Hidrostática é a ciência que estuda o comportamento dos líquidos em repouso. A pressão resultante das acelerações nesses fluidos é chamada de pressão hidrostática. É um teste realizado para determinar a resistência e a vida útil do material medindo a deformação causada pela pressão interna hidrostática sob temperatura e pressão constantes em tubos de plástico ou termoplástico, como polipropileno, polietileno, cloreto de polivinila. Temperatura, pressão e valores similares e outras condições são abordados em algumas normas internacionais.
Hoje, a transferência de muitos recursos importantes é feita por meio de tubulações. A durabilidade dos canos é importante para a vida humana, o desperdício de recursos e a prevenção da poluição ambiental. Por esse motivo, os tubos produzidos devem obedecer aos padrões determinados de acordo com a área em que serão utilizados. Para utilizar tubos de polietileno (PE), polipropileno (PP), policloreto de vinila (PVC) e polietileno resistente a altas temperaturas (PE-RT) com segurança, é necessário conhecer suas condições de trabalho e vida útil em determinados valores de temperatura e pressão, de acordo com a área em que serão utilizados. Para determinar essas condições, os tubos são submetidos a testes de pressão interna hidrostática. Os valores obtidos são comparados com os padrões para determinar se são adequados para utilização.
As normas a seguir são normas que explicam detalhadamente as regras a serem seguidas no ensaio de pressão interna hidrostática e as condições que o ambiente e os elementos de ensaio devem ter:
Nessas normas, são determinadas as formas dos elementos de conexão e os métodos de conexão dos elementos. O dimensionamento da amostra a ser testada também deve estar em conformidade com as normas ASTM D2122 e ASTM D3567.
De acordo com as normas EN 921 e D1598-23, a sensibilidade dos dispositivos de condicionamento e pressão a serem utilizados no teste deve estar no nível de mais/menos 2 por cento. A temperatura do ambiente, das conexões e do líquido de teste deve ser de 23 graus. Tubos com diâmetro de 150 mm ou menos devem ter pelo menos cinco vezes o comprimento do diâmetro externo do tubo. Para tubos de diâmetro maior, esse valor deve ser pelo menos três vezes o diâmetro externo.
O sistema de teste consiste em uma tampa superior e inferior, grampos para fixar essas tampas, elementos de montagem e vedação, condicionador, tanque de líquido e dispositivo de pressão.
A amostra selecionada de acordo com as normas é fechada com tampas em ambas as extremidades. Ele é preenchido com líquido que é levado à temperatura desejada com a ajuda de um condicionador, não deixando ar em seu interior. Em seguida, a amostra é preparada para o teste sendo apoiada de forma que não dobre devido ao peso e completamente imersa no ambiente condicionado.
De acordo com a norma EN 921, amostras com espessura de parede inferior a 3 mm devem ser submetidas a condicionamento por 1 hora, aquelas com espessura de parede de 3-8 mm por 3 horas, aquelas com espessura de parede de 8-16 mm por 6 horas e aquelas maiores que 16 mm por 16 horas.
O nível de pressão é ajustado com uma máquina de pressão e aplicado à amostra preparada, e o teste é iniciado operando o medidor ao mesmo tempo. A mudança na deformação na amostra em relação ao tempo é registrada. A pressão a ser aplicada às amostras é calculada com a equação fornecida na norma:
Se ocorrer uma perfuração ou vazamento na amostra enquanto o teste estiver em andamento, o teste será interrompido e o tipo de deformação será registrado como frágil ou dúctil. De acordo com a norma EN 921, se o erro ocorrer mais próximo da tampa de fechamento do que 0,1 vez o comprimento do tubo, o teste será cancelado e repetido com uma nova amostra.
Devem ser tomadas precauções em caso de explosão durante o teste e, se gás for usado em vez de líquido, a capacidade potencial de armazenamento de energia dos gases não deve ser ignorada. O equipamento e o ambiente a serem testados devem estar livres de óleo e sujeira.
Caso os tubos expostos à pressão durante o ensaio não rompam no tempo especificado nas normas, ou seja, 20 horas a 100 graus e 80 horas a 165 graus, ou não sejam observados valores acima da deformação especificada nos gráficos, o tubo é considerado apto para uso.
Tubos de plástico e termoplásticos têm sido amplamente utilizados devido a razões como fácil fabricação, baixo custo, baixa manutenção e não exposição à corrosão. É amplamente utilizado em sistemas de rede porque pode transportar recursos como gás natural, água limpa e água geotérmica, bem como águas residuais. Além disso, continua sendo utilizado na irrigação agrícola. O teste de pressão hidrostática está incluído no uso seguro de tubos de plástico nesses setores.
Resumindo, o teste hidrostático é o método mais comum usado para testar tubos e vasos de pressão. O uso deste teste ajuda a manter os padrões de segurança e durabilidade de um contêiner ao longo do tempo. As peças recém-fabricadas são inicialmente qualificadas usando testes hidrostáticos. Eles são então verificados novamente em intervalos regulares em relação ao padrão relevante. Em alguns casos onde o teste hidrostático não é aplicável, o teste de pressão pneumática é um método alternativo aceitável.
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