Ferramentas para Compressão de Tubos de PE: Seleção Manual vs. Hidráulica e Verificações de Segurança

Para que serve o mecanismo de compressão?

O fechamento por compressão é uma técnica de controle de fluxo, e não um método de junção. Um par de barras opostas é fechado ao redor de um tubo de PE até que as paredes se toquem e o fluxo cesse, isolando uma seção da tubulação sem cortá-la. A técnica é comum para o fechamento emergencial de gás, substituição de linhas de serviço, instalação de válvulas ou conexões, interligações de extensões da rede principal e desativação de uma antiga conexão de serviço.

A norma ASTM F1041, Guia Padrão para Compressão de Tubos e Mangueiras de Polietileno para Gás Pressurizado , descreve a compressão como a ação de compressão de um dispositivo mecânico ou hidráulico usado para controlar o fluxo de gás. O guia observa que os procedimentos corretos economizam tempo significativo durante emergências e manutenções de rotina, enquanto a compressão inadequada pode danificar o tubo ou criar um risco à segurança. O mesmo princípio se aplica ao fornecimento de água, embora as normas vigentes sejam diferentes.

Ferramentas de aperto manual versus hidráulica

As ferramentas de compressão se dividem em duas grandes categorias. Uma ferramenta de compressão manual é operada manualmente, geralmente por meio de um mecanismo de parafuso, alavanca ou catraca que aciona as barras. As ferramentas manuais são leves, de baixo custo e fáceis de manter, o que as torna adequadas para tubulações de menor diâmetro, conexões de serviço e trabalhos de reparo de baixo volume. A desvantagem é que o operador fornece toda a força de fechamento, portanto, tubulações grandes ou de paredes espessas podem ser difíceis de comprimir completamente à mão.

Uma ferramenta de compressão hidráulica utiliza uma bomba manual ou elétrica para acionar as barras, gerando uma força de fechamento consistente e controlada com menos esforço físico. As ferramentas hidráulicas são preferíveis para diâmetros maiores, paredes mais espessas e trabalhos repetitivos ou de produção, onde muitas compressões são realizadas. A força ainda precisa ser controlada; um sistema hidráulico não substitui as configurações corretas de parada. A tabela abaixo resume as diferenças práticas.

A Riyang fornece ferramentas de compressão manuais e hidráulicas para serviços em tubos de PE. A escolha correta depende do diâmetro do tubo, da espessura da parede e da frequência de uso, não havendo uma regra geral única.

Diâmetro externo do tubo, espessura da parede e limites do material

O método de compressão não é adequado para todos os tubos de PE. A faixa de abertura e fechamento da barra da ferramenta impõe um limite rígido ao diâmetro externo (DE) do tubo, e a espessura da parede do tubo, expressa como uma relação dimensional padrão (RDP), determina a força necessária e como o tubo se recupera posteriormente. Antes de qualquer compressão, o operador deve confirmar se a ferramenta é adequada para o DE e a espessura da parede do tubo em questão.

A condição do material é tão importante quanto o tamanho. Tubos de PE tornam-se menos dúcteis com o tempo em serviço, e um tubo quebradiço e degradado pode rachar ou fraturar em vez de se achatar e recuperar. A compressão deve ser geralmente evitada em tubos mais antigos ou fragilizados, a menos que o procedimento padrão e o histórico de serviço do tubo o justifiquem. O clima frio é outra consideração importante, pois o polietileno endurece em baixas temperaturas, portanto, a compressão realizada em condições de frio acarreta um risco maior de danos. Confirme a classe do material, o tempo de serviço e a temperatura ambiente antes de prosseguir.

Configurações de compressão e parada controladas

O objetivo é fechar o tubo o suficiente para interromper o fluxo sem comprimi-lo em excesso. A compressão excessiva tensiona a parede do tubo, podendo causar esbranquiçamento ou fissuras no ponto de compressão, e deixa um ponto fraco permanente que pode falhar posteriormente. Para evitar isso, utilizam-se ferramentas de compressão com um ajuste de parada ou controle de folga que limita o curso da barra, impedindo que o tubo seja achatado além da abertura residual segura.

