e simplificar a instalação e manutenção e melhorar a eficiência do sistema de tubulação do navio. Fácil de instalar Ao instalar pela primeira vez, os furos dos parafusos do flange devem ser alinhados com precisão e depois apertados para fixar a junta. Os índices de furos dos parafusos na entrada e saída do equipamento também devem estar perfeitamente alinhados com os flanges das tubulações a serem conectadas ao equipamento. Como o número de furos no flange determina uma das muitas posições fixas, apenas a conexão ou válvula pode ser girada para coincidir com os furos dos parafusos. Além disso, a outra extremidade do tubo flangeado também deve estar alinhada com seu flange correspondente, o que aumenta ainda mais a dificuldade de montagem e o risco de desalinhamento. O sistema de tubulação ranhurada não apresenta esse problema e a instalação é mais conveniente. A tubulação e as peças correspondentes podem ser giradas completamente em 360 graus. Não há padrão de furo de parafuso para alinhar e o acoplamento pode ser posicionado em qualquer lugar ao redor da junta. O acoplamento pode ser girado em torno do tubo para facilitar o acesso aos parafusos e simplificar o acesso ao equipamento. Além de eliminar o desalinhamento durante a instalação, a função de orientação de 360 graus do acoplamento e seu perfil menor em comparação com os flanges tornam a instalação do sistema de ranhuras muito adequada para espaços estreitos. Além disso, o instalador pode posicionar todos os parafusos de montagem em cada junta na mesma posição para facilitar a inspeção e manutenção do sistema. Os flanges têm aproximadamente o dobro do diâmetro externo do tubo ao qual estão conectados. Em média, as juntas ranhuradas têm apenas metade deste tamanho. A vantagem de tamanho do design menor torna o sistema de ranhuras ideal para operações com espaço limitado, como penetração em convés e paredes - um fato que foi reconhecido já na década de 1930, quando as juntas Victaulic foram usadas pela primeira vez em estaleiros britânicos. Velocidade de montagem Como o acoplamento possui menos parafusos e não exige torque de até 12q (300mm), os tubos ranhurados podem ser instalados muito mais rápido que os flanges. Ao contrário dos flanges que devem ser soldados às extremidades do tubo, os conjuntos de válvulas ranhuradas não requerem soldagem, o que reduz ainda mais o tempo de instalação e elimina possíveis danos térmicos à válvula, ao mesmo tempo que reduz os riscos de segurança ao eliminar o processamento térmico. A comparação da linha de lastro DIN 150 instalada com produtos ranhurados Victaulic e métodos de conexão tradicionais mostra que o tempo total de instalação necessário foi reduzido em 66% (150,47 horas-homem e 443,16 horas-homem). Comparado com 60 acoplamentos rígidos, o tempo necessário para instalar 52 flanges de luva deslizante e cotovelos e tês soldados mostra a maior diferença de tempo. O acoplamento requer apenas dois parafusos e o diâmetro do tubo pode atingir 24 polegadas (600 mm). Em contraste, na faixa de tamanho maior, o flange requer pelo menos 20 conjuntos de porcas e parafusos. Além disso, o método Lan precisa usar chaves especiais para aperto demorado do padrão estrela para medir e garantir que as especificações de torque corretas sejam alcançadas. A tecnologia de tubo ranhurado permite o uso de ferramentas manuais padrão para montar o acoplamento, uma vez que os apoios dos parafusos correspondentes da carcaça do acoplamento encontrem o par de metal. As conexões podem ser instaladas corretamente se o metal exigir. Uma simples inspeção visual pode confirmar a montagem correta. Por outro lado, os flanges não fornecem confirmação visual: a única forma de garantir a montagem correta é encher e pressurizar o sistema, verificar se há vazamentos e reconstruir conforme necessário. Apertar as juntas. A mesma característica do sistema de tubulação ranhurada de manutenção é que ele acelera a instalação - menos parafusos e sem requisitos de torque - e também torna a manutenção ou modificação do sistema uma tarefa rápida e simples. Por exemplo, para acesso a bombas ou válvulas, afrouxe os dois parafusos do acoplamento e remova a carcaça e a junta da junta. No sistema de flange, vários parafusos precisam ser removidos. Ao remontar o flange, é necessária a mesma instalação inicial demorada. A sequência de aperto dos parafusos. Por não necessitarem de reaperto, os acoplamentos eliminam a maior parte da manutenção diária relacionada aos flanges. Ao contrário dos flanges que aplicam tensão variável em arruelas, porcas e parafusos, os acoplamentos alteram as arruelas da compressão externa precisa da junta do tubo. Além disso, como a junta do acoplamento não é afetada por altas forças de compressão, ela não precisa ser substituída regularmente, enquanto a junta do flange precisa ser substituída durante a desmontagem e manutenção do sistema. Para reduzir o ruído e a vibração do sistema, o sistema de flange requer foles de borracha ou mangueiras flexíveis trançadas. Esses componentes podem falhar devido ao estiramento