NTS 063
VÁLVULAS DE GAVETA ÚNICA DE FERRO FUNDIDO NODULAR
Especificação e Método de Ensaio
São Paulo
Revisão 1 - Novembro 2000
S U M Á R I O
1 OBJETIVO... 1
2 REFERÊNCIAS NORMATIVAS ... 1
3 DEFINIÇÕES... 1
4 CLASSIFICAÇÃO ... 2
4.1 Tipo de extremidade... 2
4.2 Distância entre faces... 2
4.3 Tipo de acionamento... 2
5 REQUISITOS GERAIS... 2
5.1 Marcações ... 2
5.2 Operação ... 2
5.3 Pressão e temperatura de trabalho... 2
5.4 Passagem da válvula... 2
5.5 Entrega... 2
5.6 Intercambiabilidade... 2
5.7 Reposição... 3
6 REQUISITOS ESPECÍFICOS ... 3
6.1 Materiais ... 3
6.2 Características construtivas ... 3
7 ENSAIOS PARA VÁLVULA DE GAVETA... 5
7.1 Ensaio Hidrostático... 5
7.2 Ensaio de protótipo... 6
7.3 Ensaios de recebimento ... 7
7.4 Torque de manobra... 7
8 INSPEÇÃO... 7
8.1 Inspeção por amostragem ... 8
8.2 Aceitação ... 8
ANEXO A... 9
ANEXO B... 10
VÁLVULAS DE GAVETA ÚNICA DE FERRO FUNDIDO NODULAR
1 OBJETIVO
Estabelecer os tipos, dimensões, tolerâncias e exigências mínimas para o fornecimento à Sabesp de válvulas com obturador do tipo gaveta, com carcaça de ferro fundido nodular, com haste não ascendente, para uso geral no bloqueio de fluxo de água.
Esta norma se aplica a válvulas de pressão nominal PN 16, com corpo chato para os diâmetros DN 50, 60, 75, 80, 100, 125, 150 e 200; e corpo oval para os diâmetros nominais DN 250 e 300.
2 REFERÊNCIAS NORMATIVAS
Esta norma é uma revisão do documento normativo 0100-052-S5/R.1 de 30 de dezembro de 1981, substituindo-o para uso interno da companhia.
São utilizados elementos dos documentos normativos listados a seguir, que devem ser considerados em suas versões mais recentes sempre que necessário e conforme citados no texto.
NTS 036 – Qualificação de produtos e materiais para revestimento
ABNT – EB-362 – Sistema de classificação de materiais elastoméricos vulcanizados para aplicações gerais NBR 5425 (antiga ABNT NB-309/01) – Guia para inspeção por amostragem no controle e certificação da qualidade NBR 5426 – Planos de amostragem e procedimentos na inspeção por atributos NBR 5647 – Tubos de PVC rígido para adutoras e redes de água
NBR 5668 – Rosca métrica trapezoidal – ISO
NBR 6916 (antiga ABNT-P-EB-585) – Ferro fundido nodular ou ferro fundido com grafita esferoidal
NBR 7674 – Junta elástica para tubos e conexões de ferro fundido dúctil
NBR 7675 – Conexões de ferro fundido dúctil
ASTM B161 - Standard Specification for Nickel Seamless Pipe and Tube
NBR 10285 – Válvulas - Terminologia NBR 12430 - Válvula-gaveta de ferro fundido nodular
NBR 13747 – Junta elástica para tubos e conexões de ferro fundido dúctil – Tipo JE2GS
ISO 2531 – Ductile iron pipes, fitings and accessories for pressure pipe-lines ISO 5752 – Metal valves for use in flanged pipe system, face to face and centre to face dimensions
3 DEFINIÇÕES
Para os efeitos desta norma, aplicam-se as definições da norma NBR 10285, e as abaixo relacionadas:
DEFOFO
Tubo plástico compatível com sistema ponta e bolsa de ferro fundido.
Diâmetro nominal (DN)
É um número que serve para classificar em dimensões os elementos de tubulações, válvulas e acessórios, que corresponde, aproximadamente, ao diâmetro interno da válvula em milímetros. O diâmetro nominal não deve ser objeto de medição, nem ser utilizado para cálculos.
