Junta Universal GORE^® Estilo 800

ASTM F36: Método de teste padrão para compressibilidade e recuperação de materiais de vedação

Este método de teste abrange a determinação da compressibilidade e recuperação de curto prazo à temperatura ambiente de chapas de vedação. Ele não tem a intenção de ser um teste para a compressibilidade sob a aplicação prolongada de estresse, geralmente denominada como “deformação”.

Fonte: ASTM International. Standard Test Method for Compressibility and Recovery of Gasket Materials - Designação: F36–99 (Reaprovado em 2009)

ASTM F38: Métodos de teste padrão para relaxamento da deformação de um material de vedação

A ASTM F38 proporciona um meio de medir a quantidade de relaxamento da deformação de um material de vedação a um tempo predeterminado depois da aplicação de um estresse de compressão. Este método de teste foi projetado para comparar materiais relacionados sob condições controladas e a sua capacidade de manter um determinado estresse de compressão em função do tempo.

Fonte: ASTM International. Standard Test Methods for Creep Relaxation of a Gasket Material - Designação: ASTM F38 - 00(2014)

ASTM F37: Métodos de teste padrão para capacidade de vedação de materiais de vedação

A ASTM F37 fornece um meio de avaliar as propriedades de vedação de chapas de vedação e vedações sólidas moldadas no local à temperatura ambiente. Este método de teste foi projetado para comparar materiais de vedação sob condições controladas e para fornecer uma medição precisa da taxa de vazamento.

Fonte: ASTM International. Standard Test Methods for Sealability of Gasket Materials - Designação: ASTM F37 - 06(2013)

Método geral de teste

1. Posicione a vedação na fixação ARLA
2. Meça a distância entre as platinas
3. Carregue a vedação para o estresse inicial de compressão
4. Meça o comprimento do parafuso prisioneiro
5. Meça a distância entre as platinas
6. Meça a taxa de vazamento (usando um Espectrômetro de Massa a Gás Hélio) usando gás hélio a 800 psig
7. Realize o envelhecimento colocando a peça de fixação carregada em um forno de ar não circulante
8. Remova a peça do forno e arrefeça até atingir a temperatura ambiente
9. Meça o comprimento do parafuso prisioneiro
10. Meça a distância entre as platinas

Resultados do teste

Visão geral do método de teste

"O objetivo da diretriz VDI é analisar e organizar as condições aplicáveis das conexões de vedação com base na norma técnica. Além disso, para completar as condições, incluindo os resultados das últimas pesquisas, e aconselhar o usuário na seleção, interpretação, concepção e montagem de juntas de flange em especial consideração das juntas.”⁽¹⁾ "O teste de segurança de ruptura de vedações em sistemas de vedação com flanges uniformes aqui descrito corresponde ao estado atual da engenharia de testes [...] uma vedação por si só não pode realizar a segurança de ruptura. Ela sempre depende de todo o sistema da junta do flange.

Procedimento geral de teste

1. Instalação de vedação com pressão da superfície de instalação em quatro etapas (25%, 50%, 75% e 100% da força do parafuso através do aperto em cruz). A pressão da superfície de instalação e a espessura da vedação devem ser indicadas no registro de teste. A força de elevação, causada pela pressão nominal, referindo-se ao diâmetro da vedação intermediária, deve também ser considerada em todas as etapas do teste.
2. Reaperto da pressão da superfície de instalação após 5 minutos.
3. Aquecimento do flange à temperatura com 2 K/min no forno de recirculação ou usando cartuchos aquecidos internamente.
4. Manutenção da temperatura de armazenamento térmico por um mínimo de 48 horas.
5. Arrefecimento do flange até chegar à temperatura ambiente.
6. Medição da pressão da superfície restante.

Etapa de teste 1

O teste de segurança de ruptura é realizado com nitrogênio em até 1,5 vezes a pressão nominal. Testes com pressões mais elevadas são permitidos, se necessário. A pressão interna deve ser aumentada gradualmente, em incrementos de 5 bar para a pressão acima mencionada. O período de retenção por estágio de pressão equivale a um mínimo de 2 minutos.

