A conformidade do sistema de tubulação para a condução de gases combustíveis

Deve-se conhecer os requisitos gerais para o sistema de tubulação multicamada composto por tubos, conexões e ferramental para condução de gases combustíveis. É aplicável aos sistemas de tubulação multicamada com temperatura de operação entre –20°C até 60°C, diâmetro nominal até 63 mm e pressão de operação de no máximo 500 kPa (5 bar).

A NBR 16821-1 de 08/2020 – Sistema de tubulação multicamada para a condução de gases combustíveis – Parte 1: Requisitos gerais especifica os requisitos gerais para o sistema de tubulação multicamada composto por tubos, conexões e ferramental para condução de gases combustíveis. É aplicável aos sistemas de tubulação multicamada com temperatura de operação entre –20°C até 60°C, diâmetro nominal até 63 mm e pressão de operação de no máximo 500 kPa (5 bar). A NBR 16821-2 de 08/2020 – Sistema de tubulação multicamada para a condução de gases combustíveis – Parte 2: Requisitos e métodos de ensaio para tubos especifica os requisitos gerais, dimensionais e de desempenho para os tubos multicamada, que tenham ao menos 60% da espessura de parede composta de material polimérico, destinados aos sistemas multicamada para uso com gases combustíveis. Esta parte é aplicável aos sistemas de tubulação multicamada com temperatura de operação entre – 20 °C e 60 °C, diâmetro nominal até 63 mm e pressão de operação de no máximo 500 kPa (5 bar).

A NBR 16821-3 de 08/2020 – Sistema de tubulação multicamada para a condução de gases combustíveis – Parte 3: Requisitos e métodos de ensaio das uniões especifica os requisitos gerais e de desempenho das uniões do sistema de tubulação multicamada destinados ao uso com gases combustíveis. É aplicável aos sistemas de tubulação multicamada com temperatura de operação entre –20 °C e 60 °C, diâmetro nominal até 63 mm e pressão de operação de no máximo 500 kPa (5 bar). A NBR 16821-4 de 08/2020 – Sistema de tubulação multicamada para a condução de gases combustíveis – Parte 4: Conexão mecânica de compressão radial por crimpagem estabelece os requisitos específicos para as conexões mecânicas de compressão radial por crimpagem do sistema de tubulação multicamada. A NBR 16821-5 de 08/2020 – Sistema de tubulação multicamada para a condução de gases combustíveis – Parte 5: Conexão mecânica de compressão radial por anel deslizante especifica os requisitos específicos para as conexões mecânicas de compressão radial por anel deslizante do sistema de tubulação multicamada. A NBR 16821-6 de 08/2020 – Sistema de tubulação multicamada para a condução de gases combustíveis – Parte 6: Conexão mecânica de compressão radial por rosca bicônica especifica os requisitos específicos para as conexões de compressão radial por rosca bicônica do sistema de tubulação multicamada. A NBR 16821-8 de 08/2020 – Sistema de tubulação multicamada para a condução de gases combustíveis – Parte 8: Código de prática de manuseio e montagem especifica os requisitos específicos de manuseio e montagem do sistema de tubulação multicamada e respectivas tecnologias de união.

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Como pode ser definido um sistema de tubulação multicamada?

Quais são as dimensões dos tubos e das camadas dos tubos?

Qual é a resistência à pressão hidrostática de longa duração?

Quais são as propriedades físicas dos tubos?

A série NBR 16821 (todas as partes) é o documento de referência para o sistema de tubulação multicamada, aplicável aos tubos multicamada, conexões, ferramental, uniões, manuseio e instalação, com o propósito de sistema para aplicação em redes de distribuição de gases combustíveis com máxima pressão de operação até 500 kPa (5 bar). Para garantir a conformidade com os requisitos essenciais e de segurança do sistema de tubulação multicamada, a parte 1 da NBR 16821 deve ser aplicada em conjunto com uma ou mais partes da NBR 16821, conforme aplicável.

A temperatura de projeto para o sistema de tubulação multicamada deve ser de –20 °C a 60 °C. A pressão de projeto do sistema de tubulação multicamada deve ser de no mínimo 500 kPa (5 bar). Os tipos de sistemas de tubulação multicamada contemplados nesta parte 1 da NBR 16821 são apresentados na tabela abaixo.

Por questões de segurança, os tubos, as conexões e os ferramentais utilizados para realização da união são específicos para cada sistema, devendo ser seguida a orientação do fabricante. Os requisitos da NBR 16821-3 devem ser atendidos. A montagem de um dos componentes de um sistema de tubulação multicamada, que esteja de acordo com esta norma, com um componente de outro sistema de tubulação multicamada, que também esteja de acordo com esta norma, deve ser considerado como um novo sistema de tubulação multicamada.

A conformidade do sistema de tubulação multicamada com os requisitos das partes aplicáveis da NBR 16821, deve ser verificada por meio de ensaio em laboratórios de competência técnica reconhecida. Recomenda-se que o fabricante possua sistema de controle de qualidade que comprove o cumprimento dos requisitos desta norma ao longo do processo de fabricação.

Recomenda-se que o usuário requeira do fabricante as evidências de conformidade com os requisitos da parte 1 da NBR 16821. A transição entre os sistemas de tubulação multicamada e os sistemas de outros materiais deve ser realizada por meio de conexões roscadas conforme a ABNT NBR NM ISO 7-1. A identificação de um sistema de tubulação multicamada, a elaboração do projeto e execução da instalação e do ensaio de estanqueidade devem atender aos requisitos das normas de instalação (ver NBR 15526 e NBR 15358).

Devem ser disponibilizadas as seguintes informações pelo fabricante: sobre o tubo multicamada: identificação do sistema de tubulação multicamada ao qual o tubo pertence, características e dimensões pertinentes; os requisitos para manuseio, transporte e armazenamento; as condições e restrições para exposição dos tubos contra intempéries e raios ultravioleta (UV); raio de dobra (curvatura) mínimo do tubo. Sobre as conexões: a identificação do sistema de tubulação multicamada ao qual a conexão pertence, características e dimensões pertinentes; os requisitos para manuseio, transporte e armazenamento; as condições e restrições das conexões contra intempéries e raios ultravioleta (U.V); a informação sobre a possibilidade de reuso, reaproveitamento ou remontagem de conexões já acopladas a um tubo multicamada.

Sobre o ferramental deve ser feita a identificação do sistema de tubulação multicamada ao qual o ferramental é aplicado; ferramental a ser utilizado para a montagem do sistema de tubulação multicamada, bem como o procedimento para realizá-la; a indicação sobre caso seja necessária a utilização de ferramental para realizar a dobra (curvatura) do tubo multicamada, em função do dimensional do tubo; os procedimentos de manutenção, calibração, controle ou regulagem; os requisitos para manuseio, armazenamento e transporte. Sobre o sistema de tubulação multicamada, devem estar disponíveis as informações do procedimento de cálculo (fórmulas, ábacos, tabelas, planilhas ou software) para o dimensionamento dos diâmetros; a perda de carga nos tubos retos, tubos curvados e nas conexões; e a instrução que os tubos e as conexões pertençam a um sistema único.

A pressão de projeto do tubo multicamada deve ser de no mínimo 500 kPa (5 bar). A temperatura de projeto para o tubo multicamada deve ser – 20 °C a 60 °C. Para garantir a conformidade com os requisitos essenciais e de segurança do sistema de tubulação multicamada, esta Parte do Texto-Base 009:301.004-001 deve ser aplicada em conjunto com uma ou mais partes do Texto-Base 009:301.004-001, conforme aplicável. A composição das camadas dos tubos deve ser conforme a figura abaixo.

As camadas interna e externa devem ser projetadas para suportar as condições a que forem submetidas e devem ser produzidas a partir de compostos em conformidade com as normas especificadas na Tabela A.1, disponível na norma. No caso de tubos para o sistema de anel deslizante, a camada interna deve ser de PEX, conforme Anexo A. Não são permitidos materiais reprocessados e ou reciclados.

A camada de alumínio deve ser fabricada em conformidade com a norma especificada na Tabela A.2, disponível na norma. As camadas de adesivo não são consideradas como camadas projetadas para suportar esforços.

O conjunto de camadas do tubo deve ser projetado para resistir às condições de pressão e de temperatura de projeto do tubo. O coeficiente de projeto dos tubos multicamada (fator C) deve ser no mínimo igual a 2, quando usado para calcular a pressão de projeto prevista (pCD) de acordo com a máxima temperatura de operação. A cor da camada externa dos tubos multicamada deve ser amarela, preta ou branca. Os tubos nas cores preta ou branca devem possuir listras amarelas conforme seção 5.

No caso dos tubos de cor preta, o composto de negro de fumo (carbon black) utilizado deve ter um tamanho médio de partícula de 10 nm a 25 nm. A cor do tubo não está relacionada à proteção contra a radiação ultravioleta (UV). No caso de pintura para harmonia arquitetônica, o fabricante deve ser consultado quanto ao procedimento a ser adotado.

REVISTA DIGITAL ADNORMAS – Edição 121 | Ano 3 | 27 AGOSTO 2020

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Edição 121 | Ano 3 | 27 AGOSTO 2020
ISSN: 2595-3362
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REVISTA DIGITAL ADNORMAS – Edição 118 | Ano 3 | 6 AGOSTO 2020

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Os ensaios em poliestireno expandido (EPS)

Conheça os métodos de ensaio para determinação das propriedades do poliestireno expandido (EPS) utilizado para qualquer fim. O EPS é um plástico celular rígido, resultado da polimerização do estireno em água. O produto final são pérolas de até 3 milímetros de diâmetro, que se destinam à expansão.

A NBR 16866 de 06/2020 – Poliestireno expandido (EPS) — Determinação das propriedades — Métodos de ensaio estabelece os métodos de ensaio para determinação das propriedades do poliestireno expandido (EPS) utilizado para qualquer fim. O EPS é um plástico celular rígido, resultado da polimerização do estireno em água. O produto final são pérolas de até 3 milímetros de diâmetro, que se destinam à expansão. No processo de transformação, essas pérolas aumentam em até 50 vezes o seu tamanho original, por meio de vapor, fundindo-se e moldando-se em formas diversas.

Expandidas, as pérolas apresentam em seu volume até 98% de ar e apenas 2% de poliestireno. Em 1m³ de EPS expandido, por exemplo, existem de 3 a 6 bilhões de células fechadas e cheias de ar. O processo produtivo do EPS não utiliza o gás CFC ou qualquer um de seus substitutos. Como resultado os produtos finais de EPS são inertes, não contaminam o solo, água e ar. São 100% reaproveitáveis e recicláveis e podem, inclusive, voltar à condição de matéria-prima.

Pode ser reciclado infinitas vezes que não perde as propriedades mecânicas (não degrada).

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Qual é a aparelhagem e como se faz a preparação dos corpos de prova para a determinação da resistência à compressão?

Qual é o esquema do ensaio de flexão?