O fechamento deve ser lento e constante, nunca brusco ou com marteladas. A folga residual correta e o procedimento de fechamento dependem do material do tubo, da taxa de deformação permanente (SDR) e da ferramenta, e devem ser obtidos na norma ASTM F1041, o código vigente, e nas recomendações dos fabricantes da ferramenta e do tubo, em vez de um valor genérico. Deixar a junta de compressão no local por mais tempo do que o permitido pelo procedimento também aumenta o risco de deformação permanente.

Posicionamento e espaçamento das ferramentas em relação a conexões e juntas.

Posicione as barras de compressão perpendicularmente ao eixo do tubo e centradas nele, de modo que o tubo se achate uniformemente ao longo de seu diâmetro. Uma ferramenta inclinada ou descentrada produz compressão irregular, o que pode causar dobras no tubo ou impedir completamente o fluxo.

O ponto de compressão deve ser mantido afastado de conexões, juntas de termofusão, acopladores de eletrofusão e qualquer ponto de compressão anterior. Comprimir muito perto de uma junta concentra a tensão em uma área já tensionada e pode danificar a junta ou criar um ponto de concentração de tensão. O espaçamento mínimo é definido pela norma vigente, pelas especificações do projeto e pelos fabricantes de ferramentas e tubos. Nunca comprima diretamente sobre ou ao lado de uma junta de fusão.

Re-arredondamento e inspeção pós-compressão

Após a conclusão do trabalho, a pressão é liberada lentamente para que o tubo recupere sua forma original. Em seguida, a seção achatada é arredondada novamente para restaurar a seção transversal circular antes que a linha retorne à pressão normal. Ferramentas ou grampos de arredondamento ajudam o tubo a recuperar seu perfil circular e reduzem o achatamento residual que, de outra forma, restringiria o fluxo ou concentraria a tensão.

Inspecione o local da compressão posteriormente para verificar se há esbranquiçamento por tensão, rachaduras, dobras ou uma seção achatada que não se recupera. Se forem encontrados danos, o trecho afetado deve ser cortado e substituído de acordo com o procedimento, e não simplesmente devolvido ao serviço. Registre o local da compressão para inspeção posterior.

Considerações sobre o serviço de gás versus o serviço de água

A norma ASTM F1041 trata de tubos e conexões de polietileno para gases pressurizados, sendo o gás a aplicação mais crítica em termos de segurança, pois um ponto de compressão danificado pode causar vazamento de gás para o solo ou estrutura circundante. O trabalho com gás normalmente exige um procedimento escrito e qualificado, purga e verificações atmosféricas quando necessário, além da confirmação de que o tubo está apto para a compressão. A norma ASTM F1734 fornece uma prática para qualificar a combinação de ferramenta de compressão, tubo e procedimento de compressão, a fim de evitar danos a longo prazo.

Em geral, vazamentos em sistemas de água têm consequências menos graves do que vazamentos em sistemas de gás, mas as mesmas medidas de segurança se aplicam: compressão controlada, ajustes corretos das válvulas de parada, espaçamento adequado das juntas e arredondamento após a liberação da água. Em ambos os casos, as normas vigentes e as especificações do projeto são determinantes.

Requisitos do fabricante e do procedimento do projeto

É importante distinguir os requisitos obrigatórios das recomendações. A norma ASTM F1041 é um guia ; os códigos vigentes e as especificações do projeto são os documentos obrigatórios e que têm precedência. A norma ASTM F1734 descreve como um operador deve desenvolver e qualificar um procedimento de vedação por compressão para uma determinada combinação de ferramenta e tubo. O escopo da F1041 observa que os fabricantes de tubos e ferramentas de compressão podem fornecer recomendações para uso com seus produtos, e essas recomendações devem ser seguidas para o equipamento específico.

Na prática, um fechamento de válvula em conformidade com as normas se baseia em quatro camadas: o código vigente e a especificação do projeto (obrigatórios), um procedimento de operador qualificado conforme a norma F1734, a faixa de operação nominal e as orientações de ajuste de parada do fabricante da ferramenta e os limites de material e vida útil do fabricante da tubulação. Registre os detalhes da tubulação, a ferramenta, a referência do procedimento e o local de fechamento para cada operação.

Lista de verificação para seleção e pré-uso

Escolha entre o método manual ou hidráulico com base no diâmetro do tubo, na espessura da parede e no volume de trabalho. Em seguida, confirme todos os itens abaixo antes de iniciar a compressão. Esta lista de verificação serve como auxílio ao planejamento e não substitui um procedimento escrito qualificado.