Pressão nominal (PN)
É a máxima pressão, especificada em bar, a que as válvulas e demais elementos de tubulações podem ser submetidos em serviço contínuo, nas condições de temperatura de operação.
Pressão de trabalho (P)
É a máxima pressão na qual a válvula pode ser utilizada.
Pressão de ensaio (Pt)
É a pressão na qual as válvulas devem ser ensaiadas.
Válvulas com Qualificação
São as válvulas que possuem o certificado de qualificação técnica da Sabesp.
4 CLASSIFICAÇÃO
Para os efeitos desta norma, as válvulas de gaveta podem ser classificadas quanto ao tipo de extremidades, distância entre faces e tipo de acionamento.
4.1 Tipo de extremidade
Quanto ao tipo de extremidade, as válvulas de gaveta classificam-se em:
a) Válvulas com bolsas para tubulações de ferro fundido ou PVC DEFOFO;
b) Válvulas com bolsas para tubulações de PVC;
c) Válvulas com flanges.
4.2 Distância entre faces
Quanto a distância entre faces, as válvulas de gaveta classificam-se em:
a) Corpo curto (série 14 da norma ISO 5752);
b) Corpo longo (série 15 da norma ISO 5752).
4.3 Tipo de acionamento
Quanto ao tipo de acionamento, as válvulas de gaveta classificam-se em:
Válvulas com acionamento através de volante ou de cabeçote, com ou sem mecanismo de redução.
Válvulas de acionamento comandado através de sistemas eletromecânicos hidráulicos ou pneumáticos.
5 REQUISITOS GERAIS
5.1 Marcações
As válvulas devem trazer marcado no corpo, em alto relevo, o que segue:
- Diâmetro nominal (DN);
- Pressão nominal (PN);
- Designação internacional padroni- zada do ferro fundido nodular SG;
- Nome ou marca de identificação do fabricante da válvula e da fundição;
- Série métrica à qual pertence, chata (MC) ou oval (MO).
Simbolização do ano de fabricação, e código que permita no mínimo a rastreabilidade do fundido.
5.2 Operação
O fechamento das válvulas deve se dar quando a haste é girada no sentido horário.
O fabricante deve indicar em sua documentação o número de voltas a efetuar para seu fechamento ou abertura.
A concepção da válvula deve permitir a adaptação de um acionamento comandado.
No volante devem constar setas indicativas dos sentidos de abertura e fechamento da válvula.
5.3 Pressão e temperatura de trabalho A máxima temperatura de trabalho das válvulas é de 60 ºC.
A máxima pressão de trabalho é de 1,6 MPa, para as válvulas operando com fluidos a temperatura de até 60 ºC.
5.4 Passagem da válvula
As válvulas devem apresentar passagem plena quando totalmente abertas.
5.5 Entrega
As válvulas devem ser entregues na posição fechada, dispostas e embaladas de modo a prevenir danos.
5.6 Intercambiabilidade
As peças componentes das válvulas deverão ser intercambiáveis para um mesmo fabricante e um mesmo diâmetro. A intercambiabilidade deverá persistir ao longo do tempo.
5.7 Reposição
Os fabricantes deverão garantir estoque para reposição de qualquer componente da válvula.
6 REQUISITOS ESPECÍFICOS
6.1 Materiais
Os materiais empregados na fabricação dos componentes das válvulas, devem atender ao especificado na tabela 1.
Tabela 1 - Materiais
Nº DENOMINAÇÃO MATERIAL 01 Corpo
02 Tampa
03 Câmara da gaxeta 04 Obturador (cunha) 05 Preme gaxeta
Ferro fundido com grafita esferoidal (nodular) FE-42012 da NBR 6916 04 Cunha maciça
06 Anel da cunha 07 Anel do corpo 08 Porca de manobra
Bronze fundido liga 10 da ABNT EB-161 (ASTM B-62) 09 Haste (incluindo o
anel)
Aço inoxidável – AISI – 410 (ABNT-410) 10 Parafuso e porca
do corpo
11 Parafuso do preme gaxeta
Aço carbono ABNT 1020: galvanizado por imersão conf.