Qual deve ser a aparelhagem para a determinação do índice de oxigênio?

Qual é o procedimento para execução do ensaio de determinação do índice de oxigênio?

Também conhecido como isopor, o EPS consiste em até 98% de ar e apenas 2% de poliestireno. Em 1m³ de EPS expandido, por exemplo, existem de 3 a 6 bilhões de células fechadas e cheias de ar. É produzido em duas versões: Classe P, não retardante à chama, e Classe F, retardante à chama. Também 3 grupos de massa específica aparente: I – de 13 a 16 kg/m3, II – de 16 a 20 kg/m³, III – de 20 a 25 kg/m³. Outro aspecto da classificação do EPS diz respeito à resistência à deformação.

O valor que se segue ao nome EPS indica a pressão necessária para uma compressão com deformação de 10%, em KPa. Por exemplo, para o EPS 30 são necessários 30 KPa para uma deformação de 10%. Esse material ganhou nos últimos 35 anos uma posição estável na construção de edifícios, não apenas por suas características isolantes, mas também por sua leveza, resistência, facilidade de trabalhar e baixo custo.

Existe um método de ensaio para a determinação da densidade aparente de blocos ou produtos moldados de EPS calculada pela relação entre a massa e o volume de cinco corpos de prova de uma amostra. Para a realização do ensaio, utilizar a seguinte aparelhagem: balança com resolução mínima de 0,1g; paquímetro ou régua com resolução de 0,1 mm. Para fazer a preparação dos corpos de prova, devem ser retirados cinco corpos de prova de regiões diferentes da amostra e com dimensões de 200 mm x 200 mm x 200 mm.

Os corpos de prova não podem conter faces da superfície original do bloco. Os corpos de prova devem ser condicionados por 24 h em ambiente a (23 ± 2) °C antes da realização do ensaio. O ensaio deve ser realizado em ambiente com temperatura de (23 ± 2) °C e umidade relativa do ar de (50 ± 10) %. Após o condicionamento descrito, determinar a massa M dos corpos de prova. Utilizando o paquímetro, medir três vezes a largura, o comprimento e a altura dos corpos de prova.

Cada medição deve ser realizada em posições distintas, tomando o cuidado para não comprimir as faces durante o procedimento. Calcular a densidade dos corpos de prova, expressa em quilogramas por metro cúbico (kg/m³), pela relação entre a massa e o volume, por meio da seguinte expressão: D=M/Vx10-6, onde D é a densidade, expressa por quilogramas por metro cúbico (kg/m³); M é a massa do corpo de prova, expressa em gramas (g); V é o volume do corpo de prova, expresso em milímetros cúbicos (mm³). Calcular a média aritmética dos resultados obtidos pelas determinações realizadas.

Expressar os resultados do ensaio para determinação da densidade em quilogramas por metro cúbico (kg/m³) com base na média aritmética da densidade encontrada para os cinco corpos de prova com uma casa decimal. O relatório de ensaio deve conter no mínimo as seguintes informações: identificação da amostra ensaiada; referência a esta norma; condições ambientais durante acondicionamento dos corpos de prova e durante o ensaio; dimensões e quantidades dos corpos de prova; resultados individuais e média aritmética da densidade, com aproximação de 0,1 kg/m³; data de realização do ensaio; possíveis desvios em relação a esta norma,

O método de ensaio para determinação da quantidade de água absorvida pelo EPS é feito após imersão total em água calculada pelo aumento da porcentagem em volume d’água dos corpos de prova imersos em água à temperatura controlada por 24 h. Para a realização do ensaio, utilizar a aparelhagem a seguir: balança analítica com resolução mínima de 0,001 g; paquímetro com resolução de 0,01 mm; estufa com circulação de ar, capaz de manter a temperatura constante em (50 ± 3) °C; dessecador; água deionizada; recipiente com profundidade mínima de 150 mm; dispositivo que evite a flutuação e exposição dos corpos de prova ao ar, de modo a impactar pouco sobre a superfície dos corpos de prova, por exemplo, rede.

Os corpos de prova devem ser cubos de 100 mm de lado sem falhas ou imperfeições visíveis. Os corpos de prova devem ser retirados da parte interna do bloco de EPS, sem conter nenhuma face externa original. Devem ser ensaiados cinco corpos de prova por amostra, retirados de diferentes regiões do bloco.

Como procedimento para execução do ensaio, deve-se usar o paquímetro, determinar as três dimensões de cada corpo de prova. Realizar três medições para cada lado e calcular a média aritmética. Multiplicar os valores obtidos para obter o volume de cada corpo de prova. Para realizar a medição corretamente, o paquímetro deve apenas encostar sobre a superfície do corpo de prova, sem comprimi-la.

Manter os corpos de prova na estufa por 24 +10 h a uma temperatura de (50 ± 3) °C. Retirar os corpos de prova da estufa e mantê-los no dessecador a uma temperatura de (23 ± 3) °C até atingirem a temperatura ambiente. Determinar a massa seca (mi) de cada corpo de prova. B.4.5 Imergir os corpos de prova em um recipiente com água deionizada por 24 +10 h a (23 ± 3) °C. Os corpos de prova devem ser presos com uma rede ou um dispositivo semelhante, de modo que exista uma camada de água de pelo menos 25 mm acima dos corpos de prova e que eles não encostem no fundo do recipiente, conforme figura abaixo.

Retirar os corpos de prova da água e remover o excesso de água com um pano úmido. Determinar a massa saturada (mf) de cada corpo de prova. Para obter os valores de absorção de água em porcentagem de volume d’água, utilizar a seguinte equação: av=mf-m1/V x r  x 100, onde av é a absorção de água de cada corpo de prova, expressa em porcentagem (%); mf é a massa saturada de cada corpo de prova, expressa em gramas (g); mi é a massa seca de cada corpo de prova, expressa em gramas (g); V é o volume do corpo de prova, expressa em centímetros cúbicos (cm³); r é a densidade da água, expressa em gramas por centímetro cúbico (g/cm³). Considerar r = 1 g/cm³.

Calcular a média aritmética dos resultados obtidos das determinações realizadas nos cinco corpos de prova. Expressar os resultados do ensaio de determinação de absorção de água por volume em porcentagem com base na média aritmética dos resultados encontrados para os cinco corpos de prova com uma casa decimal. O relatório de ensaio deve conter no mínimo as seguintes informações: identificação da amostra ensaiada; referência a esta norma; dimensões e quantidades dos corpos de prova; condições ambientais durante acondicionamento dos corpos de prova e durante a realização do ensaio; resultados individuais e média aritmética da absorção de água em porcentagem de volume d’água, com aproximação de 0,1%; data de realização do ensaio; possíveis desvios em relação a esta norma.

API RP 652: os revestimentos de tanques de armazenamento de petróleo

Essa norma, editada em 2020 pela American Petroleum Institute (API), fornece as orientações sobre como alcançar um controle eficaz da corrosão em tanques de armazenamento acima do solo pela aplicação de revestimentos no fundo do tanque. Ela contém as informações pertinentes à seleção de materiais de revestimento, preparação de superfície, aplicação de revestimento, cura e inspeção de revestimentos de fundo de tanque para tanques de armazenamento novos e existentes.

A API RP 652:2020 – Linings of Aboveground Petroleum Storage Tank Bottoms fornece as orientações sobre como alcançar um controle eficaz da corrosão em tanques de armazenamento acima do solo pela aplicação de revestimentos no fundo do tanque. Ela contém as informações pertinentes à seleção de materiais de revestimento, preparação de superfície, aplicação de revestimento, cura e inspeção de revestimentos de fundo de tanque para tanques de armazenamento novos e existentes. Em muitos casos, os revestimentos do fundo do tanque provaram ser um método eficaz para evitar a corrosão interna do fundo do tanque de aço.

O objetivo desta prática recomendada (RP) é fornecer informações e orientações específicas para tanques de armazenamento de aço acima do solo em serviço de hidrocarbonetos. Certas práticas recomendadas também podem ser aplicáveis a tanques em outros serviços. Esta prática recomendada destina-se a servir apenas como um guia. As especificações detalhadas do revestimento do fundo do tanque não estão incluídas. Não designa os revestimentos específicos do fundo do tanque para todas as situações, devido à grande variedade de ambientes de serviço.

A NACE No.10/SSPC-PA 6 e a NACE No. 11/SSPC-PA 8 são normas da indústria para a instalação de revestimentos nos fundos dos tanques. Elas são escritas em linguagem obrigatória e contêm critérios específicos destinados ao uso por pessoas que fornecem especificações escritas para revestimentos de tanques e navios. Estes documentos devem ser considerados ao projetar e instalar um sistema de revestimento para tanques com fundo de aço.

Conteúdo da norma

1 Escopo……………………………. 1

2 Referências normativas…………….. 1

3 Termos e definições………………….. 2

4 Mecanismos de corrosão…………….. 6

4.1 Geral……………………… ………. 6

4.2 Corrosão química………………………… 6

4.3 Corrosão da célula de concentração………….. 6

4.4 Corrosão das células de oxigênio……………….. 7

4.5 Corrosão de células galvânicas………………… 7

4.6 Corrosão influenciada microbiologicamente (MIC)……… 7

4.7 Corrosão por erosão…………………………. 7

4.8 Corrosão relacionada ao atrito…………………. 8

4.9 Corrosão generalizada versus localizada…… …….. 8

4.10 Quebra por corrosão sob tensão………………… 8

4.11 Mecanismos de corrosão internos……………… 8

5 Determinação da necessidade de revestimento do fundo do tanque………………. 9

5.1 Geral……………………. ………. 9

5.2 Revestimentos para proteção contra corrosão…….. 9

5.3 Histórico de corrosão do tanque……………………… 9

5.4 Fundação do tanque……………………………… 10

6 Seleção do revestimento do fundo do tanque……………… 10

6.1 Geral………………………………………. 10

6.2 Zinco inorgânico/silicato de zinco (IOZ)…………….. 11

6.3 Revestimentos inferiores do tanque de filme fino…………….. 12

6.4 Revestimentos de fundo de tanque sem reforço de filme espesso……………… 13

6.5 Revestimentos inferiores reforçados do tanque de filme espesso………………….. 14

6.6 Circunstâncias que afetam a seleção de revestimento… 16

6.7 Seleção de revestimentos internos para tanques que armazenam combustíveis alternativos…………………. 18

7 Preparação da superfície………………………. 20

7.1 Geral…………………………….. …….. 20

7.2 Pré-limpeza…………………………… 21

7.3 Reparo inferior e preparação subsequente de solda e componente………………… 21

7.4 Limpeza da superfície……………………………….. 21

7.5 Perfil de superfície ou padrão de ancoragem………….. 22

7.6 Limpeza com ar e por abrasivo………………………….. 22

7.7 Remoção de sais………………………….. 22

7.8 Remoção de poeira…………………………. 22

8 Aplicação de revestimento…………………. 22

8.1 Geral…………………………….. …….. 22

8.2 Diretrizes para aplicação de revestimento……………… 23

8.3 Controle de temperatura e umidade………………. 23

8.4 Espessura do revestimento………………………. 23

8.5 Cura de revestimento…………………… 23

9 Inspeção…………………………… 24

9.1 Geral…………………….. …….. 24

9.2 Qualificação do pessoal de inspeção………………. 24

9.3 Parâmetros de inspeção recomendados……….. 24

10 Avaliação, reparo e substituição de revestimentos existentes……………….. 25

10.1 Geral………. …….. 25

10.2 Métodos de avaliação…………. 25

10.3 Critérios de avaliação para revestimentos………. 25

10.4 Avaliando a capacidade de manutenção de revestimentos existentes………………………….. 26

10.5 Determinando a causa da degradação/falha do revestimento…………………….. 26

10.6 Reparo e substituição do revestimento……. 26

11 Maximizando a vida útil do revestimento pela seleção e especificação adequadas de material……. 27

11.1 Geral……………………………… 27

11.2 Seleção de material de revestimento…………….. 28

11.3 Especificações escritas………………………. 28

12 Saúde, segurança e meio ambiente………………… 28

12.1 Geral………………………….. 28

12.2 Entrada do tanque……………………. …. 29

12.3 Preparação da superfície e aplicação de revestimento……29

12.4 Folhas de dados de segurança do fabricante…………….. 29

Bibliografia……… 30

A atenuação passiva de ruído de protetores auditivos

Saiba quais os dois métodos para medir, analisar e relatar a capacidade de atenuação passiva de ruído de protetores auditivos, com colocação pelo ouvinte treinado (Método A) e com colocação pelo ouvinte inexperiente (Método B). 