• Confirme se a ferramenta é adequada para o diâmetro externo e a espessura da parede do tubo (SDR).
• Verifique se o material, a classe e a idade de serviço do tubo são adequados para a vedação por compressão.
• Confirme se a temperatura ambiente está dentro da faixa de operação aceitável.
• Ajuste o batente ou o controle de folga para a abertura residual correta.
• Confirme o espaçamento em relação às conexões, juntas de fusão e marcas de compressão anteriores.
• Verifique se as barras estão limpas, alinhadas e sem desgaste ou danos.
• Tenha em mãos os procedimentos, as licenças e os EPIs necessários.
• Para trabalhos com gás, realize a purga completa e as verificações de atmosfera conforme necessário.

Perguntas frequentes

Para que serve uma ferramenta de remoção de resíduos?

Ele interrompe ou reduz temporariamente o fluxo através de um tubo de PE, comprimindo-o e achatando-o, permitindo o isolamento de uma seção para desligamento de emergência, reparo ou manutenção sem cortar a tubulação.

Como escolher entre uma ferramenta de descompressão manual e uma hidráulica?

Escolha a ferramenta adequada ao diâmetro do tubo, à espessura da parede e ao volume de trabalho. As ferramentas manuais são adequadas para tubos menores e trabalhos ocasionais; as ferramentas hidráulicas são ideais para tubos maiores e mais espessos, além de trabalhos repetitivos, exigindo menos esforço do operador.

É possível usar vedação por compressão em tubos de PE antigos ou quebradiços?

Geralmente, deve-se evitar o aperto em tubulações antigas ou fragilizadas, que podem rachar em vez de se achatarem e recuperarem sua forma original. Antes de apertar, verifique as condições do material e o tempo de serviço de acordo com o procedimento padrão.

Por que o ponto de compressão deve ser mantido afastado de conexões e juntas?

A compressão próxima a uma junta concentra a tensão em uma área já sobrecarregada e pode danificar a conexão ou criar um ponto de concentração de tensão. A distância mínima é definida pelas normas, especificações e fabricantes.

O fechamento forçado danifica permanentemente o cano?

Se executado corretamente, com ajustes de parada adequados e arredondamento, o tubo recupera sua forma. Compressão excessiva, trabalho em clima frio ou deixar a compressão por muito tempo podem causar danos permanentes, portanto, a inspeção após a liberação é necessária.

É permitido o fechamento forçado de tubulações de gás?

Sim, e a norma ASTM F1041 abrange especificamente tubos de gás de PE. O trabalho com gás exige um procedimento qualificado conforme a norma ASTM F1734, além de quaisquer verificações de purga e atmosfera exigidas pela legislação vigente.

Principais conclusões

• O método de compressão isola uma tubulação de PE comprimindo-a com uma ferramenta mecânica ou hidráulica, sem cortar o tubo.
• As ferramentas manuais são adequadas para diâmetros menores e trabalhos ocasionais; as ferramentas hidráulicas são indicadas para tubos maiores e mais espessos, além de tarefas repetitivas.
• As configurações de parada evitam a compressão excessiva, que causa o branqueamento por tensão, rachaduras e danos a longo prazo.
• Mantenha o ponto de compressão livre de conexões, juntas de fusão e marcas de compressão anteriores, e arredonde novamente o tubo após a liberação.
• Os códigos vigentes e as especificações do projeto são obrigatórios; as normas ASTM F1041 e F1734, juntamente com as recomendações do fabricante, definem como executar o trabalho com segurança.

Referências

• ASTM F1041 — Guia padrão para a remoção por compressão de tubos e conexões de polietileno para gases pressurizados
• ASTM F1734 — Prática padrão para qualificação de uma combinação de ferramenta de compressão, tubo e procedimentos de remoção da compressão para evitar danos a longo prazo em tubos de polietileno para gás.
• ASTM D2513 — Especificação padrão para tubos, conexões e acessórios de polietileno (PE) para pressão de gás
• Riyang — Categoria de produtos de ferramentas para fusão de tubos (riyang-welding.com/products2115530)
• McElroy — equipamentos de fusão e material de referência para procedimentos de campo (mcelroy.com)