N-2043

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N-2043 REV. A DEZ / 2001
PROPRIEDADE DA PETROBRAS 11 páginas e Índice de Revisões
REVESTIMENTO INTERNO
DE TUBULAÇÕES DE AÇO COM
ARGAMASSA DE CIMENTO E AREIA
Procedimento
Esta Norma substitui e cancela a sua revisão anterior.
Cabe à CONTEC - Subcomissão Autora, a orientação quanto à interpretação
do texto desta Norma. O Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma é o
responsável pela adoção e aplicação dos seus itens.
CONTEC
Comissão de Normas
Técnicas
Requisito Técnico: Prescrição estabelecida como a mais adequada e que
deve ser utilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma
eventual resolução de não segui-la ("não-conformidade" com esta Norma) deve
ter fundamentos técnico-gerenciais e deve ser aprovada e registrada pelo
Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma. É caracterizada pelos verbos:
“dever”, “ser”, “exigir”, “determinar” e outros verbos de caráter impositivo.
Prática Recomendada: Prescrição que pode ser utilizada nas condições
previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidade de
alternativa (não escrita nesta Norma) mais adequada à aplicação específica. A
alternativa adotada deve ser aprovada e registrada pelo Órgão da
PETROBRAS usuário desta Norma. É caracterizada pelos verbos:
“recomendar”, “poder”, “sugerir” e “aconselhar” (verbos de caráter
não-impositivo). É indicada pela expressão: [Prática Recomendada].
SC - 14
Cópias dos registros das “não-conformidades” com esta Norma, que possam
contribuir para o seu aprimoramento, devem ser enviadas para a
CONTEC - Subcomissão Autora.
As propostas para revisão desta Norma devem ser enviadas à CONTEC -
Subcomissão Autora, indicando a sua identificação alfanumérica e revisão, o
item a ser revisado, a proposta de redação e a justificativa técnico-econômica.
As propostas são apreciadas durante os trabalhos para alteração desta Norma.
Pintura e Revestimentos
Anticorrosivos
“A presente Norma é titularidade exclusiva da PETRÓLEO BRASILEIRO
S.A. – PETROBRAS, de uso interno na Companhia, e qualquer reprodução
para utilização ou divulgação externa, sem a prévia e expressa autorização
da titular, importa em ato ilícito nos termos da legislação pertinente,
através da qual serão imputadas as responsabilidades cabíveis. A
circulação externa será regulada mediante cláusula própria de Sigilo e
Confidencialidade, nos termos do direito intelectual e propriedade
industrial.”
Apresentação
As normas técnicas PETROBRAS são elaboradas por Grupos de Trabalho -
GTs (formados por especialistas da Companhia e das suas Subsidiárias), são comentadas pelos
Representantes Locais (representantes das Unidades Industriais, Empreendimentos de Engenharia,
Divisões Técnicas e Subsidiárias), são aprovadas pelas Subcomissões Autoras - SCs (formadas por
técnicos de uma mesma especialidade, representando os Órgãos da Companhia e as Subsidiárias) e
aprovadas pelo Plenário da CONTEC (formado pelos representantes das Superintendências dos
Órgãos da Companhia e das suas Subsidiárias, usuários das normas). Uma norma técnica
PETROBRAS está sujeita a revisão em qualquer tempo pela sua Subcomissão Autora e deve ser
reanalisada a cada 5 anos para ser revalidada, revisada ou cancelada. As normas técnicas
PETROBRAS são elaboradas em conformidade com a norma PETROBRAS N - 1. Para informações
completas sobre as normas técnicas PETROBRAS, ver Catálogo de Normas Técnicas PETROBRAS.
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PREFÁCIO
Esta Norma PETROBRAS N-2043 REV. A DEZ/2001 é a Revalidação da norma
PETROBRAS N-2043 FEV/85, não tendo sido alterado o seu conteúdo.
1 OBJETIVO
1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis na aplicação de revestimento interno de
tubulações de aço com argamassa de cimento e areia para condução de água salgada.