ASTM A 153 grau C
12 Gaxeta
Anel de borracha sintética grafitada Cordão de amianto grafitado trançado Teflon
13 Junta de câmara de gaxeta
14 Junta do corpo
Elastômero ABNT – EB 362 ou ASTM D 2000 4AA 610 A 13 B 13 e A 14
6.2 Características construtivas 6.2.1 Obturador e anéis de vedação O obturador da válvula (cunha ou gaveta) e os seus anéis de vedação podem ser de materiais fundidos, forjados ou laminados. Os obturadores das válvulas de diâmetros DN 50, 60 e 75 devem ser maciços.
O obturador deve ser guiado lateralmente, e as superfícies metálicas de vedação devem ser retificadas de modo a permitir um perfeito contato. O ajuste do obturador com os anéis deve ser tal que permita vedação com desgaste homogêneo das superfícies.
Os anéis de vedação devem ser fixados ao corpo através de processos de
prensagem, martelagem ou rosqueamento.
6.2.2 Haste
A haste deve ser do tipo não ascendente, fabricada em uma única peça, com a superfície de contato com a gaxeta usinada, com acabamento superficial adequado ao tipo de engaxetamento empregado.
O diâmetro mínimo da haste deve ser conforme a tabela 2, medido na parte cilíndrica lisa.
Tabela 2 - Diâmetro de haste (da) DN (mm) Série
métrica da (mm)
50 Chata 18
60 Chata 18
75 Chata 21
80 Chata 21
100 Chata 21
125 Chata 24
150 Chata 24
200 Chata 27
250 Oval 36,5
300 Oval 42,5
A rosca da haste deve ser trapezoidal, tipo ACME, conforme a NBR 5868, com diâmetro nominal equivalente ao diâmetro mínimo indicado na tabela 2, com folga suficiente para permitir fácil abertura quando submetida à pressão de trabalho.
No ato de entrega das válvulas, devem ser fornecidas as características das roscas das hastes e dos parafusos utilizados.
6.2.3 Porca de manobra
A porca de manobra deve acoplar-se ao obturador com um certo grau de liberdade, de modo a permitir que este se ajuste perfeitamente à sede. Este acoplamento não deve permitir, no entanto, que o obturador se solte da porca.
A porca de manobra deve ter altura mínima de 1,5 vezes o diâmetro da haste.
6.2.4 Câmara de gaxeta
A câmara de gaxeta deve apresentar profundidade suficiente para permitir estanqueidade e possibilitar reaperto, quando for necessário. Essa profundidade deve ser, no mínimo, igual a 1,5 vezes o diâmetro da haste.
6.2.5 Preme gaxeta
A altura útil do preme gaxeta deve ser no mínimo igual a 1,5 vezes o diâmetro da haste.
6.2.6 Volante e cabeçote
Os volantes e cabeçotes ilustrados na figura 1 devem ter as dimensões E, F e G dadas na tabela 3.
E
G
F
F E
GC
A B
A = 27mm B = 32 mm C = 50 mm
Figura 1 – Volante e cabeçote
Tabela 3 - Dimensões de encaixe do volante e do cabeçote
DIMENSÕES (mm) DN
(mm) E F G
50 12 14 23
60 12 14 23
75 15 18 28
80 15 18 28
100 15 18 28
125 15 18 28
150 15 18 28
200 17 20 30
250 26 31 45
300 30 36 55
6.2.7 Válvula com flanges
A distância entre as faces dos flanges deve ser conforme a tabela 4.
As dimensões e tolerâncias dos flanges devem ser conforme a norma NBR 7675.
Para os DN 60, 80 e 125 devem ser conforme a norma ISO 2531.
As faces dos flanges devem estar contidas em planos perpendiculares ao eixo longitudinal da válvula.
Devem ser fornecidos junto com as válvulas todos os acessórios necessários para sua montagem, tais como: vedações, parafusos, porcas e arruelas.
