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Copyright © 1990, ABNT–Associação Brasileira de Normas Técnicas Printed in Brazil/ Impresso no Brasil Todos os direitos reservados Sede: Rio de Janeiro Av. Treze de Maio, 13 - 28º andar CEP 20003-900 - Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro - RJ Tel.: PABX (021) 210 -3122 Telex: (021) 34333 ABNT - BR Endereço Telegráfico: NORMATÉCNICA ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 12952OUT 1993 Inspeção de válvulas de aço fundido e aço forjado, para indústria petroquímica 6 páginasPalavras-chave: Válvulas de aço. Petróleo Origem: Projeto NB-230/1976 CB-04 - Comitê Brasileiro de Máquinas e Equipamentos Mecânicos CE-04:007.06 - Comissão de Estudo de Válvulas Industriais de Aço NBR 12952 - Inspection of in got steel and forged industry - Procedure Descriptors: Steel valves. Petroleum Esta Norma substitui a NB-230/1976 Válida a partir de 29.11.1993 Procedimento 1 Objetivo 1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis para a inspe- ção de válvulas de aço fundido e aço forjado, para indús- tria de petróleo e petroquímica. 1.2 Esta Norma se aplica a válvulas-gaveta, válvulas-es- fera, válvulas-macho, válvulas de retenção e válvulas-glo- bo, e estabelece apenas as condições gerais de inspe- ção que são comuns a estas válvulas. 1.3 A complementação das condições de inspeção ine- rentes a um determinado tipo de válvula é encontrada na especificação da válvula correspondente. 1.4 Esta Norma refere-se sempre à inspeção a ser feita pelo comprador ou seu inspetor credenciado. Em casos onde o fabricante inspeciona rotineiramente as suas vál- vulas, cabe ao comprador decidir sobre a aceitação, ou não, dos resultados da inspeção do fabricante. 2 Documentos complementares Na aplicação desta Norma é necessário consultar: ASME Section IX - Welding and brasing qualifications ASTM E 125 - Standard reference photographs for magnetic particle indications on ferrous casting ASTM E 165 - Practice for liquid penetrant inspection method ASTM E 185 - Reference radiographs for heavy- walled (2 to 4 1/2 in. (51 to 114 mm)) steel castings ASTM E 446 - Reference radiographs for steel cast- ings up to 2 in. (51 mm) in thickness ASTM E 709 - Practice for magnetic particle exa- mination 3 Condições gerais 3.1 Local de inspeção Quando não houver acordo em contrário, as válvulas de- vem ser inspecionadas nas instalações do fabricante, que deve dar livre acesso ao comprador ou ao inspetor por este designado. A inspeção deve ser conduzida de tal forma que não interfira nas operações normais do fa- bricante e dentro de sua regulamentação interna de tra- balho. As partes das válvulas que forem produzidas por terceiros podem estar sujeitas à inspeção por parte do comprador, no local de origem. 3.2 Comunicação de inspeção Se for exigida inspeção, o vendedor deve notificar o com- prador em tempo hábil, antes da realização do ensaio re- querido e de qualquer exame suplementar, dirigindo a co- municação conforme estabelecido na ordem de compra. O vendedor, também, deve dar ao comprador uma co- municação, em tempo hábil, informando onde e quan- do os componentes manufaturados por terceiros podem ser inspecionados, caso tal inspeção seja exigida. 2 NBR 12952/1993 3.3 Válvulas prontas estocadas Quando o fabricante tiver válvulas estocadas, o inspetor deve submetê-las novamente a ensaio, sem remoção da tinta. Para facilitar a inspeção, o fabricante não deve pin- tar as válvulas que tenham sofrido reparos de solda. 3.4 Quantidade de válvulas para inspeção A critério do comprador, as válvulas devem ser inspe- cionadas individualmente ou por amostragem. 