A NBR 16076 de 05/2020 – Equipamento de proteção individual – Protetores auditivos – Medição de atenuação de ruído com métodos de orelha real especifica dois métodos para medir, analisar e relatar a capacidade de atenuação passiva de ruído de protetores auditivos, com colocação pelo ouvinte treinado (Método A) e com colocação pelo ouvinte inexperiente (Método B). Os métodos consistem em ensaios psicofísicos realizados em grupos de seres humanos para determinar a atenuação de ruído na orelha real no limiar de audição. Os Métodos A e B são correspondentes em todos os aspectos eletroacústicos e psicofísicos, diferindo na escolha do ouvinte, treinamento, procedimento de colocação do protetor auditivo e envolvimento do experimentador.

A seleção do método de ensaio, ouvinte treinado ou colocação pelo ouvinte inexperiente, baseia-se na aplicação pretendida. Esta norma se aplica aos protetores auditivos passivos não dependentes do nível de ruído. Os protetores auditivos ativos ou dependentes de nível de ruído podem ser ensaiados apenas quando os componentes eletrônicos estão desligados. Os dispositivos podem ser utilizados em combinação um com o outro, como protetores auditivos de inserção utilizados em conjunto com protetores auditivos tipo concha ou capacetes com proteção auditiva.

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Como devem ser realizadas as medições do tamanho do canal auditivo e das dimensões da cabeça?

Qual deve ser o número de ouvintes nos ensaios em protetores auditivos?

Qual deve ser o número de medições de limiar aberto e fechado?

Como deve ser feito o treinamento em colocação de protetores auditivos?

Esta norma descreve os métodos de ensaio de atenuação na orelha real no limiar de audição (REAT) para a medição da atenuação de ruído dos protetores auditivos. Os dados REAT geralmente são reconhecidos por produzir a melhor medida da atenuação de ruído fornecida pelos protetores auditivos passivos e incluem os efeitos da transmissão de ruído por outros caminhos, como os transmitidos por condução ósseas e tecidos.

Os valores de atenuação no limiar auditivo, pelo método de orelha real nas baixas frequências (abaixo de 500 Hz) obtidas por esta norma podem ser falsamente elevados em alguns decibéis, com o erro aumentando à medida que a frequência diminui. Esse resultado acontece devido ao mascaramento dos limiares auditivos ocluídos causados pelo ruído fisiológico durante o ensaio. Os erros são maiores para os protetores auditivos tipo capa de canal, protetores auditivos tipo concha de menor volume e para protetores auditivos do tipo inserção inseridos superficialmente. Os erros são menores para protetores auditivos tipo concha de grandes volumes e protetores auditivos do tipo inserção mais profundamente inseridos.

Os principais fatores que influenciam os valores de atenuação medidos são a seleção, o treinamento e a colocação do protetor auditivo pelo ouvinte durante o ensaio. Por esse motivo, essa norma inclui dois métodos distintos com diferentes abordagens para lidar com esses fatores. O Método A, anteriormente chamado de “colocação supervisionada pelo experimentador” e agora designado como “ouvinte treinado”, descreve algo próximo de um cenário de colocação ideal que pode ser obtida por usuário motivado e proficiente. Esse método permite o treinamento completo e a intervenção do experimentador antes das medições de atenuação.

Entretanto, durante a medição de atenuação, o próprio ouvinte faz a colocação do protetor auditivo por ele próprio, sem assistência do experimentador. O raciocínio é que por permitir o treinamento do ouvinte individualizado e intensivo, imediatamente antes do ouvinte colocar o protetor auditivo, obtém-se valores aproximados da melhor atenuação que pode ser obtida na prática. O motivo de impedir que o experimentador auxilie na colocação do protetor auditivo foi a constatação de que há uma variação nas formas de interpretar a norma e colocar os protetores auditivos, o que pode aumentar a variabilidade de ensaios interlaboratorial.

Até certo ponto, isolar os experimentadores durante a medição de atenuação reduz este problema. Além disso, em uso real, sendo treinado ou não, os trabalhadores e outros usuários realizam a colocação de protetores auditivos sem a assistência de outra pessoa. O Método B, anteriormente denominado “colocação pelo ouvinte” e agora designado como “ colocação pelo ouvinte inexperiente” para claramente indicar a característica-chave do procedimento, pretende aproximar resultados “alcançáveis” para grupos de trabalhadores participantes de programas de conservação auditiva.

Tudo isso porque no procedimento de colocação pelo ouvinte inexperiente a interação do experimentador é limitada e depende muito da habilidade dos ouvintes em ler e interpretar as instruções de colocação, que, por sua vez, são substancialmente afetadas pelas experiências anteriores de uso ou por quaisquer treinamentos recebidos. Por causa disso, é importante selecionar ouvintes com alguma prática e treinamento anterior no uso de protetores auditivos. Caso contrário, o desempenho nos ensaios provavelmente será influenciado por seus preconceitos e nível de habilidade adquirido.

O Método B foi desenvolvido avaliando vários protocolos de ensaio por meio de um estudo-piloto e um estudo de comparação interlaboratorial inicial. Posteriormente, um estudo interlaboratorial adicional foi realizado avaliando seis protetores auditivos em seis laboratórios diferentes, e os resultados levaram aos refinamentos dos métodos apresentados nesta norma. Independentemente do método de ensaio selecionado, ouvintes treinados, ou colocação pelo ouvinte inexperiente, os valores de atenuação serão aplicáveis apenas na medida em que os protetores auditivos que, na prática, são utilizados da mesma maneira que durante o ensaio laboratorial; os protetores auditivos são mantidos, conservados e acondicionados adequadamente; e as características anatômicas da população de usuários reais possuem uma boa correspondência com os ouvintes dos ensaios laboratoriais.

Os usuários de protetores auditivos altamente interessados e/ou motivados podem obter valores de atenuação em campo significativamente superiores aos obtidos pelo Método B, e até mesmo superando os resultados obtidos pelo Método A. Entretanto, para a maioria das populações de usuários ocupacionais, a estimativa obtida pelo Método B proporciona um melhor indicador de avaliação de dados médio de um grupo do que pelo Método A. A validade das estimativas foi aferida ao comparar os valores medidos em laboratório, que utilizaram procedimentos semelhantes ao protocolo de ensaio de colocação pelo ouvinte inexperiente apresentado nesta Norma, com valores obtidos em grupos de usuários derivados de mais de 20 estudos disponíveis.

O Método A produz valores de atenuação média mais elevados e valores de desvio-padrão mais baixos do que o ensaio pelo Método B, com o efeito de serem substancialmente maiores para os protetores auditivos do tipo inserção do que para os do tipo concha devido à maior dificuldade de colocação. Consultar o Anexo A para obter informações sobre como estimar a incerteza desses métodos. Os sinais de ensaio devem ser de ruído rosa ou ruído branco, filtrados em bandas de terço de oitava.

As frequências centrais devem incluir no mínimo 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1.000 Hz, 2.000 Hz, 4.000 Hz e 8.000 Hz. Os requisitos do local de ensaio estabelecidos em 4.2.1 a 4.2.4 devem ser atendidos. O nível de pressão sonora medido usando um microfone omnidirecional em seis posições relativas ao ponto de referência, sem o ouvinte e sua cadeira, ± 15 cm nos eixos frontal-traseiro, acima-baixo e esquerdo-direito, deve permanecer dentro de uma faixa de ± 2,5 dB para cada sinal de ensaio no ponto de referência.

A diferença entre os níveis de pressão sonora nas posições esquerda e direita não pode exceder 3 dB. A orientação do microfone deve permanecer a mesma em cada posição de medida. A cadeira do ouvinte deve estar fora, no momento da medição. A direcionalidade do campo sonoro deve ser avaliada no ponto de referência para cada banda de ensaio, com frequências centrais maiores ou iguais a 500 Hz, sem o ouvinte e sua cadeira.

As medições devem ser realizadas com um microfone direcional que exiba, na sua resposta polar de campo livre, em bandas de ensaio de um terço de oitava, as características descritas a seguir. No caso de microfone bidirecional (figure-eight microfone), a medição da incidência de som frontal deve ser pelo menos 10 dB a mais que a incidência de som lateral (90°). No caso de microfone cardioidal a medição da incidência de som frontal deve ser pelo menos 10 dB a mais que a incidência de som por trás (180°).

O campo sonoro pode ser considerado próximo de um campo de incidência aleatória quando o microfone for girado em torno do centro do ponto de referência em 360° em cada um dos três planos perpendiculares definidos pelos eixos frontal-traseiro, acima-baixo e esquerdo-direito, que devem coincidir com o ponto de referência, e o nível de pressão sonora observado em cada banda de frequência e em cada plano permanece dentro de uma variação permitida (tabela abaixo) quando a medição é avaliada separadamente para cada plano. Os níveis de pressão sonora também podem ser obtidos por medições com o microfone em posição fixa, com incrementos de 15° dentro da rotação de 360° em cada plano.

O ruído de fundo deve ser medido com um sistema de instrumentação que atenda aos requisitos da ANSI/ASA S1.4/Parte 1/IEC 61672-1 classe 1 e os filtros devem atender aos requisitos da ANSI/ ASA S1.11/Parte 1/IEC. 61260-1 tipo 1. O ruído de fundo, no ponto de referência, sem o ouvinte, com todos os equipamentos de geração de sinal ligados não pode exceder os níveis de banda de oitava listados na tabela abaixo. Para sistemas com atenuadores analógicos, deve se ajustar o ganho para 20 dB acima dos níveis necessários para induzir a média do limiar aberto de audição do grupo de ouvintes em todas as frequências de ensaio, mas sem o sinal de ensaio presente.