Tabela 4 – Distância entre as faces dos flanges (L)
L (mm) DN
(mm) CHATA OVAL
50 150 ±2 -
60 150 ±2 -
75 180 ±2 -
80 180 ±2 -
100 190 ±2 -
125 200 ±2 -
150 210 ±2 -
200 230 ±2 -
250 - 450 ±2
300 - 500 ±3
6.2.8 Válvula com Bolsas
As dimensões das bolsas devem obedecer às normas ABNT NBR 7674 e NBR 13747, para tubulações de ferro fundido, e NBR 5647 para tubulações de PVC rígido.
6.2.9 Torque de manobra
O torque a ser aplicado na haste da válvula para a sua abertura, estando a válvula totalmente fechada e a gaveta sob pressão diferencial igual à pressão máxima de trabalho, não pode atingir valores superiores aos indicados na tabela 5.
Tabela 5 - Torque máximo de manobra (T) DN (mm) T (N x m)
50 60
60 75
75 75
80 75
100 100
125 125
150 150
200 200
250 250
300 300
A força máxima para abertura da válvula, a ser aplicada no volante, deve ser de 400 N. A gaveta deve estar na posição fechada e sob pressão diferencial igual à pressão de trabalho.
6.2.10 Espessuras mínimas de parede As espessuras mínimas de parede do corpo e da tampa da válvula devem ser conforme especificado na tabela 6.
Tabela 6 - Espessura mínima de parede do corpo e da tampa (e)
ESPESSURA MÍNIMA (e) ( mm) DN (mm)
Série métrica chata
Série métrica oval
50 6,0 -
60 6,0 -
75 7,0 -
80 7,0 -
100 7,0 -
125 10,0 -
150 10,0 -
200 11,0 -
250 - 10,0
300 - 11,0
6.2.11 Pintura
A pintura das válvulas deve ser executada com os materiais descritos a seguir:
♦ Pintura interna:
Tinta epoxi amida de alta espessura.
Exige-se certificado de atoxicidade para contato com a água potável.
Espessura: 150µm medida na película seca, aplicada em duas demãos de 75µm.
♦ Pintura externa:
A pintura externa deve-se constituir das mesmas tintas e camadas descritas para a pintura interna.
A qualificação do sistema de pintura deve ser conforme a norma NTS 036.
7 ENSAIOS PARA VÁLVULA DE GAVETA
7.1 Ensaio Hidrostático
Todas as válvulas devem ser ensaiadas pelo fabricante com água, nas pressões indicadas na tabela 7.
Tabela 7 - Pressões de ensaio hidrostático Pressão de ensaio
(MPa) Diâmetro
Nominal DN Pressão trabalhode
(MPa) Corpo Sede
50 a 200 (chata) 250 a 300
(oval)
1,6 2,4 1,6
As pressões do ensaio hidrostático devem ser atingidas gradativamente, não sendo admitida a presença de ar no interior da válvula durante o ensaio.
A duração mínima do ensaio do corpo e da sede deve ser conforme a tabela 8.
Tabela 8 - Duração mínima dos ensaios
DN (mm) Corpo (seg.) Sede (seg.)
50 – 75 30 30
100 – 150 60 60
200 – 300 120 120
7.1.1 Ensaio hidrostático do corpo O ensaio hidrostático do corpo deve ser realizado antes da aplicação da pintura, com as extremidades da válvula fechadas e o obturador na posição aberta.
Durante o ensaio não são admitidos vazamentos ou exsudações.
7.1.2 Ensaio de estanqueidade da sede
O ensaio de estanqueidade da sede deve ser realizado após a aplicação da pintura final da válvula.
Com a válvula presa por uma extremidade e a outra aberta para inspeção, aplicar a pressão estabelecida na tabela 7 alternadamente em cada lado da sede, não se admitindo a sua prensagem.
A pressão deste ensaio deve ser atingida gradativamente, sem nenhum choque hidráulico, não sendo admitida a presença de ar no interior da válvula durante o ensaio.
Neste ensaio admite-se um vazamento máximo de 0,4 mL/h x DN, considerando DN como um número adimensional.
O torque de fechamento capaz de garantir estanqueidade deve atingir, no máximo, os valores fixados na tabela 5.
