A tubulação mecânica ranhurada oferece um tubo versátil

Jan 11, 2024

Dois dos elementos mais importantes em qualquer projeto de construção ou atualização são a segurança e a velocidade de conclusão. Embora uma forma de aumentar a segurança seja eliminar o trabalho a quente sempre que possível, a realidade é que a soldagem é necessária para muitas tarefas em torno de uma usina de energia. No entanto, uma área onde a soldagem nem sempre é necessária é na instalação ou expansão de sistemas de tubulação.

Embora o método de união de tubos seja fundamental para sistemas de tubulação de processo de alta pressão e alta temperatura, o mesmo não pode ser dito para sistemas de tubulação de equilíbrio da planta. Serviços como água de resfriamento, osmose reversa, proteção contra incêndio, tratamento químico, óleo lubrificante e ar comprimido podem fazer uso de métodos de união alternativos e sem chama – alguns dos quais podem oferecer instalação até 10 vezes mais rápida que a soldagem. A tubulação mecânica ranhurada é uma dessas alternativas.

Uma junta de tubo mecânica ranhurada consiste em quatro elementos: tubo com extremidade ranhurada, uma junta, alojamento de acoplamento e fixadores. A ranhura do tubo é feita por conformação a frio ou usinagem de uma ranhura na extremidade de um tubo. Uma gaxeta incluída no alojamento do acoplamento é colocada em torno de duas extremidades de tubo ranhuradas encostadas, e a seção chave do alojamento engata nas ranhuras. Os parafusos e porcas são apertados com uma chave de caixa ou chave de impacto, mantendo os segmentos da carcaça juntos.

No estado instalado, o alojamento do acoplamento envolve a gaxeta e engata nas ranhuras ao redor da circunferência do tubo para criar uma vedação estanque em uma junta de tubo autocontida. Além das juntas tubo a tubo (Figura 4), acoplamentos ranhurados podem ser usados ​​para unir tubos a válvulas, conexões e acessórios de extremidade ranhurada para criar um sistema de tubulação completo.

A ranhura por laminação é o método mais comum para preparação de extremidades de tubos. O processo de ranhuramento por laminação desloca radialmente uma pequena porção da parede do tubo, formando uma ranhura ao redor da circunferência do tubo que é rebaixada por fora e recortada por dentro. O método pode ser usado do cronograma 5 ao cronograma 80, tubos de aço carbono, aço inoxidável, cobre e alumínio, com diâmetros variando de 0,75 a 72 polegadas.

Existem dois tipos de acoplamentos ranhurados: rígidos e flexíveis. Os acoplamentos rígidos não permitem movimento e podem ser usados ​​sempre que for necessária rigidez na junta do tubo, semelhante a uma junta soldada ou flangeada. Os acoplamentos flexíveis permitem uma quantidade limitada de movimento linear e angular para acomodar movimentos térmicos e sísmicos, bem como vibrações e desalinhamentos. A maioria dos acoplamentos ranhurados usados ​​em usinas de energia são rígidos, com acoplamentos flexíveis usados ​​apenas em torno de equipamentos rotativos para isolar ruído ou vibração. Isso permite que o sistema seja apoiado e guiado de acordo com o padrão B31.1 Power Piping da Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME).

Uma das principais vantagens da tubulação ranhurada é a sua instalação sem chamas. A montagem de uma junta de tubo ranhurado não requer soldagem, chama ou calor, nem produz fumos. Em termos de preparação, não há necessidade de remover ou limpar materiais combustíveis da área circundante, nem de aumentar a ventilação ou proteção contra incêndio. Durante a montagem, não são necessários maçaricos e tanques, nem os instaladores de tubos ficam expostos a chamas, faíscas, escórias ou vapores. Não há necessidade de vigilância contra incêndio. Como resultado, os sistemas ranhurados reduzem o risco para o pessoal e a propriedade.

Minimizar a soldagem permite que soldadores certificados se concentrem em sistemas de processos críticos, enquanto os instaladores de tubos cuidam dos sistemas de equilíbrio da planta, o que pode contribuir para a conclusão de um projeto no prazo. A abertura de canais e a montagem de acoplamentos não requerem certificações ou treinamento especializado; os processos são facilmente ensinados e transferidos.

Estes benefícios foram aproveitados durante a construção da Central Elétrica de South Hedland, localizada na região de Pilbara, na Austrália Ocidental (Figura 5). Com um rápido crescimento que exige investimentos significativos em projetos de energia, a instalação de propriedade da Horizon Power escolheu produtos ranhurados devido ao cronograma apertado e à localização remota. Selecionada para combustível diesel, água bruta/de incêndio, água desmineralizada, água potável e sistemas de ar de instrumentos, a tubulação ranhurada resultou em uma instalação rápida e segura que eliminou a necessidade de trabalho a quente e facilitou a fabricação de extremidades de tubos no local.