excessivo e, sob desgaste normal, precisam ser substituídos a cada 10 anos, em média, resultando em custos e tempo de inatividade do sistema. No entanto, as juntas mecânicas de tubos com ranhuras podem prolongar a vida útil do sistema. A sua capacidade de adaptação à vibração do sistema reduz o risco de falha das juntas sem a necessidade de produtos especiais que exijam manutenção ou substituição regular. As arruelas de pressão elásticas incluídas nos acoplamentos flexíveis e rígidos são muito duráveis e podem suportar enormes pressões de trabalho e cargas cíclicas. O sistema pode ser repetidamente pressurizado e descomprimido sem fadiga da junta de elastômero. O conjunto da válvula redutora de peso geralmente é composto por componentes de flange. No entanto, este método de conexão adicionará peso desnecessário ao sistema de tubulação. Um conjunto de válvula flangeada de 6 polegadas (150 mm) consiste em uma válvula borboleta tipo lug. Ela é construída, conectada a um flange de pescoço soldado, com oito parafusos e porcas em cada lado da válvula, pesando aproximadamente 85 libras. Um conjunto de válvula de 6 polegadas (150 mm) utiliza uma válvula borboleta com extremidade ranhurada, um tubo final ranhurado e duas juntas rígidas para conectar o conjunto. Seu peso é de aproximadamente 35 libras, o que representa 58% menos peso que o conjunto de flange. Portanto, o conjunto de válvula ranhurada é um substituto ideal para a indústria de construção naval. Uma comparação das tubulações de lastro DIN 150 instaladas acima mostra que quando produtos ranhurados Victaulic são usados em vez do método de conexão tradicional, o peso é reduzido em 30% (2.164 lbs vs. 3.115 lbs). Em comparação com 60 acoplamentos rígidos, 52 flanges de luva deslizante, conjuntos de parafusos e arruelas resultam em um aumento no peso do sistema de soldagem/flange. O uso de juntas de tubos ranhuradas em vez de flanges pode reduzir o peso e é adequado para tubos de vários tamanhos. A magnitude da redução depende do diâmetro do tubo e do tipo de juntas utilizadas. Em um teste usando um acoplamento Victaulic 77 (o acoplamento mais pesado da série) para conectar o tubo, o peso total de instalação do componente ranhurado foi muito inferior ao de dois flanges leves de luva deslizante PN10. A perda de peso é registrada da seguinte forma: 4q (100mm) 67%; 12q (300mm) 54%; 20 polegadas (500 mm) 60,5%. O uso de acoplamentos flexíveis mais leves tipo 75 ou rígidos tipo 07 e/ou tipos de flange mais pesados pode facilmente alcançar uma redução de peso de 70%. Por exemplo, o conjunto de flanges de 24 polegadas (600 mm) usado no sistema TG2 pesa 507 libras, mas componentes similares que usam conexões Victaulic pesam apenas 88 libras. Os estaleiros que utilizam preferencialmente acoplamentos ranhurados em vez de flanges em sistemas selecionados registaram que os navios de apoio offshore reduziram o peso em 12 toneladas e os navios de cruzeiro reduziram o peso em 44 toneladas. Os benefícios económicos trazidos pela tecnologia para os armadores são óbvios: redução de peso significa mais carga ou passageiros e menos consumo de combustível. Também facilita o manuseio do sistema de tubulação shipos. Tendência de desenvolvimento Devido à rápida velocidade de instalação, forte capacidade de manutenção e peso leve, os sistemas de tubos de calha podem fornecer vantagens mais significativas do que produtos de flange semelhantes. Estas características, juntamente com vantagens adicionais como confiabilidade, facilidade de alinhamento e menores riscos de segurança, levaram armadores, engenheiros e estaleiros a escolherem sistemas mecânicos ranhurados em vez de flanges. Essa tendência crescente de uso de tecnologia ranhurada é apoiada por fornecedores de equipamentos, como trocadores de calor, resfriadores de caixa e resfriadores, bem como por fabricantes de válvulas e compressores, muitos dos quais agora oferecem produtos com conexões de extremidade ranhurada. A gama de serviços que podem utilizar juntas de tubos ranhurados está aumentando constantemente. Com base em sua aplicação bem-sucedida em sistemas de água, a Victaulic continua sua longa história de inovação no desenvolvimento de juntas resistentes ao fogo e na obtenção de aprovação de tipo para serviços de combustível offshore.
(Publicado na edição de abril de 2014 do Maritime Reporter and Engineering News-http://magazines.marinelink.com/Magazines/MaritimeReporter)
O operador de um navio cargueiro gigante que bloqueou o Canal de Suez em março disse na quinta-feira que levará mais tempo…
Na quarta-feira, o proprietário de um navio cargueiro gigante e representantes de uma seguradora bloquearam o Canal de Suez em março…
Friede & Goldman Ltd. (F&G), uma empresa conhecida por seu projeto de plataforma de petróleo offshore, anunciou BargeRack, “um revolucionário…
O boletim eletrônico Maritime Reporteros é o serviço de notícias eletrônico de maior autoridade e maior circulação no setor naval. Ele é enviado para sua caixa de correio 5 vezes por semana.
Horário da postagem: 25 de junho de 2021