O torque de abertura deve atingir, no máximo, os valores fixados na tabela 5, estando a válvula sob pressão diferencial igual à pressão máxima de trabalho.
7.2 Ensaio de protótipo
O ensaio de protótipo deve ser realizado para a qualificação da válvula e do seu fabricante junto à Sabesp. Deve ser realizado, no mínimo uma vez por ano, ou sempre que for feita uma modificação substancial na sua concepção, no seu projeto ou no processo de fabricação, por exemplo: forma dimensões e tolerâncias do conjunto ou de qualquer componente, supressão ou adição de elementos constituintes da válvula, modificações de materiais, de usinagem e acabamento, do processo e máquinas utilizadas na fabricação.
Os ensaios deverão ser feitos na presença da Sabesp ou em laboratórios por ela reconhecidos.
Assim sendo, o certificado de qualificação será dado com base em um desenho certificado entregue à Sabesp para que se possam comprovar
modificações posteriores, bem como nos certificados e fornecedores das matérias primas e das tintas.
O ensaio de protótipo consiste de:
a) ensaio de resistência ao uso;
b) ensaio hidrodinâmico.
7.2.1 Ensaio de resistência ao uso A válvula deve ser projetada para suportar o torque especificado na tabela 9, aplicado em sua haste, sem redutor.
Tabela 9 – Torque de resistência (TR) DN (mm) TR (N x m)
50 250
60 250
75 250
80 250
100 250
125 300
150 300
200 400
250 500
300 600
A válvula deve ser montada de maneira a se aplicar na gaveta a pressão de trabalho definida na tabela 7.
Aplicar progressivamente na haste da válvula em posição de fechamento total, o torque de ensaio de resistência dado na tabela 9, de modo a verificar a resistência das peças que compõem a válvula.
Aplicar o mesmo torque em posição de abertura total, neste caso, sem pressão.
Não será admitida nenhuma deformação permanente na válvula ou em qualquer componente desta.
Em seguida, realizar os ensaios hidrostáticos (corpo e sede) conforme especificado no item 7.1.
Para o ensaio de protótipo, não é necessária a pintura da válvula.
Os vazamentos pela sede devem ser inferiores ou no máximo iguais ao valor definido no item 7.1.2.
7.2.2 Ensaio hidrodinâmico
Devem ser ensaiadas 3 válvulas para cada diâmetro fabricado.
A válvula deve ser instalada em uma tubulação que simule seu futuro funcionamento, de forma que o eixo longitudinal da haste permaneça na vertical.
A vazão mínima de água através da válvula deve ser conforme estabelecido na tabela 10, estando a válvula aberta sob pressão mínima de 80% da pressão de trabalho.
Tabela 10 - Vazões mínimas para o ensaio hidrodinâmico (Qh)
DN (mm) Qh (l/s)
50 1,5
60 1,5
75 2,2
80 2,5
100 3,9
125 6,1
150 8,8
200 15,7
250 24,5
300 35,3
Exige-se neste ensaio a realização de 300 ciclos completos de abertura e fechamento da válvula.
Na posição fechada, a válvula deve suportar uma pressão diferencial na gaveta igual à de trabalho. Na posição aberta admite-se pressão mínima de 80% da pressão de trabalho.
Os torques de abertura e fechamento no ensaio hidrodinâmico devem ser os indicados pelo fabricante, e limitados aos valores estabelecidos na tabela 5.
Durante todo o ensaio, não são admitidos vazamentos ou exsudações, rupturas de peças ou qualquer outro defeito que comprometa o bom desempenho da válvula.
O ensaio hidrodinâmico deve ser interrompido após os 300 ciclos na posição de válvula fechada para verificação de vazamentos na sede.
Nesta condição admite-se um vazamento máximo de 10 mL/h x DN.
7.3 Ensaios de recebimento
Para o recebimento das válvulas, devem ser realizados os seguintes ensaios:
7.3.1 Válvulas com qualificação
- exame visual (sem aplicação de pintura)
- exame dimensional
- ensaio hidrostático (corpo e sede) conforme 7.1
- ensaio de pintura (aderência e espessura da película seca de tinta) 7.3.2 Válvulas sem qualificação
- ensaio do protótipo conforme o item 7.2
- ensaios constantes no item 7.3.1 7.4 Torque de manobra
A critério da Sabesp, sempre que se julgar necessário, será verificado o torque de manobra.