Para sistemas com atenuadores digitais deve estabelecer o ganho para o valor mínimo possível para que o sinal de ensaio seja ativado. O ruído de fundo deve ser medido no mínimo mensalmente durante os horários que ocorrem os ensaios, ou mais vezes caso o local de ensaio não assegure as condições exigidas. Todo sistema de ventilação e iluminação e qualquer outro equipamento que produza ruído próximo ao local do ensaio deve estar ligado na sua condição de operação normal durante os ensaios.

Os níveis máximos de ruído admissíveis na tabela abaixo são baseados em um ouvinte com limiares de audição acima de 0 dB. Se o laboratório desejar utilizar ouvintes com melhor audição (limiar de audição abaixo de 0 dB), os níveis de ruído de fundo devem ser reduzidos proporcionalmente, isto é, se os níveis do limiar de audição forem -10 dB em uma ou mais frequências, os níveis de ruído de fundo também devem ser reduzidos em 10 dB nessas frequências. Caso qualquer ruído inesperado seja ouvido na sala de ensaio durante o ensaio, o ouvinte deve sinalizar ao experimentador para interromper o ensaio. Uma vez que o ruído tenha cessado, o ensaio pode continuar a partir da última frequência de ensaio antes do distúrbio notado.

Os equipamentos de ensaio devem incluir um gerador de ruído, um conjunto de filtros de banda de um terço de oitava, circuitos de controle (botão liga e desliga e atenuadores calibrados), amplificador (es) de potência, caixa (s) acústica (s), e um dispositivo de posicionamento da cabeça. Também é aceitável utilizar um computador para gerar, filtrar e controlar o ruído. Os sinais de ensaio, medidos eletricamente nos terminais da (s) caixa (s) acústica (s), devem consistir em um ruído branco ou rosa em bandas de 1/3 de oitava, cujo espectro tem a curva equivalente a um filtro que atenda às especificações da ANSI/ASA S1.11/Part 1/IEC 61260-1, Classe 1.

O modo de operação para mudança de uma banda para outra deve ser uma função degrau discreta; o modo de troca gradual continuamente ajustável não é aceitável. O equipamento de ensaio deve ser capaz de gerar níveis de pressão sonora no ponto de referência, em qualquer banda de ensaio, que variam de no mínimo 10 dB acima do limiar fechado de audição do ouvinte até 10 dB abaixo do limiar aberto de audição.

Para a maioria dos protetores auditivos, isto é equivalente a um intervalo de 60 dB que se inicia em 10 dB abaixo do limiar de audição aberto. O nível de 10 dB abaixo do limiar de audição aberto pode ser calculado baseado na calibração elétrica. Quando o equipamento de ensaio gera sinais em bandas de um terço de oitava no ponto de referência, a níveis de pressão sonora conformes com os níveis máximos especificados em 4.3.2, os níveis de pressão sonora em bandas de um terço de oitava devem ser de pelo menos 40 dB abaixo do nível máximo a partir de uma oitava abaixo da frequência de ensaio até 31,5 Hz, e a partir de uma oitava acima da frequência de ensaio até 16 kHz.

Durante o ensaio, os sons devem ser reproduzidos sem nenhuma interferência de ruído audível. Os atenuadores devem ter uma faixa de ajuste de no mínimo 90 dB para cada sinal de ensaio, com um passo ≤ 3 dB. A diferença na configuração de saída entre dois atenuadores, o sinal de ensaio medido em uma única banda de um terço de oitava (Ver 4.1), não pode ser maior que a diferença indicada em mais de 2 dB na faixa total do atenuador e não mais de 1 dB em qualquer faixa intervalada de 80 dB.

As correções para o desvio da linearidade devem ser aplicadas aos dados quando este requisito não for atendido. Sempre que possível, este ensaio deve ser realizado acusticamente com um sinal reproduzido em todos os canais simultaneamente, para que a linearidade possa ser medida em condições próximas das do ensaio real e de modo a incluir todas as partes do sistema de medição potencialmente não lineares. Quando a relação entre o nível de pressão sonora medido acusticamente e o ruído de fundo for inferior a 20 dB, que pode ocorrer para os sinais de ensaio de nível mais baixo, a linearidade da tensão do sinal deve ser medida nos terminais da (s) caixa (s) acústica (s) usando sinais de ensaios de tons puros ou de banda de um terço de oitava.

Para assegurar que a resposta de frequência do sistema permaneça constante em sua faixa dinâmica, as bandas-padrão de ensaio em um terço de oitava (Ver 4.1) ou um sinal de ruído rosa de 80 Hz a 10 kHz devem ser usados como estímulo de ensaio para avaliar a faixa utilizável do sistema a partir dos níveis máximos que o sistema pode reproduzir até o nível de ruído de fundo com decrementos de 10 dB. A família de curvas de resposta de frequência geradas não pode demonstrar desvios de linearidade superiores a 2 dB para qualquer uma das frequências de ensaio de banda de um terço de oitava.

Sinais de ensaio devem ser pulsados entre 2 vezes e 2,5 vezes por segundo, com uma taxa de 50% do ciclo e sem ruídos audíveis ou outros transientes. Quando se excita o sistema com tons puros nas frequências centrais de ensaio, a duração do estado em que o sinal é considerado ligado (tempo que o sinal permanece dentro de 1 dB do seu nível máximo) deve ser maior que 150 ms, e a saída durante o estado em que o sinal é considerado desligado deve ser de no mínimo 20 dB inferior do nível máximo, medido eletricamente nos terminais da(s) caixa(s) acústica(s).

O ruído de ajuste deve ser um ruído aleatório em banda larga cujo nível de pressão sonora no ponto de referência é de aproximadamente 70 dB (valor de referência 20 μPa), ponderado na escala A. Um maior nível de ruído de ajuste pode ser utilizado para protetores auditivos ou sistemas que possuam alta atenuação.

O ensaio de ultrassom de juntas soldadas metálicas

A técnica de tempo de percurso da onda difratada (ToFD) para o ensaio de ultrassom de juntas soldadas em materiais metálicos com espessura maior ou igual a 6 mm destina-se principalmente ao uso em juntas soldadas de penetração total de geometria simples em chapas, tubos e vasos, onde tanto a solda quanto o metal de base são de aço de baixa liga.

A NBR 16196 de 05/2020 – Ensaios não destrutivos — Ultrassom — Uso da técnica de tempo de percurso da onda difratada (ToFD) para ensaio em soldas especifica a aplicação da técnica de tempo de percurso da onda difratada (ToFD) para o ensaio de ultrassom de juntas soldadas em materiais metálicos com espessura maior ou igual a 6 mm. Destina-se principalmente ao uso em juntas soldadas de penetração total de geometria simples em chapas, tubos e vasos, onde tanto a solda quanto o metal de base são de aço de baixa liga. Quando especificado e apropriado, o ToFD também pode ser usado em outros tipos de materiais que apresentem baixa atenuação ultrassônica.

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Quais são as configurações dos cabeçotes recomendadas para juntas de topo em função da espessura de parede?

Como fazer a preparação das áreas de varredura?

Como executar a conversão tempo versus espessura?

Como deve ser feito o ensaio na solda?

Esta norma foi elaborada com base na EN 14751 e fornece diretrizes sobre as capacidades especificas e limitações de ToFD para detecção, localização, dimensionamento e caracterização de descontinuidades em juntas soldadas por fusão. A tecnica ToFD é de geração de imagens ultrassônicas, a qual demonstra capacidade de detecção, localização e dimensionamento. Também é possível a caracterização de descontinuidades em uma certa extensão no metal de solda, assim como no metal de base adjacente.

O ToFD pode ser usado como técnica única ou combinado com outros métodos ou técnicas de END, tanto para inspeção de fabricação quanto para inspeção em serviço. Esta técnica, que é baseada na difração, bem como na reflexão, quando comparada as técnicas baseadas somente na reflexão, e menos sensível para a orientação da descontinuidade. Descontinuidades orientadas perpendicularmente a superfície, e nos ângulos intermediários de incidência, são detectáveis bem como descontinuidades na face da solda.

Quando especificado nesta norma, os parâmetros ultrassônicos estão referenciados ao aço que possui uma velocidade sônica de 5.920 m/s ± 50 m/s para ondas longitudinais, e 3.255 m/s ± 30 m/s para ondas transversais. Isto deve ser considerado quando se inspecionam materiais com velocidades diferentes. Em determinadas circunstâncias, como espessura, configuração da junta soldada, objetivo do ensaio, etc., é requerido mais que um único arranjo (montagem) ToFD. A imagem típica de ToFD tem em um eixo a componente tempo ou caminho percorrido pelo ultrassom e, no outro eixo, a distância percorrida pelos cabeçotes.

Devido a geometria V dos percursos ultrassônicos, a localização de uma eventual descontinuidade na direção da espessura não é linear. O ensaio ToFD deve ser realizado de forma correta e coerente, de modo que as imagens geradas sejam validas e possam ser avaliadas corretamente. Por exemplo, perdas de acoplamento e erros de aquisição de dados tem que ser evitados.

A interpretação das imagens ToFD requer inspetores com habilidade e experiencia. Algumas imagens de ToFD típicas de descontinuidades em juntas soldadas são apresentadas no Anexo B. Existe uma redução na capacidade de detecção de descontinuidades próximas ou conectadas com a superfície de varredura ou com a superfície oposta. Isto tem que ser considerado, especialmente para aços suscetíveis as trincas ou na inspeção em serviço.

Em casos onde é requerida total cobertura destas zonas, medidas adicionais devem ser tomadas. Por exemplo, ToFD pode ser acompanhado por outros métodos ou técnicas de END, como o ensaio de ultrassom pulso-eco. Sinais difratados de descontinuidades em soldas tem pequenas amplitudes comparáveis ao espalhamento causado pelos grãos grosseiros de alguns materiais, que podem dificultar a detecção e avaliação das descontinuidades.

A pessoa que executa o ensaio de ultrassom deve atender aos requisitos da NBR NM ISO 9712. Adicionalmente, os profissionais envolvidos com ToFD devem ter treinamento especifico no sistema de ultrassom ToFD utilizado, com certificação emitida pelo profissional nível 3 de ultrassom capacitado na tecnica. O ensaio ToFD deve ser realizado de acordo com um procedimento escrito, que deve conter no mínimo os requisitos listados na tabela abaixo.

Todos os procedimentos de ensaio devem ser qualificados por profissional nível 3, de acordo com a norma especifica do produto, e as evidências da qualificação devem estar disponíveis para apreciação da contratante. A norma específica do produto pode ser uma norma de projeto, construção, fabricação, montagem e inspeção em serviço, que estabelece os requisitos técnicos referentes ao material, montagem e inspeção nos projetos de fabricação e construção de produtos ou equipamentos.