3.5 Roteiro para inspeção A seqüência recomendada na inspeção das válvulas é: a) verificação dos certificados da matéria-prima; b) inspeções visual e dimensional; c) ensaios. 4 Condições específicas 4.1 Verificação dos certificados da matéria-prima 4.1.1 O inspetor deve verificar se os certificados apre- sentados são de órgão oficial ou entidade idônea e de- ve compará-los com as exigências do comprador. Ao inspetor reserva-se o direito de aceitar, ou não, os certi- ficados de ensaios apresentados pelo fornecedor e cor- respondentes à matéria-prima utilizada; no caso de não- aceitação, justificá-la por escrito ao comprador, com cópia ao fabricante, e solicitar novos ensaios, de acor- do com a norma brasileira pertinente ou, na falta desta, por outra norma, desde que de uso consagrado. Quan- do o fabricante possuir aparelhagem para a execução de ensaios mecânicos, só são válidos os certificados quando o comprador ou seu representante assistir aos ensaios. A matéria-prima fundida deve ter uma identifica- ção que a relacione com os certificados apresentados. O inspetor, além da verificação dos certificados, pode fa- zer ensaios de identificação rápida dos materiais. 4.2 Inspeções visual e dimensional 4.2.1 Na inspeção visual, o inspetor deve observar se existem imperfeições de superfície, defeitos de usina- gem e mal acabamento das superfícies de contato dos flanges. 4.2.2 No caso de ocorrerem reparos, o inspetor deve ve- rificar a sua profundidade e extensão, a qualificação dos materiais e os processos de soldagem empregados na execução dos reparos. 4.2.3 Devem ser verificadas as marcações do corpo que possibilitam a identificação da válvula e exigidas nas espe- cificações de cada tipo. 4.2.4 O inspetor deve verificar se as dimensões e tole- râncias estão de acordo com a especificação da válvula. 4.3 Ensaios O inspetor deve presenciar os ensaios que julgar ne- cessários, podendo, a seu critério, dispensar a realiza- ção de qualquer etapa dos ensaios exigidos em 4.3.1 e 4.3.2. 4.3.1 Ensaio de estanqueidade 4.3.1.1 Os seguintes ensaios de estanqueidade devem ser feitos: a) corpo; b) contravedação (quando houver); c) vedação. 4.3.1.2 Os fluidos a serem utilizados nos ensaio são os seguintes: a) o corpo e a contravedação devem ser ensaiados com ar ou gás inerte ou água; b) a vedação deve ser ensaiada com ar ou gás iner- te e, opcionalmente, com água, devendo os pro- jetos novos (protótipos) ser obrigatoriamente en- saiados com ar. Notas: a) Em substituição à água, é admitido outro líquido des- de que não tenha viscosidade superior. b) Quando se usar água ou outro líquido, deve-se pro- mover o alívio do ar existente na tubulação e na válvu- la. c) A água usada deve conter óleo solúvel ou inibidor de corrosão. 4.3.1.3 As pressões recomendadas são estabelecidas em 4.3.1.3.1 e 4.3.1.3.2. 4.3.1.3.1 As pressões recomendadas para os ensaios de estanqueidade do corpo, vedação e contravedação, quando feitos por água ou outros líquidos, são as da Ta- bela 1. 4.3.1.3.2 A pressão recomendada para o ensaio de estan- queidade da vedação ou contravedação com ar ou gás inerte deve ser de 500 kPa. 4.3.1.4 O tempo de aplicação da pressão é estabeleci- do em 4.3.1.4.1 e 4.3.1.4.2. 4.3.1.4.1 Para todos os ensaios, o tempo é contado a par- tir do instante em que o manômetro indica a pressão re- comendada. 4.3.1.4.2 O tempo de permanência sob pressão fica a cri- tério do inspetor, devendo, no mínimo, ser igual ao indica- do na Tabela 2. 