Os ensaios em mangueiras industriais

Entenda os métodos de ensaio para mangueiras industriais de elastômero vulcanizado. 

A NBR 14967 de 11/2020 – Mangueiras industriais – Métodos de ensaio especifica os métodos de ensaio para mangueiras industriais de elastômero vulcanizado. Especifica os requisitos de ensaios para mangueiras industriais no tocante aos tipos ensaios para verificação de: dimensional (variação dos diâmetros interno e externo, de comprimento, de espessura); resistência às pressões de ensaio e de ruptura, após a aplicação de pressão hidrostática; resistência ao óleo; resistência ao ozônio; resistência ao vácuo; resistência à torção; resistência ao dobramento (raio de curvatura); condutividade elétrica (condutivas e não condutivas); resistência elétrica; adesão. Os detalhes específicos da construção de mangueiras não são rigidamente estabelecidos nesta norma, uma vez que isso pode restringir a introdução de métodos melhorados de construção.

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Como realizar o ensaio de torção?

Como deve ser executado o ensaio de resistência ao óleo?

Como deve ser feito o cálculo para mudança de volume?

Como deve ser executado o ensaio de resistência ao ozônio?

As mangueiras industriais devem ter dimensões e tolerâncias conforme as especificações da mangueira ensaiada. Na verificação das dimensões e tolerâncias das mangueiras industriais (ver figura abaixo), devem ser observados os requisitos descritos a seguir. O diâmetro externo da mangueira deve ser medido na seção situada a 50 mm da sua extremidade.

O diâmetro externo médio (DEM) deve ser considerado a média aritmética de no mínimo duas medidas ortogonais entre si, aproximada para o 0,1 mm mais próximo. A espessura mínima de parede (E) deve ser considerada a menor de três medidas efetuadas a 50 mm de sua extremidade, igualmente espaçadas entre si no perímetro, aproximadas para o 0,1 mm mais próximo.

Para a determinação da variação dimensional e da resistência à pressão de ensaio e à pressão de ruptura, a aparelhagem necessária à execução do ensaio é a seguinte: dispositivo de ensaio constituído dos seguintes componentes: bomba hidráulica ou sistema hidráulico com capacidade de pressão igual a pelo menos 125% da pressão mínima de ruptura indicada nas especificações; manômetro que permita a leitura clara dos valores de pressão. É recomendável, porém não obrigatório, o uso de manômetro com ponteiro de arrasto.

Incluir ainda as válvulas reguladoras de vazão que permitam um enchimento rápido da (s) mangueira (s), com expulsão total do ar e aumento de pressão; dispositivo para instalação das mangueiras montadas com suas conexões; cobertura transparente de proteção; terminais para adaptação da mangueira; cronômetro; escala graduada, em milímetros (mm); fita métrica, em milímetros (mm); paquímetro centesimal, com exatidão de 0,05 mm.

O ensaio deve ser realizado em uma mangueira de comprimento normal de produção ou em um corpo de prova com no mínimo 1 m de comprimento. O fluido de ensaio deve ser água ou óleo solúvel em água; nunca pode ser utilizado ar comprimido. A mínima razão de aumento de pressão deve ser: 0,075 MPa/s, para pressão de ensaio não acima de 7,0 MPa; 0,15 MPa/s, para pressão de ensaio acima de 7,0 MPa.

Se estas razões não forem alcançáveis, deve-se adotar uma razão acordada entre as partes. A máxima razão de aumento de pressão deve ser: 0,175 MPa/s, para pressão de ensaio não acima de 7,0 MPa; 0,35 MPa/s, para pressão de ensaio acima de 7,0 MPa e não acima de 42 MPa; para pressões de ensaio acima de 42 MPa, adotar uma razão em que a pressão requerida seja atingida no máximo em 2 min.

Aplicar a pressão hidrostática na razão especificada em 4.2.3, até atingir a pressão de ensaio e mantê-la por 1 min. Após este período a mangueira, não pode apresentar vazamentos ou outras falhas. Para a preparação do corpo de prova para ensaios de variação dimensional e torção, posicionar a mangueira horizontalmente em uma superfície plana e eliminar o ar no interior da mangueira.

Aplicar a pressão hidrostática de 0,05 MPa. Fazer três marcas de referência, X, Y e Z, em forma de arco, na superfície externa da mangueira, sendo que Y deve estar posicionado no centro do comprimento da mangueira, e X e Z a 250 mm dos lados de Y. Fazer uma linha longitudinal perpendicular ao arco da marca X até a marca Z.

Para o ensaio de variação de comprimento, aumentar a pressão na razão especificada no fluido de ensaio, até atingir a pressão de ensaio. O comprimento entre os dois extremos X e Z deve ser medido com precisão de até ± 1 mm, usando uma escala graduada em milímetros. A variação de comprimento, expressa como uma porcentagem do comprimento original, é dada pela equação: VL= L1 – L0/L0 x 100%, onde L0 é a distância entre as duas marcas externas, medida à pressão de 0,05 MPa (expressa em megapascal); L1 é a distância entre as duas marcas medidas na pressão de ensaio; VL é a porcentagem da mudança no comprimento, a qual será positiva no caso de um aumento no comprimento e negativa no caso de uma diminuição no comprimento.

Para o ensaio de variação do diâmetro externo, preferencialmente, o diâmetro externo deve ser determinado pela medição circunferencial feita com uma precisão de ± 1 mm, usando uma fita de medição. A medida pode, entretanto, ser feita diretamente com o paquímetro.

Para a determinação de adesão, a aparelhagem necessária para a execução do ensaio é a seguinte: dinamômetro aferido; escala graduada em milímetros; paquímetro ou especímetro; lâmina para corte; cronômetro. Para as mangueiras com diâmetros nominais de 20 mm a 100 mm, o corpo de prova para o ensaio de aderência deve ser cortado transversalmente na amostra, de modo a constituir um anel com 25 mm de largura.

Para as mangueiras com diâmetros nominais inferiores a 20 mm, separar um corpo de prova de 160 mm de comprimento da mangueira a ser ensaiada. O corpo de prova deve ser recortado longitudinalmente, em dois pontos diametralmente opostos, desenvolvendo a forma retangular com (25,0 ± 0,5) mm, (10,0 ± 0,5) mm, ou (5,0 ± 0,2) mm de largura, utilizando a largura mais adequada para o diâmetro nominal da mangueira a ser ensaiada.

Para o corpo de prova de anel, cortar longitudinalmente as camadas do corpo de prova, desenvolvendo a forma retangular. Iniciar, manualmente, o desprendimento das camadas, fazendo o deslocamento até que seja possível prender nas garras do dinamômetro.

Fixar o corpo de prova nas garras do dinamômetro, de modo que o ângulo de separação seja de aproximadamente 180°, ajustando para que a tensão seja uniformemente distribuída e não ocorra qualquer torção durante o ensaio. A velocidade de deslocamento das garras é de 50 mm/min, de modo a dar uma velocidade de separação das camadas de 25 mm/min.

Para corpos de prova retangulares, iniciar, manualmente, o desprendimento das camadas, prendendo-se as garras de forma que se mantenha o corpo de prova na vertical, formando um ângulo de aproximadamente 90°, tangente à sua superfície. A velocidade de deslocamento das garras é de 50 mm/min.

Zerar o sistema de medição de força do dinamômetro e registrar a força de separação por um comprimento de no mínimo 100 mm. No resultado do ensaio deve ser registrado o seguinte: descrição da mangueira ensaiada; diâmetro nominal; taxa de adesão, que não pode ser inferior a 6 N/mm; data de conclusão do ensaio.

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