Quando não especificado na norma especifica do produto, a qualificação do procedimento deve ser efetuada em corpos de prova representativos do ensaio a ser efetuado. As características e a quantidade dos corpos de prova devem ser aprovadas pela contratante. Sempre que qualquer variável da tabela acima for alterada, deve ser emitida uma revisão do procedimento. Se a variável for essencial, o procedimento deve ser requalificado e revalidado.

Recomenda-se que o instrumento de ultrassom usado para a técnica ToFD seja calibrado de acordo com a NBR 15922, e os cabeçotes de ultrassom conforme NBR 16138, e realizados por laboratórios que atendem aos requisitos apresentados na NBR ISO/IEC 17025. Qualquer reparo ou manutenção no sistema de medição implica a necessidade de nova calibração, independentemente da periodicidade estabelecida. O item do sistema de medição que deve ser periodicamente calibrado e o bloco padrão deve ser realizado por laboratórios que atendem aos requisitos apresentados na NBR ISO/IEC 17025.

A periodicidade de calibração do bloco padrão depende da frequência e condições de utilização. Recomenda-se que a periodicidade de calibração atenda ao especificado na NBR ISO 10012. Qualquer avaria observada no bloco padrão implica na necessidade de nova calibração, independente da periodicidade estabelecida. O instrumento deve ser capaz de selecionar uma parte adequada da base de tempo dentro do qual os A-scan são digitalizados. Para selecionar esta parte adequada, deve-se ter uma janela com posição e comprimento ajustáveis.

O início da janela deve ser ajustável entre 0 μs e 200 μs do pulso transmissor e o comprimento da janela deve ser ajustável entre 5 μs e 100 μs. Desta forma, os sinais apropriados (onda lateral ou creeping, sinal do eco de fundo, um ou mais sinais de conversão de modo) podem ser selecionados para serem digitalizados e exibidos. Os sinais não retificados devem ser digitalizados com uma taxa de amostragem de pelo menos quatro vezes a frequência nominal do cabeçote.

A largura de banda do receptor deve no mínimo ter intervalo entre 0,5 e 2 vezes a frequência nominal do cabeçote a – 6 dB, a menos que certas classes de produtos e materiais específicos exijam maior largura de banda. Filtros de banda apropriados podem ser usados. O pulso de transmissão pode ser unipolar ou bipolar. O tempo de subida não pode exceder 0,25 vez o período correspondente a frequência nominal do cabeçote.

Para aplicações gerais, as combinações de instrumentos de medição de ultrassom e mecanismos de varredura (escaneres) devem ser capazes de digitalizar sinais com uma taxa de pelo menos um A‑scan por 0,5 mm de comprimento escaneado. Para atingir este objetivo, a aquisição de dados e o movimento do mecanismo de varredura (escaner) devem estar sincronizados. Os A-scans digitalizados devem ser exibidos relacionando a amplitude aos níveis de cinza, plotados sequencialmente para formar uma imagem B-scan. O número de escalas deve ser de pelo menos 256 tons de cinza.

O instrumento de medição deve ser capaz de armazenar todas as imagens A-Scan na sua forma original, isto e, sem filtros de qualquer natureza, em uma mídia de armazenamento. Para fins de relatório, o respectivo software deve ser capaz de gerar cópias em papel das imagens A‑scan e B-scan. O instrumento de medição deve ser capaz de realizar uma média de sinal (averaging).

Para atingir as configurações de ganho relativamente alto, necessárias para sinais típicos de ToFD, pode ser usado pré-amplificador, que deve ter uma resposta plana sobre a faixa de frequências de interesse. Este pré-amplificador deve ser posicionado tão próximo quanto possível do cabeçote receptor. Os cabeçotes ultrassônicos utilizados na tecnica de ToFD devem atender pelo menos aos seguintes requisitos: número de cabeçotes: 2 (transmissor e receptor); modo de onda: ondas longitudinais.

O uso de cabeçotes de ondas transversais pode ser empregado em situações especificas de forma a completar as longitudinais. Ambos os cabeçotes devem ter a mesma frequência nominal. A frequência central deve estar dentro de uma tolerância de ± 10% da frequência nominal e o comprimento de pulso tanto da onda lateral quanto do eco de fundo não pode exceder dois ciclos, medidos a 10 % do pico da amplitude (queda de 20 dB).

A distância entre a superfície de ensaio e a superfície de contato do cabeçote não pode exceder 0,5 mm. Para superfícies cilíndricas e esféricas, este requisito e atendido com a seguinte equação: D ≥ 15 a, onde D é o diâmetro do componente, expresso em milímetros (mm); a é a dimensão da sapata do cabeçote na direção do ensaio, expressa em milímetros (mm). Se o requisito especificado não for atendido, uma sapata deve ser adaptada a superfície de contato do cabeçote e a sensibilidade e a escala devem ser ajustadas adequadamente.

Os mecanismos de varredura devem ser usados para manter uma distância constante e alinhamento entre os pontos de saída dos cabeçotes. Uma função adicional dos mecanismos de varredura e fornecer aos instrumentos de ultrassom informações de posição dos cabeçotes, sendo capaz de gerar a posição relacionada as imagens. Informações sobre a posição dos cabeçotes podem ser fornecidas por meio de, por exemplo, codificadores incrementais magnéticos ou óticos ou potenciômetros.

Os mecanismos de varredura no ToFD podem ser motorizados ou acionados manualmente. Eles devem ser guiados de maneira adequada, como cinta de aço, cinto, sistemas de rastreamento automático, rodas guiadas etc. A exatidão na orientação em relação ao centro de uma linha de referência, por exemplo, a linha de centro da solda, deve ser mantida dentro de um erro máximo admissível de ± 10% da separação entre os pontos de saída dos cabeçotes.

As inspeções devem ser realizadas de acordo com o procedimento qualificado, que deve conter o plano de varredura a ser utilizado, conforme as especificações técnicas aplicáveis. Para inspeções de fabricação, o volume de ensaio e definido como a zona que inclui solda e metal de base por pelo menos 10 mm de cada lado da solda, ou a largura da zona afetada pelo calor, o que for maior. Em todos os casos, o ensaio deve cobrir o volume total da região de interesse.

Para inspeção em operação, o volume de ensaio pode ser direcionado para áreas de interesse especifico. Os cabeçotes devem ser ajustados para garantir uma cobertura adequada e condições ideais para iniciar e detectar os sinais difratados na área de interesse. Para soldas de topo de geometria simples, onde a largura da solda e estreita na superfície oposta à da varredura, o ensaio deve ser realizado com uma ou mais configurações, dependendo da espessura da parede.

Deve-se tomar cuidado para escolher as combinações de parâmetros adequadas. EXEMPLO Na faixa de espessura de 15 mm a 35 mm com frequência de 10 MHz, um feixe com angulo de 70° e um cristal de tamanho de 3 mm pode ser apropriado para uma espessura de 16 mm, mas não para 32 mm.

Os ensaios em solos

Há vários ensaios em solos e um deles é a obtenção do índice de vazios mínimo, é necessária a determinação da massa específica aparente seca máxima. Este índice corresponde ao estado mais compacto que um solo não coesivo pode ser colocado, utilizando-se um procedimento laboratorial normalizado que minimize a segregação e a quebra de partículas.

A NBR 16843 de 05/2020 – Solo — Determinação do índice de vazios mínimo de solos não coesivos especifica o método de determinação do índice de vazios mínimo (mín.) de solos granulares, não coesivos, contendo no máximo 12 % (em massa) de material que passa na peneira de 0,075 mm. Esta norma também especifica o método para o cálculo de compacidade relativa correspondente a um determinado índice de vazio mínimo do material ensaiado.

A NBR 16853 de 05/2020 – Solo — Ensaio de adensamento unidimensional especifica o método de ensaio para determinação das propriedades de adensamento do solo, caracterizadas pela velocidade e magnitude das deformações, quando o solo é lateralmente confinado e axialmente carregado e drenado. A NBR 16867 de 05/2020 – Solo – Determinação da massa específica aparente de amostras indeformadas — Método da balança hidrostática especifica um método para determinação da massa específica aparente de amostras indeformadas de solo, com emprego da balança hidrostática. Esta norma é aplicável somente a materiais que possam ser adequadamente talhados.

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Como deve ser o método do enchimento com água para a determinação do índice de vazios?

Como deve ser a mesa vibratória para realizar peneiramento para a determinação do índice de vazios?

Como deve ser os corpos de prova para determinação das propriedades de adensamento do solo?

Como deve ser feito a montagem do corpo de prova na célula de adensamento?

Como fazer a determinação da massa específica aparente da parafina?

Para a obtenção do índice de vazios mínimo, é necessária a determinação da massa específica aparente seca máxima. Este índice corresponde ao estado mais compacto que um solo não coesivo pode ser colocado, utilizando-se um procedimento laboratorial normalizado que minimize a segregação e a quebra de partículas. Nesta norma, o índice de vazios mínimo absoluto não é necessariamente obtido.

Para os solos não coesivos, os índices de vazios máximo e mínimo constituem-se nos parâmetros básicos para avaliação do estado de compacidade. Para tanto, a compacidade relativa, como especificada em 7.4, fornece uma indicação do estado de compacidade de uma determinada massa de solo, seja uma ocorrência natural, seja construída pelo homem. No entanto, as propriedades de engenharia, como a resistência ao cisalhamento, compressibilidade e permeabilidade de um dado material, compactado por métodos distintos, para um mesmo estado de compacidade, podem variar consideravelmente.

Por outro lado, solos distintos, no mesmo estado de compacidade, podem apresentar diferenças ainda mais acentuadas dessas propriedades, dependendo da granulometria, formato dos grãos, etc. Por esse motivo, discernimento considerável deve ser usado ao se relacionarem as propriedades de engenharia dos solos com o estado de compacidade. A amplitude dupla de vibração vertical tem efeito significativo no índice de vazios obtido. Para uma mesa vibratória e molde específicos, o menor índice de vazios de um dado material pode ser obtido para uma amplitude dupla diferente das especificadas nesta norma, ou seja, o índice de vazios pode inicialmente diminuir com o aumento da amplitude dupla de vibração, atingir um mínimo e então aumentar com o incremento da amplitude dupla.

Portanto, a relação entre o menor índice de vazios e a amplitude dupla de vibração ótima pode variar com o tipo de solo. A aparelhagem necessária para a execução do ensaio é a seguinte: estufa capaz de manter a temperatura entre 105 °C e 110 °C; peneiras de 75 mm, 38 mm, 19 mm, 9,5 mm, 4,8 mm e 0,075 mm, de acordo com as NBR NM ISO 2395 e NBR NM ISO 3310-1; balanças que permitam pesar nominalmente 40 kg, 10 kg e 1,5 kg, com precisões de 5 g, 1g e 0,1 g, respectivamente; outros equipamentos, como bandeja metálica, conchas metálicas, pá, escova de cerdas macias, cronômetro com indicação de minutos e segundos, e paquímetro que possibilite leituras de no mínimo 30 mm, com precisão de 0,2 mm.