4.3.1.5 Os seguintes vazamentos são permitidos: a) para o ensaio do corpo e da contravedação, não é permitido qualquer vazamento. Se o fluido usa- do for água, não deve haver formação de gotas nem de qualquer exsudação nas superfícies exter- nas. Se for usado ar ou gás inerte, nenhum vaza- mento deve ser observado pelo método de de- tecção utilizado; b) para o ensaio de vedação, é tolerado, no máximo, o vazamento indicado na Tabela 3. NBR 12952/1993 3 Tabela 1 - Pressões para ensaio de estanqueidade com água Unid.: MPa WCB WC1 WC6 WC9 C-5 C-12 CF-8 CK-20 CF-8M CF-8C CF-3 FC1 F-1 F-11 F-22 F-5a F-9 F-304 F-310 F-316 F-347 304-L FC2 150 corpo 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 vedação 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 300 corpo 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 6,5 7,7 7,7 7,7 6,5 vedação 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 4,4 5,3 5,3 5,34,4 400 corpo 10,2 10,2 10,2 10,2 10,2 10,2 8,8 10,2 10,2 10,2 8,8 vedação 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 5,8 7,7 7,7 7,7 5,8 600 corpo 15,3 15,3 15,3 15,3 15,3 15,3 13,2 15,3 15,3 15,3 13,2 vedação 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 8,8 10,5 10,5 10,5 8,8 900 corpo 22,8 22,8 22,8 22,8 22,8 22,8 19,5 22,8 22,8 22,8 19,5 vedação 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 13,0 15,5 15,5 15,5 13,0 1500 corpo 38,0 38,0 38,0 38,0 38,0 38,0 32,7 38,0 38,0 38,0 32,7 vedação 25,3 25,3 25,3 25,3 25,3 25,3 21,8 25,3 25,3 25,3 21,8 2500 corpo 63,3 63,3 63,3 63,3 63,3 63,3 54,3 63,3 63,3 63,3 54,3 vedação 42,2 42,2 42,2 42,2 42,2 42,2 36,2 42,2 42,2 42,2 36,2 (A) O ensaio da contravedação deve ser feito com a mesma pressão que a do corpo. Materiais Classe de pressão Ensaio(A) Tabela 2 - Tempo mínimo para os ensaios de estanqueidade do corpo, vedação e contravedação Duração do ensaio (min) Corpo Contra- Vedação vedação 1 1/2 e 1/4 1/4 1/4 40 e menores menores 2 a 6 1 1/4 1 50 a 150 8 a 12 2 1/4 2 200 a 300 14 e maiores 5 1/4 2 350 e maiores Tabela 3 - Vazamento máximo Diâmetro Vazamento máximo nominal Bitola (unidades/minuto)(A) (mm) 40 e menores 1 1/2 e menores 4 50 a 150 2 a 6 12 200 a 300 8 a 12 20 350 e maiores 14 e maiores 28 (A) Se o fluido utilizado for água ou outro líquido, a unidade de medida é a gota (cerca de 20 gotas por grama); se for ar ou gás, é a bolha. Bitola Diâmetro nominal (mm) 4 NBR 12952/1993 4.3.1.6 O procedimento para os ensaios de estanquei- dade deve ser conforme 4.3.1.6.1 a 4.3.1.6.3. 4.3.1.6.1 O ensaio do corpo deve ser feito com a válvula montada e o obturador parcialmente fechado. O preme- gaxeta deve estar apertado a fim de manter a pressão de ensaio. Não são permitidos puncionamento ou outros meios similares para sanar porosidades do corpo. 4.3.1.6.2 Quando a válvula possuir contravedação, o en- saio de contravedação deve ser feito a seguir do ensaio do corpo. O preme-gaxeta deve estar totalmente solto e a válvula totalmente aberta. 4.3.1.6.3 O ensaio de vedação deve obedecer ao seguin- te: a) a válvula deve ser, inicialmente, cheia de água, in- clusive na sua parte superior ou tampa; b) quando a válvula possuir apenas uma superfície de vedação, deve ser observado o lado correto em que se aplicará a pressão; c) para válvulas com duas superfícies de vedação, ambas devem ser ensaiadas e separadamente; d) as superfícies de assentamento devem estar lim- pas e isentas de óleos; entretanto, se for neces- sário, para evitar engrimpamento, as sedes po- dem ser revestidas com uma película de óleo de viscosidade igual ou inferior à do querosene. Es- te caso não se aplica às válvulas que têm sua ve- dação feita por lubrificantes. 