Como "ruptura" é definida, se, no prazo de 5 s, é excedida uma queda de pressão de Δp ≥ 1 bar·(V0 = volume da sala de teste). A pressão interna atingida deve ser indicada no registro de teste. Se a ruptura não ocorreu até a pressão de teste máxima, o teste deverá continuar de acordo com a etapa de teste 2.

Etapa de teste 2

A pressão interna é descarregada e a pressão da superfície é reduzida para 5 N/mm² relativa à força de elevação provocada pela pressão interna. Variações da pressão de superfície devem ser mencionadas no relatório de teste."⁽²⁾

⁽¹⁾ Fonte: Verein Deutscher Ingenieure e. V.: VDI2200: Tight flange connections - Selection, calculation, design and assembly of bolted flange connections, junho de 2007, página 4
⁽²⁾ Fonte: ibidem, página 64

Resultados do teste

Descrição do método de teste

Esse método está atualmente sendo proposto como um novo método de teste ASTM pelo Comitê F03 sobre Vedações. Esse método de teste fornece um meio para se determinar limites de temperatura realistas para vedações em chapa ou semelhantes a chapas com base em politetrafluoroetileno (PTFE), para ajudar a evitar uma falha ou ruptura catastrófica. Esse método de teste foca em juntas com flanges, comuns na indústria de processos químicos, para serviços de temperatura moderada ASME B16.5 Classe 150 e Classe 300.

Fonte: ASTM International. New Test Method for Hot Blowout and Thermal Cycling Performance for Polytetrafluoroethylene (PTFE) Sheet or Sheet-Like Gaskets - Designação: ASTM WK26064

Procedimento geral de teste (Projeto 7)

1. A vedação é carregada em um equipamento de teste de ruptura a quente, composto de flanges de face levantadas NPS 3 Classe 150 ou Classe 300. Usando uma chave de torque e as melhores práticas de instalação, é aplicado na vedação o estresse de compressão especificado.
2. Um período de espera para a deformação e relaxamento da vedação de 30 minutos é observado antes da vedação ser recarregada ao estresse especificado.
3. É observado mais um período de espera de 30 minutos antes de o equipamento ser pressurizado com gás hélio.
4. Para HOBT sem ciclos térmicos, assim que a pressão é aplicada, a temperatura é aumentada até 648,9°C (1200°F) no máximo, a uma taxa de 16,1°C (3°F) por minuto, até que seja alcançada a ruptura ou a temperatura máxima do equipamento.
5. Para HOBT com ciclos térmicos, assim que a pressão é aplicada, a temperatura é aumentada a uma taxa de 16,1°C (3°F) por minuto. A peça é, em seguida, arrefecida até atingir a temperatura ambiente. Esse ciclo é repetido mais duas vezes para um total de três ciclos térmicos por teste.

O procedimento consiste em três testes:

Teste 1: HOBT sem ciclos térmicos.
Teste 2: HOBT com 3 ciclos térmicos utilizando a estimativa de temperatura do Teste 1.
Teste 3: HOBT com 3 ciclos térmicos utilizando a estimativa de temperatura do Teste 2.

Resultados do teste

Definições de parâmetros de teste

Procedimento geral de teste para vedações macias (Projeto 9)

1. Uma vedação é colocada em um equipamento de teste hidráulico de platina plana.
2. Uma série de 3 ciclos de carregamentos e descarregamentos é aplicada, durante a qual a taxa de vazamento é medida a cada nível de estresse. Dependendo da etapa, o sistema é pressurizado a 27,5 bar (399 psi) ou 55 bar (798 psi) com gás hélio. O tempo de retenção em cada etapa depende de quando uma taxa de vazamento se estabiliza, com um tempo mínimo de retenção de 1 minuto e um tempo máximo de retenção de 5 horas.
3. Os dados coletados são agrupados em duas partes, Parte A e Parte B, e analisados para gerar os parâmetros de teste. A Parte A representa o desempenho de acomodação inicial de uma vedação durante a estanqueidade inicial do flange. Os dados da Parte A são utilizados para determinar G_b, "a" e T_pmáx. A Parte B simula as condições reais de operação. Os dados da Parte B são utilizados para determinar G_s e T_pmín.