O conjunto para a realização do ensaio pelo método A deve conter o seguinte: moldes cilíndricos metálicos padrões, com volumes nominais de 2.830 cm³ e 14.200 cm³; tubo-guia com dispositivo de fixação ao molde, para cada tamanho de molde. Para facilitar a centralização do tubo-guia acima do molde, ele deve ser dotado de três dispositivos de fixação. Incluir um disco-base da sobrecarga, para cada tamanho de molde, perfurado e dotado de três pinos para centralização da sobrecarga; sobrecarga de seção circular dotada de alça para cada tamanho de molde.

A massa total do disco-base e sobrecarga deve ser suficiente para a aplicação de uma pressão de (13,8 ± 0,1) kPa. Incorporar uma alça dotada de rosca para colocação e retirada do disco-base; suporte encaixável no guia do molde, ao qual fica acoplado um deflectômetro, para medir a diferença de elevação entre o topo do molde e o disco-base da sobrecarga, após a densificação. O deflectômetro deve possibilitar medições de no mínimo 50 mm, com resoluções de 0,02 mm, devendo ser instalado de modo que a sua haste fique paralela ao eixo barra de calibração metálica (opcional), com largura de aproximadamente 7 cm, altura de 0,5 cm e comprimento adequado.

Incluir uma mesa vibratória eletromagnética de aço, com vibração vertical acionada por um vibrador eletromagnético do tipo impacto sólido, com massa maior que 45 kg. A mesa deve ser instalada em ambiente acusticamente isolado do restante do laboratório, sobre um piso ou laje de concreto, com massa de 500 kg, de modo que vibrações excessivas não sejam transmitidas a outras áreas onde estejam sendo realizados outros ensaios. O tampo da mesa deve ter dimensões adequadas, que confiram rigidez suficiente, de forma que o conjunto molde + tubo-guia + sobrecarga fique firmemente fixado e rigidamente apoiado durante o ensaio, devendo por este motivo ser dotado de dispositivo de fixação ao conjunto mencionado.

O conjunto para a realização do ensaio pelo método B deve conter o seguinte: cilindro de Proctor, com volume nominal de 1.000 cm³, de acordo com a NBR 7182, soldado à base, de modo que o conjunto resulte estanque. A base do molde deve ser mais espessa que a normalmente utilizada no ensaio de compactação, além de ser dotada de dispositivo de fixação à mesa vibratória. Deve-se dispor de um tubo-guia, constituído por outro cilindro de Proctor solidário ao colarinho; disco-base da sobrecarga, perfurado e dotado de dispositivo para centralização da sobrecarga; sobrecarga de seção circular dotada de alça. A massa total do disco-base e da sobrecarga deve ser suficiente para aplicação de uma pressão de (13,8 ± 0,1) kPa.

Deve-se incluir uma mesa vibratória, do tipo utilizado para realizar o peneiramento de amostras na análise granulométrica. Este método de ensaio para determinação das propriedades de adensamento do solo requer que um elemento de solo, mantido lateralmente confinado, seja axialmente carregado em incrementos, com pressão mantida constante em cada incremento, até que todo o excesso de pressão na água dos poros tenha sido dissipado. Durante o processo de compressão, medidas de variação de altura da amostra são feitas, e estes dados são usados no cálculo do parâmetro que descreve a relação entre a pressão efetiva e o índice de vazios, bem como a evolução das deformações em função do tempo.

Os dados de ensaio de adensamento podem ser utilizados na estimativa, tanto da magnitude dos recalques totais e diferenciais de uma estrutura ou de um aterro, como da velocidade desses recalques. Como aparelhagem, usar um sistema de aplicação de carga (prensa de adensamento), que permite a aplicação e manutenção das cargas verticais especificadas, ao longo do período necessário de tempo, e com uma precisão de 0,5% da carga aplicada. Quando da aplicação de um incremento de carga, a transferência para o corpo de prova deve ocorrer em um intervalo de tempo não superior a 2 s e sem impacto significativo.

Usar uma célula de adensamento apropriada para conter o corpo de prova e que proporcione meios para aplicação de cargas verticais, medida da variação da altura do corpo de prova e sua eventual submersão. Esta célula consiste em uma base rígida, um anel para manter o corpo de prova, pedras porosas e um cabeçote rígido de carregamento. O anel pode ser do tipo fixo (indeslocável em relação à base rígida) ou flutuante (deslocável em relação à base, sendo suportado pelo atrito lateral desenvolvido entre o corpo de prova e o anel), conforme os esquemas indicados na figura abaixo.

Incluir um anel de adensamento, conforme a seguir: o diâmetro interno do anel deve ser no mínimo de 50 mm (preferencialmente 100 mm) e, no caso de amostras extrudadas e talhadas, no mínimo 5 mm (preferencialmente 10 mm) menor do que o diâmetro interno do tubo de amostragem; a altura do anel deve ser no mínimo de 13 mm e não inferior a dez vezes o máximo diâmetro de partícula do corpo de prova; a relação entre o diâmetro interno e a altura do anel deve ser no mínimo de 2,5 (preferencialmente 3,0); a rigidez do anel deve ser tal que, sob a condição de pressão hidrostática igual à máxima pressão axial a ser aplicada ao corpo de prova, a variação do diâmetro do anel não exceda 0,03%; o anel de adensamento deve ser feito de material não corrosível (preferencialmente aço inoxidável), e sua superfície interna deve ser altamente polida ou recoberta com material de baixo atrito, por exemplo, politetrafluoroetileno (PTFE).

Recomenda-se, antes do ensaio, untar a superfície interna do anel com graxa de silicone. O anel fixo permite a execução de ensaios de permeabilidade, junto com o ensaio de adensamento. Quando o solo a ser ensaiado se constituir de material muito mole, não se utiliza anel flutuante. Usar pedras porosas, conforme a seguir. As pedras porosas devem ser confeccionadas com material quimicamente inerte em relação ao solo e à água dos poros. Devem ser constituídas de poros com dimensões suficientemente pequenas, de forma a se evitar a intrusão de partículas de solo.

Se necessário, papel-filtro resistente pode ser utilizado entre o corpo de prova e a pedra porosa para impedir a infiltração de solo e facilitar a limpeza posterior da pedra. O conjunto pedra porosa e papel-filtro deve apresentar permeabilidade suficientemente alta, de modo a não retardar a drenagem do corpo de prova. As pedras porosas devem ser uniformes e estar sempre limpas e livres de trincas.

A adequabilidade de pedra porosa sob o ponto de vista de permeabilidade e limpeza pode ser comprovada por meio de ensaios expeditos, submetendo-a a uma carga hidráulica da ordem de 10 cm e observando-se o gotejamento em sua face inferior. o diâmetro da pedra porosa do topo deve ser 0,2 mm a 0,5 mm menor que o diâmetro interno do anel. Se for utilizado anel flutuante, a pedra de base deve apresentar o mesmo diâmetro da pedra do topo. Recomenda-se a utilização de pedras biseladas, com a face de maior diâmetro em contato com o solo. As pedras porosas devem ser espessas o suficiente para se evitar a sua quebra, sendo de topo, na sua face superior, protegida por um disco metálico (cabeçote) rígido, resistente à corrosão e com diâmetro igual ao da pedra.

Já a aparelhagem necessária para o ensaio para determinação da massa específica aparente de amostras indeformadas de solo é a seguinte: estufa capaz de manter a temperatura de 60 °C a 65 °C e de 105 °C a 110 °C; balança que permita pesar nominalmente 1,5 kg, com precisão de 0,1 g e sensibilidade compatível; moldura que possa ser acoplada ao prato da balança, sendo que balanças que disponham de dispositivo adequado para realização deste ensaio prescindem de tal moldura. Incluir um recipiente contendo água, de dimensões adequadas, para imersão do corpo de prova; fogareiro ou aquecedor para derreter a parafina; linha comum, ou preferencialmente de náilon, e utensílios como panela, faca, espátula, pincel, etc.; parafina isenta de impurezas e com massa específica aparente, no estado sólido, conhecida e verificada a cada mudança de lote.

A conformidade das portas e vedadores resistentes ao fogo, do tipo de enrolar

Conheça a classificação, avaliação, fabricação, instalação, aceitação técnica da instalação, funcionamento e manutenção de portas e vedadores resistentes ao fogo, do tipo de enrolar, confeccionados em aço e dotados de fechamento automatizado.

A NBR 16829 de 04/2020 – Portas e vedadores de aço de enrolar resistentes ao fogo estabelece os requisitos para classificação, avaliação, fabricação, instalação, aceitação técnica da instalação, funcionamento e manutenção de portas e vedadores resistentes ao fogo, do tipo de enrolar, confeccionados em aço e dotados de fechamento automatizado. Estes elementos são destinados à proteção de aberturas em paredes que integram a compartimentação horizontal e vertical, onde são requeridos valores de resistência ao fogo de até 240 min.

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Quais são os requisitos específicos das portas de aço de enrolar resistentes ao fogo?

Como deve ser previsto o fechamento automático?

Como deve ser feita a manutenção desse tipo de porta?

Quais as dimensões do vão-luz?

A porta de aço de enrolar resistente ao fogo é composta por folha de aço que, na posição aberta, permanece enrolada sobre a abertura e que, em situação de incêndio, se desenrola, fechando automaticamente a abertura, sendo dotada de um reforço enrijecedor na extremidade inferior, um eixo cilíndrico sobre o qual a porta permanece enrolada, quando na posição aberta, molas de contrabalanço e fechamento, suportes, guias, dispositivo de fechamento automático e uma caixa metálica de proteção da folha enrolada. A porta resistente ao fogo é um dispositivo móvel que, fechando aberturas em parede, retarda a propagação do incêndio de um ambiente para outro, sendo utilizado no nível do piso e destinado à passagem de pessoas e veículos.

As portas e vedadores de aço de enrolar resistentes ao fogo são classificadas em três classes, segundo o seu tempo de resistência ao fogo determinado em ensaio, realizado de acordo com os procedimentos estabelecidos na NBR 6479: classe PE-120: porta de enrolar cujo tempo de resistência ao fogo, atendendo ao critério de integridade, correspondente à resistência mecânica, de acordo com a NBR 6479, é de 120 min; classe PE-180: porta de enrolar cujo tempo de resistência ao fogo, atendendo ao critério de integridade, correspondente à resistência mecânica, de acordo com a NBR 6479, é de 180 min; classe PE-240: porta de enrolar cujo tempo de resistência ao fogo, atendendo ao critério de integridade, correspondente à resistência mecânica, de acordo com a NBR 6479, é de 240 min.