4.3.1.7 As bancadas de ensaios hidrostáticos ou pneu- máticos devem ter, no mínimo, dois manômetros, os quais devem estar aferidos contra manômetro-padrão ou coluna de mercúrio. A válvula deve ser fixada à banca- da por apenas uma extremidade, tendo a outra flangea- da. 4.3.2 Outros ensaios Quando solicitado na ordem de compra, devem ser fei- tas, pelo inspetor, inspeções com raios X, raios gama, lí- quidos penetrantes, partículas magnéticas ou ultra-som, para detectar descontinuidades dos materiais. Quan- do forem exigidos estes ensaios, os padrões para aceitação do material devem constar da ordem de compra; ca- so contrário, devem ser utilizados os estabelecidos em 4.3.2.1 a 4.3.2.4. 4.3.2.1 Ultra-som Os ensaios por ultra-som devem ser executados ape- nas como ensaios seletivos, devendo os pontos suspei- tos ser radiografados. 4.3.2.2 Líquidos penetrantes Os ensaios com líquidos penetrantes devem ser utilizados para localização de defeitos superficiais, tais como fissu- ras, trincas, porosidades, falta de fusão, etc. Sua execu- ção pode ser de acordo com a ASTM E 165. 4.3.2.3 Partículas magnéticas Os ensaios com partículas magnéticas podem ser reali- zados a seco ou em suspensão líquida, de acordo com a ASTM E 709. As indicações por esse método devem ser comparadas com as fotos-referência da ASTM E 125. Os padrões para aceitação segundo essa norma são os seguintes: a) defeitos lineares (linear discontinuities-hot tears and cracks) tipo I: não é aceitável nenhuma des- continuidade linear; b) rechupes (shrinkage) tipo II: não são aceitáveis acima do tipo II-3, inclusive; c) inclusões (inclusions) tipo III: não são aceitáveis acima do tipo III-3, inclusive; d) resfriadores internos e chapelins (internal chills and unfused chaplets) tipo IV: não é permitida a sua utilização; e) porosidades (porosity) tipo V: não são admissí- veis acima do tipo V-2, inclusive; f) defeitos de solda tipo VI: não são admissíveis as descontinuidades VI-1, 2, 3, 4, provenientes de defeitos provocados por reparos de solda (poro- sidade, penetração incompleta, mordedura, in- clusões, etc.) 4.3.2.4 Raios X e raios gama Todas as radiografias devem ser feitas usando-se uma técnica que assegure sensibilidade de 2% sobre qual- quer parte do filme que contenha a área da peça fun- dida em exame. Deve-se radiografar cada parede iso- ladamente, evitando-se radiografias de paredes duplas, a não ser quando impraticável. A localização dos pontos a serem radiografados fica a critério do inspetor, ou de acordo com entendimentos entre comprador e fabrican- te. Os padrões de aceitação das peças devem estar de acordo com as ASTM E 446, para fundidos até 51 mm de espessura, e ASTM E 186, para fundidos com espessu- ra entre 51 mm e 115 mm, conforme transcrito na Ta- bela 4. Tabela 4 - Padrões de aceitação Tipo de defeito Classe para aceitação Grupo A Bolhas de gás Classe 3 (Gas and blowholes) Grupo B Pontos de areia e inclusões Classe 3 (Sand spots and inclusions) Grupo C Rechupe Classe 3 (Internal shrinkage) Grupo D Trinca de contração Não-aceitáveis (Hot tears) Grupo E Trincas Não-aceitáveis (Cracks) Grupos F e G Resfriadores internos e chapelins Não-aceitáveis (Unfused chaplets and internal chills) NBR 12952/1993 5 4.4 Reparos e tratamento térmico 4.4.1 Válvulas fundidas Os defeitos encontrados nas válvulas fundidas durante a inspeção, que possam ser corrigidos com solda, devem ser reparados de acordo com os requisitos da ASTM, aplicáveis a cada material reparado. Para efeito de repa- ro, os defeitos são considerados superficiais, médios e maiores, considerando o seguinte: a) defeitos superficiais: são aqueles que podem ser eliminados sem necessidade de solda, pela remo- ção do material defeituoso. O fundo da cavidade originada pela remoção do defeito deve ter um raio de, no mínimo, três vezes a sua profundidade, des- de que a espessura mínima do corpo da válvula seja mantida para aquela área; b) defeitos médios: são aqueles em que da remo- ção do material defeituoso resulte uma espessura de parede de metal são de, no mínimo, 4/5 da es- pessura mínima da parede para a área afetada. Es- tes defeitos devem ser reparados com solda; c) defeitos maiores: são aqueles em que da remo- ção do material defeituoso resulte uma espessura de parede de metal são menor que 4/5 da es- pessura mínima da parede para a área afetada, defeitos estes que além do reparo com solda exijam que a peça seja tratada termicamente e que o local seja submetido a ensaios adequados. 4.4.1.1 Qualquer reparo só deve ser efetuado por soldado- res qualificados segundo os requisitos expressos no mé- todo ASME Section IX. 4.4.1.2 Os defeitos antes de serem reparados devem es- tar limpos até o metal são e inspecionados pelo inspe- tor, que constatará a necessidade de tratamento térmico. 4.4.1.3 Os defeitos podem ser eliminados por esmerilha- mento, talhadeira ou outro processo apropriado. 4.4.1.4 O metal de solda ou de enchimento, tanto quanto possível, deve ser similar ao do fundido. 4.4.1.5 As peças fundidasdevem ser uniformemente pre- aquecidas, e a temperatura deve ser mantida durante a soldagem. As temperaturas de preaquecimento e pós- aquecimento devem ser aquelas da Tabela 5. As peças de aços austeníticos em que forem executados reparos com solda, cujo tamanho ou localização possam afetar a resistência à corrosão, devem ser reaustenitizadas após a solda. O tratamento térmico, quando necessário, de- ve ser executado de acordo com os requisitos exigidos pelas especificações da ASTM ou da ASME, para cada caso. 4.4.2 Válvulas forjadas Não são permitidos reparos com solda nas válvulas for- jadas. 4.5 Reinspeção Todas as válvulas rejeitadas e que em seguida tenham sofrido reparos nas proporções permitidas por esta Nor- ma devem ser reinspecionadas. 4.6 Casos especiais 4.6.1 Tratando-se a presente Norma de documento que objetiva dar todos os pontos da inspeção que sejam co- muns aos diversos tipos de válvulas usadas na indústria de petróleo e petroquímica, cabe ao inspetor e ao fabri- cante a interpretação da aplicação de cada item desta Nor- ma ao tipo de válvula que está inspecionando ou fabri- cando. 4.6.2 Em todos os casos onde houver dúvidas de inter- pretação, terá precedência o prescrito na especificação da válvula que está sendo inspecionada. /TABELA 5 6 NBR 12952/1993 Tabela 5 - Limite de dureza e tratamento térmico da solda A 216 Gr. WCB 1 Ambiente 600 - 650 1 3/4 - A 352 Gr. LCB A 217 Gr. WC1 3 80 600 - 730 1 1 215 A 352 Gr. LC1 A 217 Gr. WC6 4 150 720 - 750 1 2 215 A 217 Gr. WC9 5 180 720 - 750 1 2 241 Gr. C-5 Gr. C-12 A 351 CF8 - CF8M 8 Ambiente Nenhuma - - - CF8C A 352 LC3 9 150 600 - 650 1/2 1 - (A) O número P se refere ao grupamento dos aços segundo sua soldabilidade. (B) O tempo de permanência não deverá ser menor que o maior dos períodos indicados. (C) As durezas máximas se referem à zona afetada pela solda. Nota: Os ensaios devem ser feitos tão próximos quanto possível da solda. Pós-aquecimento Tempo de permanência(B) h/25 mm de espessura (mín.) Tempo em h (mín.) Dureza(C) Brinell (máx.) Temperatura °C Temperatura de preaquecimento °C Número P(A) Especificação ASTM licenca: Cópia não autorizada
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