Procedimento geral de teste para ESMAGAMENTO (Projeto 9)

1. O estresse da vedação é restaurado para o nível S1.
2. Os ciclos de carregamento, com um aumento gradual nos estresses de compressão, são aplicados na vedação, durante os quais a taxa de vazamento é medida em cada nível de estresse. O sistema é pressurizado a 27,5 bar (399 psi) com gás hélio. O tempo de retenção não deve exceder 15 minutos em cada nível de estresse.
3. O teste estará concluído quando a taxa de vazamento em um nível de estresse exceder a taxa de vazamento observada no nível S1, ou quando a carga máxima do equipamento for atingida.
4. O estresse máximo permitido é o nível máximo de estresse em que foram mantidas as taxas de vazamento S1.

Resultados do teste

ROTT Projeto 9 Procedimento de teste de vedação MACIA

EN 13555 fornece um método de teste para gerar os parâmetros de vedação usados nos cálculos EN 1591-1.

Definições de constantes de vedação

Descrição do método geral de teste

Resultados do teste

Abaixo você encontra os resultados de teste por espessura de vedação.

• Juntas universais GORE (Estilo 800) em 1,5 mm (1/16")
• Juntas universais GORE (Estilo 800) em 3 mm (1/8")
• Juntas universais GORE (Estilo 800) em 6 mm (1/4")

Observação: Se a espessura da vedação não estiver listada diretamente acima, use os dados da próxima espessura mais alta.

m & y são constantes de vedação usadas para design de flanges conforme especificado no Código de Pesquisa de Vasos de Pressão e Caldeiras ASME, Seção VIII, Divisão 1, Apêndice 2. As taxas de vazamento versus os estresses Y e o fator m para vedações estão atualmente sendo propostos como um novo método de teste no Grupo de Trabalho ASTM F03.

Definições de constantes de vedação

O fator de manutenção, m, é um fator que descreve a quantidade de pré-carga adicional necessária para manter uma carga compressiva em uma vedação após a pressão interna ser aplicada a uma junta. 

A pressão de esmagamento, y, é o estresse compressivo mínimo (psi) necessário para obter uma vedação inicial.

Resultados do teste

Como as juntas universais GORE (Estilo 800) podem ser usadas em uma ampla gama de aplicações, a Gore quis certificar-se de que os valores de m&y fossem aplicáveis para cada tipo de aplicação. Portanto, a Gore modificou o protocolo arquivado do teste de m&y para levar em conta a influência da pressão interna e capacidade de vedação desejada. Os valores abaixo refletem uma vedação T3 conforme testado pelo CETIM, relatório de referência nº 774630/6J1/a.

Não há padrões de teste específicos para os parâmetros de vedação AD 2000 B 7. A edição 2015 da “AD 2000 B 7-Merkblatt” refere-se à norma EN 13555 como um padrão de teste⁽¹⁾ e utiliza a tabela 9 da norma VDI 2200⁽²⁾ para o método de conversão. Observe que a VDI afirma que tal conversão é inválida devido aos métodos de medição diferentes. "Apenas o método de acordo com DIN EN 1591-1 e AD 2000 em conjunto com a análise de DIN EN 1591-1 e FE pode ser usado para fornecer prova de estabilidade, de estanqueidade e de TA Luft."⁽³⁾

A Gore apoia a utilização da AD 2000-Merkblatt B 7 e fornece os parâmetros de vedação necessários abaixo.

Existem as seguintes relações⁽¹⁾:

k₀K_D ≙ Q_min · b_D
k₁ ≙ (Q_Smin / p) · b_D desde que m ≙ (Q_Smin / p)⁽⁴⁾
k₀K_Dϑ ≙ Q_Smax · b_D

onde,

Para as juntas universais GORE (Estilo 800) em uma espessura de 3 mm e com uma pressão interna de 40 bar (580 psi), isso resulta em:

• k₁ = 1,25 · b_D
• k₀K_D = 5 MP_a · b_D
• k₀K_Dϑ = 80 MPa · b_D Temperatura ϑ = 230°C (446°F)

Se for necessário para uma aplicação específica, a Gore recomenda fazer conversões individuais com base nos dados da EN 13555.