Não são admitidas classificações intermediárias. A classificação da porta ou do vedador de aço de enrolar resistente ao fogo, ensaiado em parede de alvenaria, vale apenas para instalações reais em paredes de alvenaria e de concreto. A instalação em outros tipos de elementos construtivos deve ser avaliada e classificada, reproduzindo a condição de instalação no elemento construtivo específico.

O tempo de resistência ao fogo das portas e vedadores de aço de enrolar deve ser igual ou superior à resistência ao fogo das paredes onde serão instalados, atendendo a uma das três classes estabelecidas. Cada porta ou vedador deve receber uma identificação indelével e permanente, por gravação ou por plaqueta de aço, fixada por meio de parafusos ou rebites também de aço. Adicionalmente às exigências legais, tal identificação deve conter as seguintes informações, em língua portuguesa: porta ou vedador de aço de enrolar resistente ao fogo conforme esta norma; identificação do fabricante; classificação conforme o disposto acima; número de ordem de fabricação; e mês e ano de fabricação.

A identificação com plaqueta metálica deve ser afixada com rebite sobre a caixa metálica de proteção da porta ou do vedador e sobre seu reforço enrijecedor. A identificação por gravação deve ser localizada nos mesmos locais indicados de fixação das plaquetas metálicas. Caso a porta ou vedador apresente selo de conformidade, este deve ser fixado ao lado ou abaixo da identificação.

A folha da porta ou vedador, quando instalada, deve receber, ao lado da sua ombreira, fixada em ambas as faces da parede onde está instalada, entre 1,50 m e 1,80 m acima do piso, uma sinalização complementar de orientação e salvamento, fotoluminescente, de acordo com as NBR 13434-1, NBR 13434-2 e NBR 13434-3, com os seguintes dizeres: PORTA (ou VEDADOR) DE ENROLAR RESISTENTE AO FOGO É OBRIGATÓRIO MANTER O VÃO DESOBSTRUÍDO.

Esta sinalização deve ser fornecida pelo instalador e ser composta por placas fixadas sobre as superfícies da parede onde a porta ou vedador estiverem instalados. O formato deve ser retangular, com a maior dimensão na horizontal e área mínima de 200 cm². É proibida a veiculação de qualquer outra informação ou propaganda, que não a orientação estabelecida, ao lado de ambas as faces da porta ou vedador.

A unidade de compra é a porta ou vedador completo, que inclui a folha, o respectivo reforço enrijecedor, o eixo cilíndrico sobre o qual a folha é enrolada, as guias, as estruturas de sustentação do conjunto, a caixa metálica de proteção da folha enrolada, os dispositivos de fechamento automático e manual, bem como todos os dispositivos complementares necessários ao perfeito funcionamento do conjunto. Os vedadores devem incluir, adicionalmente, um quadro de montagem com guias e soleira incorporadas.

Cada porta ou vedador de aço de enrolar resistente ao fogo fornecido deve estar acompanhado de um manual técnico contendo informações referentes aos cuidados no transporte, embalagem, armazenamento, instalação, funcionamento, manutenção e acabamento. Todas estas informações devem estar em língua portuguesa e rigorosamente de acordo com o disposto nesta norma. As partes que compõem a porta ou o vedador, quando armazenadas na obra, devem permanecer em locais secos e limpos, e ao abrigo de intempéries, obedecendo às instruções do fabricante.

Todos os componentes de montagem da porta ou vedador de aço de enrolar resistente ao fogo devem ser entregues no local de instalação devidamente acabados e em condições de serem montados, compondo a unidade de compra. As portas ou vedadores de aço de enrolar resistentes ao fogo devem ser dotados de caixa metálica de proteção da folha que, quando aberta, permanece enrolada sobre um eixo cilíndrico e que contém molas de contrabalanço e fechamento.

Caso esta caixa seja dotada de defletor interno, este deve ser composto por uma chapa de aço pendente e travada por um sensor (detector ou fusível térmico), que deve ser liberado com o fechamento da porta ou vedador, fechando o espaço entre o topo da porta ou vedador e a abertura da caixa. A liberação do defletor pode ser independente dos detectores ou fusíveis térmicos que promovem a ativação do mecanismo de fechamento automático da porta ou vedador.

A folha da porta ou vedador deve ser composta por réguas de aço com comprimento suficiente para vedar todo o vão. A folha deve ser dotada de um reforço enrijecedor na extremidade inferior. A folha da porta ou vedador, na posição aberta, permanece enrolada sobre um eixo cilíndrico que deve conter molas de contrabalanço e fechamento.

O dispositivo de fechamento automático deve estar instalado no interior da caixa ou ao seu lado. Componentes necessários à instalação, compostos por guias e peças destinadas à sustentação e fixação das portas e vedadores de aço de enrolar resistentes ao fogo. Quando a porta ou vedador de aço de enrolar resistente ao fogo for instalado em paredes de fachada, deve ser protegido contra as ações do meio externo para assegurar o fechamento em situação de emergência ou ser capaz de resistir a estas ações.

Os vedadores de aço de enrolar resistentes ao fogo devem ser dotados de um quadro de instalação fechado contendo ombreiras, travessa e soleira, compostos por perfis de aço confeccionados com chapa com espessura mínima de 4,76 mm. Neste caso, devem ser fornecidos juntamente com os demais componentes do vedador. Ao contrário do disposto em 4.6.1.6.1, as portas de aço de enrolar resistentes ao fogo não podem ser dotadas de quadros e soleiras incorporados.

O fusível térmico empregado para a liberação da porta em caso de incêndio deve apresentar temperatura de acionamento de (70 ± 3) °C. É permitido o uso de mais de um fusível térmico, caso a carga a que esteja submetido exceda a capacidade de um único destes dispositivos. A instalação das portas e vedadores de aço de enrolar resistentes ao fogo deve reproduzir todas as condições determinadas no projeto destes elementos, que atendam a todos os requisitos desta norma e que tenham sido previamente avaliadas por ensaios laboratoriais de funcionamento e de resistência ao fogo.

A instalação da porta ou vedador de aço de enrolar resistentes ao fogo deve ser executada pelo fabricante ou por firma especializada, credenciada pelo fabricante. As portas e vedadores de aço de enrolar resistentes ao fogo, após a instalação, devem comprovar bom desempenho de abertura e fechamento, de acordo com o disposto em 4.7.2.3 e 4.7.3, considerando a ativação por calor do fusível térmico ou a sua retirada.

Itens que não fizerem parte da montagem da porta ou vedador de aço de enrolar resistentes ao fogo não podem ser fixados posteriormente em campo a quaisquer componentes destes elementos, sem a anuência devidamente documentada do fabricante ou do seu credenciado. O espaço e as folgas entre as ombreiras e travessa e a porta ou vedador de aço de enrolar resistentes ao fogo devem permitir acesso aos procedimentos de ensaios e manutenção necessários.

As portas de aço de enrolar resistentes ao fogo são indicadas para proteção de aberturas em paredes resistentes ao fogo que integram a compartimentação horizontal e vertical nos seguintes locais: edificações industriais e de depósito; áreas técnicas, incluindo salas de motores, salas de transformadores e sala de motogeradores; compartimentação de áreas. Os vedadores de aço de enrolar resistentes ao fogo são indicados para proteção de aberturas em paredes resistentes ao fogo que integram a compartimentação horizontal e vertical nos seguintes locais: sobre balcões e em aberturas que dão acesso a áreas de risco, como cozinhas em restaurantes e lanchonetes; sobre parapeitos ou em aberturas por meio dos quais os pavimentos da edificação se intercomunicam com átrios; aberturas de passagem de esteiras transportadoras; aberturas, dotadas ou não de vidros, destinadas à observação de setores das edificações.

Outras aplicações são admitidas, desde que devidamente justificadas em projeto integrado de segurança contra incêndio e desde que atendam aos requisitos de compartimentação horizontal e vertical da regulamentação de segurança contra incêndio aplicável. Os detectores para comando do fechamento podem fazer parte de um sistema específico ou ser parte integrante de um sistema de detecção de incêndio que proteja a edificação como um todo. Caso seja parte de um sistema específico, os detectores devem ser pontuais do tipo de fumaça iônicos e devem ser posicionados de ambos os lados da parede, junto ao teto ou sobre a parede, de acordo com as indicações da figura abaixo.

Os detectores deste sistema específico ou os fusíveis térmicos devem ser posicionados em ambos os lados da parede e devem ser interconectados de tal forma que a operação de um único detector ou fusível térmico libere o fechamento da porta ou vedador. A temperatura de acionamento dos fusíveis térmicos deve ser de (70 ± 3) °C. Quando estas portas ou vedadores forem instalados em paredes de fachada, os sensores devem ser instalados apenas no interior da edificação.

Os fusíveis térmicos devem ser localizados próximo ao topo da abertura protegida. Fusíveis térmicos adicionais podem ser instalados próximos ao teto em ambos os lados da parede, atendendo às condições apresentadas na figura acima. As portas e vedadores de aço de enrolar resistentes ao fogo devem ser dotados de dispositivo regulador de velocidade, fechando à velocidade média na faixa de 100 mm/s a 400 mm/s.

As portas e vedadores de aço de enrolar resistentes ao fogo dotados de fechamento motorizado devem ser equipados com dispositivo de fechamento automático que, ao ser ativado, promova o fechamento, mesmo em caso de falta de energização da motorização. Após a ativação do dispositivo de fechamento automático, a porta ou vedador deve permanecer na posição fechado até que o dispositivo seja resetado.

Caso a porta ou vedador sejam dotados de dispositivo de fechamento motorizado, eles devem permanecer na posição fechada em situação de incêndio, porém se admite que parem e abram automaticamente e voltem a fechar, caso apresentem sensor de obstrução e se uma obstrução ao fechamento estiver presente. Nesta situação, as tentativas de fechamento devem ser repetidas por três vezes, depois das quais o reforço enrijecedor na extremidade inferior deve permanecer encostado na obstrução. O sensor de obstrução deve ser instalado no reforço enrijecedor.

A limpeza dos implantes para cirurgia

Entenda os requisitos e as orientações para o estado de limpeza de implantes para cirurgia e métodos de ensaio para a validação do processo de limpeza, que são baseados em um processo de gestão de risco. Aplica-se aos processos de limpeza conduzidos em múltiplas etapas de limpeza, ao longo do processo de fabricação, ou em uma única etapa, antes de ser protegido contra contaminações.

A NBR 16862 de 05/2020 – Implantes para cirurgia — Requisitos e orientações gerais para o estado de limpeza e para validação do processo de limpeza estabelece requisitos e apresenta orientações para o estado de limpeza de implantes para cirurgia e métodos de ensaio para a validação do processo de limpeza, que são baseados em um processo de gestão de risco. Aplica-se aos processos de limpeza conduzidos em múltiplas etapas de limpeza, ao longo do processo de fabricação, ou em uma única etapa, antes de ser protegido contra contaminações. Este documento é aplicável à limpeza em processo e limpeza final. Não especifica os requisitos para processos de embalagem ou esterilização, que são cobertos por outras normas. Este documento não é aplicável aos implantes com componentes líquidos e gasosos e aos processos de limpeza conduzidos pelo usuário ou sob responsabilidade do usuário.