O torque de manobra na haste da válvula sem redutor pode atingir, no máximo, os valores estabelecidos na tabela 5, estando a válvula na posição fechada e sob pressão diferencial igual à pressão máxima de trabalho.
O volante deve ser dimensionado de forma a possibilitar a manobra com uma força máxima de 400 N, estando a válvula na posição fechada e sob pressão diferencial igual à pressão máxima de trabalho.
8 INSPEÇÃO
Todos os lotes de válvulas compradas de acordo com esta norma devem ser inspecionadas pela Sabesp.
A inspeção deve ser realizada no local de fabricação da válvula, a menos que seja estabelecido de outra maneira.
O inspetor da Sabesp deve ter livre acesso a todos os locais, documentos e instrumentos relacionados com a inspeção.
8.1 Inspeção por amostragem
Para lotes de até 25 unidades, a inspeção será realizada em todas as peças.
Para lotes maiores que 25 unidades a inspeção será feita por amostragem conforme estabelecido na tabela 11.
Cada lote deve ser constituído de válvulas de um único diâmetro e tipo de acionamento, fabricadas essencialmente sob as mesmas condições e no mesmo período.
Deve ser retirado do lote de válvulas apresentado para a realização dos ensaios previstos em 7.3.1 uma quantidade definida pela tabela 11 (conforme NBR 5426 NQA 0,65 - Plano simples normal - Nível II).
As válvulas a serem ensaiadas serão escolhidas pela Sabesp.
8.2 Aceitação
O lote deve ser aceito caso o número de válvulas submetidos aos ensaios
apresente não conformidades em número igual ou inferior ao número de aceitação estabelecido na tabela 11.
O lote deve ser rejeitado caso o número de válvulas submetidas aos ensaios apresente não conformidades em número igual ou superior ao número de rejeição estabelecido na tabela 11.
Tabela 11 - Amostragem
Lote Amostra Aceitar Rejeitar
26 a 50 8 0 1
51 a 90 13 0 1
91 a 150 20 0 1
151 a 280 32 0 1
281 a 500 50 1 2
501 a 1200 80 1 2
1201 a 3200 125 2 3
3201 a 10000 200 3 4
ANEXO A
FOLHA DE DADOS
A Lista abaixo destina-se a orientar o devido preenchimento da descrição da válvula de gaveta requerida no edital ou pedido de compra. Devem ser citados:
01. O número e título desta norma;
02. Diâmetro nominal;
03. Pressão nominal;
04. Tipo de extremidade: flange ou bolsa;
05. Tipo de acionamento: volante ou cabeçote;
06. Cor externa;
ANEXO B
Pos. Denominação
1 Corpo 2 Tampa
3 Câmara da gaxeta
4 Obturador (cunha ou gaveta) 5 Preme gaxeta
6 Anel de vedação do obturador 7 Anel de vedação do corpo 8 Porca de manobra
9 Haste
10 Parafuso e porca
11 Parafuso e porca do preme gaxeta 12 Gaxeta
13 Junta da câmara da gaxeta 14 Junta do corpo
15 Cabeçote
Desenho Ilustrativo 15
11 5 3 12 13 2 14 10
9 8 4
6
7 1
VÁLVULAS DE GAVETA ÚNICA DE FERRO FUNDIDO NODULAR
Considerações finais:
1) Esta norma técnica, como qualquer outra, é um documento dinâmico, podendo ser alterada ou ampliada sempre que for necessário. Sugestões e comentários devem ser enviados à Divisão de Normalização Técnica - TDSN;
2) Esta norma é uma revisão do documento normativo 0100-052-S5/R.1 de 30 de dezembro de 1981,elaborada pela comissão de estudos CE-09 com base na norma ABNT NBR 12430.
3) Tomaram parte na elaboração desta norma:
ÁREA UNIDADE DE
TRABALHO
NOME