1.2 Esta Norma é aplicável somente para tubulações possuindo diâmetro nominal maior ou
igual a 75 mm (3”).
1.3 Esta Norma se aplica a procedimentos iniciados a partir da data de sua edição.
1.4 Esta Norma contém Requisitos Técnicos e Práticas Recomendadas.
2 DOCUMENTOS COMPLEMENTARES
Os documentos relacionados a seguir são citados no texto e contêm prescrições válidas
para a presente Norma.
PETROBRAS N-5 - Limpeza de Superfícies de Aço por Ação
Físico-Química;
ABNT NBR 5734 - Peneiras para Ensaio com Telas de Tecido Metálico;
ABNT NBR 6587 - Padrões Químicos e Físicos de Potabilidade de Águas
para Consumo Público;
ISO 8501-1 - Preparation of Steel Substrates Before Application of
Paints and Related Products - Visual Assessment of
Surface Cleanliness;
ASTM A 390 - Zinc-Coated (Galvanized) Steel Poultry Fence Fabric
(Hexagonal and Straight Line);
ASTM C 40 - Organic Impurities in Fine Aggregates for Concrete;
ASTM C 136 - Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates;
ASTM C 150 - Portland Cement, Specification for;
ASTM C 183 - Hydraulic Cement, Sampling;
ASTM D 75 - Aggregates, Sampling.
3 CONDIÇÕES GERAIS
3.1 Procedimento de Aplicação
3.1.1 O procedimento de aplicação do revestimento interno de tubulações por centrifugação
deve estar de acordo com esta Norma e conter, no mínimo, os seguintes itens:
a) materiais a serem utilizados;
b) tipo de ancoragem, quando existente;
c) traço da argamassa (relação cimento/areia);
d) método de aplicação: centrifugação ou projeção (gunitagem);
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e) seqüência de aplicação do revestimento, incluindo mistura, homogeneização,
dosagem de água, aplicação e cura;
f) inspeção e reparos.
3.1.2 Quando a aplicação for executada pelo método de projeção (gunite), o procedimento
de aplicação deve indicar, adicionalmente, os seguintes itens:
a) distância do bico da pistola à chaparia;
b) pressão do ar de acionamento da máquina de projeção;
c) vazão da água misturada à argamassa no bico da pistola;
d) modelo e fabricante da máquina de aplicação;
e) posição de aplicação (frontal ou sobre cabeça);
f) material aplicado;
g) dispositivo de ancoragem.
Notas: 1) Pressão ótima de ar é aquela que permite mínima perda por rebote e um grau
de compactação adequado.
2) Vazão ótima é aquela que permite água suficiente para a hidratação do
cimento, sem provocar deslizamento do material projetado.
3.2 Materiais
3.2.1 A argamassa deve ser constituída de cimento Portland e areia.
3.2.2 O cimento Portland deve atender a especificação da norma ASTM C 150, tipo II ou
tipo V.
3.2.3 A areia deve ser limpa, de natureza silicosa (quartzo), dura e deve atender ao ensaio
calorimétrico da especificação da norma ASTM C 40.
3.2.4 Para tubulações de até 900 mm (36”) de diâmetro nominal, a granulometria da areia
deve atender aos seguintes requisitos:
a) 100 % deve passar por uma peneira com abertura máxima igual à metade da
espessura do revestimento;
b) não mais do que 50 % deve passar por uma peneira no 50 da ABNT;
c) não mais do que 5 % deve passar por uma peneira no 100 da ABNT.
3.2.5 A granulometria da areia para tubulações acima de 900 mm (36”) de diâmetro
nominal, deve atender aos requisitos da TABELA 1.
TABELA 1 - GRANULOMETRIA DA AREIA PARA TUBULAÇÕES ACIMA DE
900 mm (36”)
Designação de Peneiras ABNT NBR 5734 % Mínimo % Máximo
Passa Retido
9,5 mm - - 100
9,5 mm No 4 5 15
Nº 4 No 16 20 40
No 16 Nº 50 30 50
No 50 - 15 25
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3.2.6 O traço da argamassa deve possuir não menos que 1 parte de cimento para 2 partes
de areia seca, em volume, para tubulações até 900 mm (36”) de diâmetro nominal e de
1 parte de cimento para 2,5 partes de areia, em peso, para diâmetros maiores.