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Como deve ser executado o projeto do processo de limpeza?

Como deve ser a validação do processo de limpeza?

Como deve ser feita a amostragem do processo?

Como deve ser feita a limpeza contra a endotoxina bacteriana?

A biocompatibilidade de um implante está relacionada não apenas aos materiais que o constituem, mas também aos contaminantes presentes na sua superfície. Assim, o estado de limpeza dos implantes é uma característica essencial tanto para a garantia da biocompatibilidade, como para assegurar uma carga microbiológica apropriada requerida pelo processo de esterilização.

O estado de limpeza de um implante pode ser assegurado tanto pela fabricação de produtos em ambientes limpos associados a processos limpos (processamento limpo), como por um efetivo processo de limpeza, destinado tanto a eliminar resíduos oriundos dos materiais de fabricação e do manuseio quanto a controlar o nível de contaminação biológica, de modo a atender aos requisitos estabelecidos para a embalagem dos produtos. O processo de limpeza pode ser conduzido em múltiplas etapas de limpeza durante o processo de fabricação, incluindo uma etapa final antes da embalagem (processamento com limpezas em processo); ou, exclusivamente, por uma única etapa de limpeza, antes da embalagem (processamento com limpeza ao final).

Como o estado de limpeza é um fator-chave para a garantia da biocompatibilidade, é essencial que o projeto do processo de limpeza assegure a remoção de contaminações provenientes das diversas etapas de fabricação, assegurando também que os métodos de limpeza empregados não interajam, não prejudiquem a biocompatibilidade dos materiais e não afetem o desempenho do implante, e que os agentes de limpeza utilizados sejam eficientemente removidos, de modo a não contaminarem o implante. Consequentemente, é necessário que o processo de limpeza seja estabelecido e validado antes da avaliação biológica do implante.

Independentemente do processo de limpeza empregado, dificilmente toda a contaminação superficial do implante é removida. Resíduos de contaminantes exógenos e endógenos ao processo de limpeza são admissíveis, desde que em níveis seguros e não tóxicos. O objetivo da validação de limpeza é verificar a eficácia do processo de limpeza no que tange à capacidade de remover contaminantes químicos, físicos e físico-químicos, e de reduzir os contaminantes microbianos a níveis tão baixos quanto possível.

A avaliação e validação de métodos de limpeza são tarefas que requerem um conhecimento exaustivo do processo de fabricação do implante, a fim de identificar tanto potenciais contaminantes, quanto possíveis interações entre o processo de limpeza, os materiais do implante e a ambiência do acondicionamento do implante (especialmente para os implantes comercializados na condição estéril, a atmosfera entre a etapa de limpeza final e a etapa de embalagem pode ter influência sobre a limpeza do implante). Independentemente da forma de fornecimento (estéril ou para ser esterilizado pelo usuário), o implante limpo é um pré-requisito para a validação dos processos de esterilização aplicáveis.

Esta validação exige que a contaminação microbiológica inicial esteja sob controle. Além disto, é importante que a contaminação microbiológica inicial seja a mais baixa possível para reduzir esforços na fase de esterilização. Como consequência, é essencial que a limpeza que precede a embalagem do implante (limpeza final) assegure o controle da contaminação microbiológica antes da esterilização. Este documento pode envolver o uso de materiais, operações e equipamentos de risco, porém não trata de questões, caso existam, relacionadas à segurança associadas ao seu uso.

É responsabilidade do usuário estabelecer práticas de saúde e de segurança adequadas e determinar a aplicabilidade de exigências a regulamentos antes do uso. A avaliação do estado de limpeza e a validação do processo de limpeza de implantes ortopédicos de acordo com este Documento atendem aos requisitos da ISO 19227:2018. Em um projeto de limpeza, o processo de limpeza abrange o conjunto de tecnologias requerido para assegurar que as especificações de limpeza estabelecidas para um implante sejam atingidas.

O processo de limpeza abrange o conjunto de atividades do processo de fabricação de um implante que, necessariamente, se encerra imediatamente antes do processo de embalagem. A limpeza pode ser conduzida em etapa única ou em múltiplas etapas. Quando conduzida em etapa única, caracteriza-se como um processo de manufatura com a limpeza do implante conduzida exclusivamente ao final do processo fabril. Quando conduzida em múltiplas etapas, as etapas de limpeza estão associadas a uma ou mais etapas do processo de fabricação (limpeza em processo), necessariamente, seguidas por uma etapa final (limpeza final), conduzida após todas as etapas de fabricação prévias ao processo de embalagem do implante.

EXEMPLO No processo de fabricação com limpezas em processo, se um implante for fabricado de acordo com as seguintes etapas de fabricação: usinagem, “limpeza 1”, controle dimensional, polimento, “limpeza 2”, marcação a laser, inspeção, “limpeza 3”, embalagem em sala limpa e esterilização, então as etapas de fabricação “limpeza 1” e “limpeza 2” são caracterizadas como limpezas em processo (ver 3.10), e a etapa de fabricação “limpeza 3” é caracterizada como a etapa da limpeza final. No caso de inexistirem as etapas de fabricação “limpeza 1” e “limpeza 2”, a etapa de fabricação identificada como “limpeza 3”, constitui a etapa única de limpeza do processo de fabricação.

O conceito de família de limpeza de implante está associado exclusivamente ao processo de limpeza e à capacidade de os elementos da família serem limpos. Assim, a caracterização de uma família de limpeza não depende do tipo de implante, nem da natureza ou da quantidade de contaminantes dos implantes antes de serem submetidos ao processo de limpeza. Implantes de diferentes tipos ou de diferentes famílias de implantes podem estar incluídos em uma mesma família de limpeza, desde que possam ser representados pelo espécime de pior caso. A capacidade de um implante ser limpo, também denominada capacidade de limpeza do implante (implant cleanability), não está relacionada à capacidade de um processo efetuar a limpeza, mas intrinsecamente às características do implante e de seus contaminantes.

Neste contexto, a capacidade de limpeza depende de muitos fatores. Associados a cada contaminante, estes fatores incluem a natureza química e quantidade presente. Associados ao implante, estes fatores incluem o material, aspectos geométricos do projeto (por exemplo, a montagem de superfícies e as presenças de furos cegos e/ou furos longos de pequenos diâmetros dificultam e prejudicam a capacidade de limpeza), tipo, características e morfologia das superfícies, porosidades etc.

As atividades descritas neste documento devem ser conduzidas dentro de um sistema de gestão da qualidade formal. Um sistema de gestão da qualidade possível e amplamente empregado para produtos para a saúde está estabelecido na NBR ISO 13485. O gerenciamento de risco (risk management) é um processo iterativo que deve ser conduzido durante o projeto e a validação do processo de limpeza e com o uso contínuo do processo de limpeza.

A avaliação de risco no projeto do processo de limpeza e a gestão de risco do processo de limpeza devem ser realizadas de acordo com a NBR ISO 14971. Como parte do gerenciamento de riscos, o processo de limpeza deve ser avaliado quanto às medidas necessárias para atingir um nível pretendido de estado de limpeza (por exemplo, produção em um ambiente controlado ou diferentes métodos de limpeza) e quanto à sua integração na sequência de etapas de fabricação.

Um processo de limpeza é incluído no processo de fabricação de um implante, se os perigos (harzards) relacionados a possíveis contaminantes, por exemplo, provenientes dos passos anteriores de fabricação, forem identificados. Consequentemente, o projeto e a validação de um processo de limpeza devem ser conduzidos dentro de um sistema de gerenciamento de risco. Os perigos relacionados à limpeza devem ser levados em consideração durante o projeto do processo de limpeza e ao estabelecer os requisitos de projeto para as limpezas em processo críticas e para a limpeza final.

O Anexo A identifica alguns aspectos do processo de limpeza que podem ser considerados fontes de dano (harm). A avaliação de risco dos perigos relacionados à limpeza deve ser realizada após o processo de limpeza ser projetado e deve levar em conta as características do implante, as etapas de fabricação antes da limpeza, as características do processo de limpeza e o ambiente implementado após a limpeza final.

Os requisitos do estado de limpeza devem ser estabelecidos (ver Seção 5) levando em conta os contaminantes que se pretende que sejam removidos por qualquer etapa de limpeza, em processo ou final, bem como os contaminantes adicionais introduzidos pelo processo de limpeza em si. Pelo menos as seguintes questões devem ser abordadas durante uma avaliação de risco: Quais são os potenciais contaminantes em contato com os implantes durante as etapas de fabricação que precedem cada limpeza em processo crítica ou a limpeza final? Quais são os riscos associados a estes contaminantes? Quais são as interações potenciais entre os contaminantes e o material do implante? Há limpeza em processo crítica prévia ou outras operações para remover estes contaminantes potenciais da superfície? Quais são os possíveis contaminantes trazidos pelas etapas de limpeza?

Reconhece-se que não há um conjunto de perguntas que abranja todos os implantes. Esta lista não é exaustiva, e questões adicionais podem precisar ser abordadas durante a avaliação de risco. Com base nos resultados da avaliação de risco, pelo menos as seguintes questões adicionais devem ser abordadas alguns aspectos. Os métodos de ensaio selecionados para a validação do processo de limpeza são capazes de avaliar o nível dos possíveis contaminantes a serem limitados nos implantes, levando em consideração o limite de detecção, o limite de quantificação e a exatidão do método?

Quais são os critérios de aceitação para cada família de limpeza? Após a validação, quais requisitos de controle de processo são necessários para manter a limpeza durante a fabricação? Quais as mudanças no processo requerem a revalidação de eficácia da limpeza do produto? Antes de avaliar os desempenhos de um processo de limpeza em processo crítica ou de um processo de limpeza final, possíveis contaminantes devem ser identificados, métodos de ensaio apropriados devem ser determinados e critérios de aceitação devem ser estabelecidos como parte de um processo de gerenciamento de risco.

Com base nos critérios de aceitação para o estado de limpeza (ver a Seção 6), a validação de limpeza pode ser realizada. A figura abaixo ilustra a relação entre projeto de limpeza, validação e gerenciamento de risco. As condições da superfície do implante estabelecidas pelo processo de limpeza devem ser mantidas até o implante estar embalado e, assim, definitivamente protegido contra contaminações, de modo que o estado de limpeza exigido para o implante esteja assegurado no produto liberado para uso clínico.

Dessa forma, a análise de risco do estado final de limpeza do implante deve considerar o processo de limpeza, bem como todas as demais etapas de trabalho subsequentes que possam afetar essa condição. É importante que seja observada a interdependência do gerenciamento de risco do projeto de limpeza e da validação do processo de limpeza com a avaliação biológica do implante e com a validação da esterilização do implante. Como a contaminação microbiológica e a avaliação biológica podem ser influenciadas pela embalagem do implante, é necessário considerar, também, a validação da embalagem no processo de validação do projeto de limpeza.