A utilização dos valores gerais apresentados na tabela 1 da AD 2000-Merkblatt B 7⁽⁵⁾ não é amplamente recomendada. No entanto, eles podem ser aplicados, dependendo da situação em causa. Observe também que as normas citadas da DIN 2690 à DIN 2692 foram substituídas pela EN 1514-1, em 1997.

Observe também que as normas citadas da DIN 2690 à DIN 2692 foram substituídas pela EN 1514-1, em 1997.

⁽¹⁾Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter: AD 2000-Merkblatt B 7, Berechnung von Druckbehältern, Schrauben, Seite 4, 7.1.2.4, April 2015
⁽²⁾Verein Deutscher Ingenieure e. V.: VDI2200, Tight flange connections - Selection, calculation, design and assembly of bolted flange connections, page 36, table 9, June 2007
⁽³⁾Verein Deutscher Ingenieure e. V.: VDI2290, Emission Control - Sealing constants for flange connections, page 8, June 2012
⁽⁴⁾Observe que o fator m = Q_Smin / p foi definido pela DIN V 2505 que foi substituída pela EN 1591-1 onde m não é mais utilizado
⁽⁵⁾Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter: AD 2000-Merkblatt B 7, Berechnung von Druckbehältern, Schrauben, Seite 6, Tabelle 1, April 2015

Teste de TA Luft de acordo com VDI 2200 (06-2007)

Para o teste TA Luft¹, a vedação é instalada em um flange de aço DN40/PN40, normalmente com um estresse de vedação de 30 MPa. O flange é então exposto a uma temperatura definida por no mínimo 48 horas. Após o arrefecimento, a taxa de vazamento é medida durante um período de pelo menos 24 horas. A pressão de teste é de 1 bar hélio.

A taxa final de vazamento após uma duração de teste de 24 horas deve permanecer abaixo de 10^-4 mbar*l/(s*m) para que a vedação seja qualificada de acordo com TA Luft.

Os certificados TA Luft estão disponíveis para espessuras de 3mm e 6mm.

¹ Federal Ministry of Germany for the Environment, Nature Conservation, Building and Nuclear Safety: First General Administrative Regulation Pertaining the Federal Emission Control Act (Technical Instructions on Air Quality Control - TA Luft), Joint Ministerial Gazette, July 30, 2012.

O The Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) testa a compatibilidade do material de vedação para uso em conexões com flanges com oxigênio líquido e gasoso. Mais informações sobre o procedimento do teste e o resultado podem ser encontradas no seguinte relatório do teste.

A publicação da Eurochlor sobre a Experience of Gaskets in Liquid Chlorine and Dry or Wet Chlorine Gas Service o Panfleto 95 do Chlorine Institute Gaskets for Chlorine Service cobre vedações para serviços de cloro secos e molhados e destaca os materiais que obtiveram aceitação de usuário através de testes de campo e experiência de membros da empresa. A chapa de vedação GORE GR e as juntas universais GORE (Estilo 800) estão ambas listadas nessas publicações. Os documentos estão disponíveis nas respectivas organizações.

A junta universal GORE (Estilo 800) recebeu um Certificado de Avaliação de Design do Produto (PDA) de acordo com o Programa de Aprovação tipo ABS.

Esse teste analisa os íons de fluoreto e cloreto lixiviáveis solúveis em água que podem induzir a corrosão do flange. As amostras foram lixiviadas por 24 horas a aproximadamente 95 °C em água desmineralizada. Contate a Gore para mais informações se esse teste for necessário para sua aplicação.

Os produtos de vedação GORE correspondem à definição de um artigo; portanto, o Folheto Técnico de Segurança do Material (MSDS), ou Folheto Técnico de Segurança (SDS), não é necessário. No entanto, para sua conveniência, um folheto de segurança do produto, que detalha o uso pretendido e manuseio adequado de nossos artigos, é fornecido.

O sistema de gestão de qualidade da GORE Sealant Technologies é certificado de acordo com a ISO 9001.