3.2.7 O volume de água utilizado na preparação da argamassa não deve ser superior a 3/4
partes do volume de cimento, quando a aplicação for por centrifugação; quando a aplicação
for por projeção pneumática, a dosagem de água deve ser controlada de tal forma que não
ocorra escorrimento, e que possibilite obter uma hidratação conveniente com compactação
semsegregação.
3.2.8 A água utilizada na mistura e na cura da argamassa deve ser de qualidade potável, de
acordo com a norma ABNT NBR 6587, e deve estar em temperatura compreendida entre
15 °C e 25 °C.
3.2.9 A tela de ancoragem deve ser confeccionada com fio possuindo diâmetro de 2,1 mm,
malha de 25 mm x 25 mm, material aço-carbono SAE 1010, galvanizado conforme norma
ASTM A 390 classe I.
3.3 Recebimento de Materiais
3.3.1 Na embalagem do cimento Portland tipo II ou tipo V da ASTM C 150 devem estar
afixados, no mínimo, os seguintes dizeres:
a) marca do produto e tipo;
b) data de fabricação;
c) data de validade de utilização;
d) massa do material;
e) número do documento de compra ou AFM.
Nota: As embalagens, constituídas de sacos, devem estar inteiras, não apresentando
rasgos nem danos que possam ocasionar a hidratação do material.
3.3.2 A amostragem para inspeção de recebimento do cimento deve ser efetuada de acordo
com a norma ASTM C 183.
3.3.3 A amostragem para recebimento da areia deve ser executada de acordo com a norma
ASTM D 75.
3.3.4 A amostragem para inspeção de recebimento da tela de ancoragem deve ser feita
retirando-se uma amostra para cada 100 m2. O corpo de prova deve ter as dimensões de
50 cm x 50 cm.
3.3.5 As amostras dos materiais devem ser remetidas para análise em laboratórios
credenciados, para execução dos ensaios prescritos nas normas ASTM C 40, ASTM C 136
e ASTM C 150.
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3.4 Armazenamento
3.4.1 O local de armazenamento do cimento em sacos deve ser coberto, ventilado e
protegido de raios diretos do sol ou da chuva, podendo ser armazenado em silos, quando o
fornecimento for feito em carretas especiais.
3.4.2 Não deve haver contato dos materiais com o piso ou terreno, devendo estar os
materiais assentados sobre estrados de madeira, e pelo menos a 10 cm do piso. Admite-se
para o caso da areia, que ela seja armazenada diretamente sobre o piso de cimento ou
sobre lonas estendidas sobre o solo.
3.4.3 O empilhamento de sacos de cimento deve ser, no máximo, de 5 unidades.
3.4.4 O armazenamento deve ser feito de tal forma que possibilite a retirada, em primeiro
lugar, do cimento mais antigo do almoxarifado, e que a movimentação seja feita de maneira
a evitar danos.
3.5 Preparação dos Tubos e Acessórios
Antes da aplicação do revestimento, as superfícies a serem revestidas internamente devem
estar livres de graxa, óleo, rebarbas ou camada de óxidos soltos e demais materiais
estranhos. Quando a superfície apresentar contaminação de óleo, graxa ou gordura, deve
ser limpa com solventes segundo a norma PETROBRAS N-5. Antes da aplicação do
revestimento fazer uma limpeza mecânica, por meio de escovas adequadas ao serviço, para
se obter um acabamento equivalente ao padrão St 2 da norma ISO 8501.1.
3.6 Mistura e Homogeneização
3.6.1 No preparo da argamassa, a homogeneização a seco deve ser manual com auxílio de
pás, ou com betoneira. Quando se utilizar a betoneira atender o descrito no item 4.3.4.
3.6.2 Os recipientes empregados na mistura, homogeneização e transporte da argamassa
devem ser estanques, de forma a não haver perda de água e de cimento.
3.6.3 O material, após no mínimo 3 minutos de mistura e homogeneização, não deve
apresentar:
a) segregação entre grãos de areia e cimento;
b) regiões diferentemente umedecidas.
3.6.4 Só devem ser misturadas quantidades de materiais que possam ser aplicadas dentro
do intervalo máximo de tempo de 30 minutos.
3.6.5 O transporte do material misturado para o local de aplicação deve ser feito de forma a
não provocar segregação entre os componentes da argamassa.
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3.7 Espessura do Revestimento
A espessura do revestimento deve ser conforme estabelecido a seguir:
a) tubos e acessórios com diâmetros nominais compreendidos entre 75 mm (3”) e
300 mm (12”) inclusive: espessura de 3 mm;
b) tubos e acessórios com diâmetros nominais compreendidos entre 350 mm (14”)
e 600 mm (24”) inclusive: espessura de 5 mm;
c) tubos e acessórios com diâmetros nominais compreendidos entre 650 mm (26”)
e 900 mm (36”) inclusive: espessura de 8 mm;
d) acima de 950 mm (38”) de diâmetro nominal: espessura de 13 mm.
3.8 Cura do Revestimento
3.8.1 Após o tempo de fim de pega, o qual é caracterizado pela não aderência de cimento à
ponta do dedo umedecido, o revestimento deve ser mantido úmido, por um período mínimo
de 24 horas.
3.8.2 O umedecimento deve ser feito em toda a superfície, pela aspersão de água a
intervalos de 30 minutos, ou sempre que a superfície se mostrar aquecida ao toque manual;
a temperatura do revestimento deve ser mantida na faixa de 15 °C a 32 °C.
3.8.3 Como alternativa a cura do revestimento pode ser feita mantendo-se um papel úmido
(saco de cimento, estopas, etc.) sobre a superfície do revestimento, procurando-se também
atender aos limites de temperatura estabelecidos no item anterior. [Prática Recomendada]
3.8.4 Os tubos e acessórios revestidos só devem ser manuseados após decorridas, no
mínimo, 48 horas da aplicação do revestimento.
3.9 Manuseio dos Tubos Revestidos
Os tubos revestidos devem ser manuseados, com cuidado, de maneira a evitar impactos e
quedas que possam danificar o revestimento. Cintas adequadas (exemplo: de lona ou de
couro) devem ser utilizadas para o içamento dos tubos.
4 MÉTODOS DE APLICAÇÃO
4.1 Geral
A execução do revestimento deve ser feita em ambiente coberto, onde o revestimento,
durante a aplicação, esteja protegido de raios diretos do sol, da chuva e da neve.
4.2 Aplicação por Centrifugação
4.2.1 No caso de tubos com diâmetros nominais compreendidos entre 75 mm (3”) e
900 mm (36”), a aplicação nos trechos retos deve ser feita pelo método de centrifugação,
procurando-se obter um revestimento de espessura uniforme, sem vazios ou falhas visíveis,
compacto, de superfície lisa, sem trincas ou materiais soltos.
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4.2.1.1 Os acessórios devem ser revestidos por processo que assegure resultados
semelhantes aos conseguidos pelo processo de centrifugação.
4.2.1.2 A consistência da argamassa, o tempo e a velocidade de rotação devem ser
ajustados de forma a minimizar segregação e se obter um revestimento isento de estrias.
4.3 Aplicação por Projeção Pneumática
4.3.1 No caso de tubos com diâmetros nominais iguais ou superiores a 950 mm (38”), a
aplicação do revestimento deve ser efetuada por meio de projeção pneumática (gunite).
4.3.2 Neste caso deve ser feita uma qualificação do procedimento e dos operadores. A
qualificação deve ser feita em um painel especialmente preparado com as dimensões de
1 200 mm x 600 mm em chapa de aço-carbono SAE 1020, de 6,3 mm (1/4”) de espessura e
contendo o sistema de ancoragem previsto, recebendo tratamento de superfície idêntico ao
da tubulação. A qualificação do procedimento de execução deve ser feita de acordo com o
item 3.1.2.
4.3.2.1 Após concluída a aplicação deve ser iniciada a hidratação de acordo com o
item 3.8.2.
4.3.2.2 Devem ser retirados 4 corpos de prova do painel, sendo 2 na região interrompida e
1 em cada metade do painel, devendo os corpos de prova ser retirados com broca de
carboneto de tungstênio (widia) tipo serra-copo, com diâmetro de 50 mm e comprimento
igual à espessura do material aplicado.
4.3.2.3 O procedimento é considerado qualificado quando os corpos de prova não
apresentarem:
a) vazios;
b) porosidade excessiva;
c) camada dupla;
d) segregação;
e) inclusão de rebote.
4.3.2.4 Sempre que qualquer das variáveis citadas nas alíneas c) e e) do item 3.1.1 ou
alíneas a), b), c) e d) do item 3.1.2 for alterada, o procedimento de aplicação deve ser
requalificado.
4.3.2.5 Todos os operadores devem ser submetidos à qualificação efetuando a aplicação
no painel citado no item 4.3.2 com as variáveis obtidas no procedimento qualificado,devendo-se conseguir resultados semelhantes aos do procedimento.
4.3.3 Antes do carregamento do material na máquina de projeção, este deve sofrer um
processo de mistura e homogeneização com água (pré-umedecimento com 2 % a 3 % em
volume) em uma betoneira.
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4.3.4 Antes do carregamento do material na máquina de projeção, este deve sofrer um
processo de mistura e homogeneização com água (pré-umedecimento com 2 % a 3 % de
água, em um misturador de argamassa). Este procedimento deve ser feito simultaneamente
com a mistura.
4.3.5 Quando a tubulação for ser testada hidrostaticamente, as regiões de emendas dos
tubos por solda só devem ser revestidas após o teste hidrostático.
4.3.6 Após o preparo da superfície interna dos tubos, conforme estabelecido no item 3.5,
deve ser instalada a tela de reforço cimentada no item 3.2.9 por meio de soldas. O
espaçamento entre os pontos de solda de fixação da tela ao tubo deve ser de 30 cm,
formando uma malha quadrada.
Nota: A tela deve ser soldada a uma altura igual à metade da espessura do
revestimento de argamassa.
4.3.7 O jato de projeção deve incidir perpendicularmente à superfície, com pequenos
movimentos circulares com deslocamento horizontal que só deve ter início quando a
espessura de projeto tiver sido alcançada.
4.3.8 Deve-se aplicar a argamassa sempre em excesso, removendo-se posteriormente o
excesso, para que não haja necessidade de camada complementar. A tela deve ser
totalmente coberta pela argamassa.
4.3.9 Não é permitida a obtenção da espessura final com aplicação em mais de uma
camada.
4.3.10 A aplicação da argamassa deve ser executada colocando-se os tubos sobre roletes,
de forma que o material seja aplicado nas posições frontal ou sobre a cabeça. Desta forma
torna-se necessário girar o tubo para se complementar o revestimento.
4.3.11 Não é permitido o reaproveitamento do material de rebote.
4.4 Extremidade
4.4.1 As extremidades dos tubos devem ser preparados para soldagem, antes da aplicação
do revestimento.
4.4.2 A aplicação do revestimento deve ser feita de tal forma que as extremidades do
revestimento fiquem alinhadas com as extremidades do tubo, de maneira a minimizar as
regiões expostas.
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5 INSPEÇÕES
5.1 Preparo da Superfície
Examinar visualmente se a superfície está isenta de graxa, óleo, rebarbas ou camada de
óxidos soltos, e demais materiais estranhos.
5.2 Fixação da Tela de Ancoragem
Verificar a perfeita fixação da tela de ancoragem por meio de um esforço manual e o correto
posicionamento das soldas de fixação e da tela no caso da aplicação em tubos com
diâmetro nominal maior ou igual a 950 mm (38”).
5.3 Mistura e Homogeneização
5.3.1 Verificar se a mistura e homogeneização estão sendo executadas utilizando-se os
métodos e equipamentos adequados, e se após a mistura e homogeneização, a argamassa
se apresenta isenta de segregações e regiões diferentemente umedecidas.
5.3.2 Verificar se estão sendo preparadas quantidades adequadas de argamassa de cada
vez, como exigido no item 3.6.4 e se o transporte da carga está sendo feito
convenientemente.
5.4 Método de Aplicação
5.4.1 Verificar se a aplicação do revestimento nos tubos e acessórios está sendo feita pelo
método exigido, em função do diâmetro.
5.4.2 Verificar o revestimento no que se refere às características de uniformidade da
camada, presença de vazios ou falhas, compacidade, acabamento da superfície, presença
de trincas e materiais soltos.
5.5 Espessura do Revestimento
5.5.1 Medir a espessura do revestimento, antes do endurecimento da argamassa, por meio
de um estilete metálico, possuindo diâmetro máximo de 1 mm.
5.5.2 A determinação da espessura deve ser feita em 2 regiões distintas de cada
extremidade em 4 pontos eqüidistantes. A primeira região a ser medida deve distar 15 mm
da extremidade, e a segunda, o mais internamente ao tubo quanto possível.
5.6 Extremidade dos Tubos
Verificar, visualmente a preparação das extremidades dos tubos para solda, bem como as
extremidades do revestimento.
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5.7 Cura do Revestimento
Verificar se a cura do material está se processando corretamente.
5.8 Verificação da Continuidade
Verificar a continuidade do revestimento utilizando um aparelho detetor de descontinuidades
do tipo tensão variável, por via seca, utilizando uma tensão de 5 000 V. O aparelho deve ser
passado em toda a superfície com uma velocidade máxima de 20 cm/s.
6 ACEITAÇÃO E REJEIÇÃO
6.1 Preparo da Superfície
A superfície examinada, conforme o item 5.1, deve atender as exigências constantes do
item 3.5.
6.2 Fixação da Tela de Ancoragem
A tela, quando examinada de acordo com o item 5.2, deve atender ao disposto no
item 4.3.6, com uma tolerância de ± 30 mm.
6.3 Mistura e Homogeneização
Durante a mistura e homogeneização verificar se estão sendo cumpridas as exigências
descritas nos itens 3.6.2, 3.6.3, 3.6.4 e 3.6.5.
6.4 Métodos de Aplicação do Revestimento
A aplicação do revestimento deve atender as exigências contidas nos itens 4.2 ou 4.3.
6.5 Espessura do Revestimento
A espessura do revestimento deve estar de acordo com as exigências estabelecidas no
item 3.7. Para trechos retos de tubulação com diâmetro nominal até 900 mm (36”)
é aceitável uma tolerância, na espessura do revestimento, de 0 a + 3 mm. Para acessórios
de qualquer dimensão e para trechos de tubulação com diâmetro nominal maior ou igual a
950 mm (38”), esta tolerância é de 0 a + 6 mm.
6.6 Extremidades do Revestimento
O preparo e a aplicação do revestimento nas extremidades devem ser executados de
acordo com as exigências dos itens 4.4.1 e 4.4.2.
6.7 Cura do Revestimento
A cura do revestimento deve estar se processando de acordo com os procedimentos
preconizados nos itens 3.8.1, 3.8.2, 3.8.3 e 3.8.4.
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6.8 Descontinuidades
A superfície examinada segundo o item 5.8, não deve apresentar descontinuidades.
7 REPAROS
7.1 É aceitável a execução de reparos em áreas defeituosas inferiores a 100 cm2. O reparo
deve ser feito removendo-se a argamassa integralmente, de forma a expor o metal. A
extremidade do revestimento mantido deve ficar perpendicular ao metal, devendo ser
umedecida imediatamente antes da aplicação da argamassa nova, podendo ser aplicada
manualmente, com colher de pedreiro.
7.2 Não deve ser usada ferramenta pneumática para remoção do material a ser substituído.
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IR 1/1
ÍNDICE DE REVISÕES
REV. A
Partes Atingidas Descrição da Alteração
Revalidação
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