NBR 13243 - Cilindros para gases comprimidos

Cópia não autorizadaDEZ 1994 NBR 13243 ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas 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 Cilindros de aço para gases comprimidos - Ensaio hidrostático pelo método de camisa d' água Método de ensaio Origem: Projeto 04:009.07-016/1993 CB-04 - Comitê Brasileiro de Máquinas e Equipamentos Mecânicos CE-04:009.07 - Comissão de Estudo de Cilindros para Gases e Acessórios NBR 13243 - Water jacket hidraulic test for compressed gas cylinder - Method of test Descriptors: Cylinder. Steel cylinder. Gas Esta Norma foi baseada na ISO 6406 Válida a partir de 30.01.1995 Palavras-chave: Cilindro. Cilindro de aço. Gás 5 páginas Copyright © 1990, ABNT–Associação Brasileira de Normas Técnicas Printed in Brazil/ Impresso no Brasil Todos os direitos reservados SUMÁRIO 1 Objetivo 2 Documentos complementares 3 Definições 4 Aparelhagem 5 Execução do ensaio 6 Resultados NBR 12446 - Manômetro - Padronização 3 Definições Para os efeitos desta Norma são adotadas as definições de 3.1 a 3.6. 3.1 Camisa d’água 1 Objetivo Esta Norma prescreve o método de ensaio hidrostático por camisa d’água, usado na inspeção de cilindros de aço sem costura, conforme a NBR 12274, para gases, cujas dimensões tornem viável a construção da camisa d’água e cujas instalações possibilitem a colocação do cilindro dentro da camisa d’água. Reservatório com dimensões suficientes para conter o cilindro totalmente imerso em água durante o ensaio. 3.2 Expansão elástica (EE) Diferença entre a expansão total e a expansão permanente. 3.3 Expansão permanente (EP) Acréscimo do volume do cilindro, medido antes e depois do ensaio. 3.4 Expansão permanente percentual Valor percentual da relação entre a expansão permanente e a expansão total. 3.5 Expansão total (ET) Acréscimo do volume do cilindro, quando submetido à variação da pressão interna, desde a pressão atmosférica ambiente até a pressão de ensaio. 2 Documentos complementares Na aplicação desta Norma é necessário consultar: NBR 11588 - Vidraria volumétrica de laboratório Métodos de aferição da capacidade e de utilização Método de ensaio NBR 11968 - Manômetro - Verificação das características - Método de ensaio NBR 12239 - Utilização de manômetro - Procedimento NBR 12274 - Inspeção em cilindros de aço sem costura, para gases - Procedimento Ensaio de expansão volumétrica por camisa d’água .6 Pressão de ensaio Nível mais alto da pressão a que deve ser submetido o cilindro.Método da bureta móvel . 4 Aparelhagem 4.Cópia não autorizada 2 NBR 13243/1994 3. Legenda: A = Abastecimento de água B = Reservatório de água C = Ladrão D = Válvula de alta pressão E = Válvula de alta pressão F = Válvula de alta pressão G = Manômetro registrador (opcional) H = Seta fixada no chassi do sistema da bureta.1 Componentes Conforme as Figuras 1 e 2. no nível da água I = Chassi do sistema da bureta móvel J = Bureta deslizante sobre o chassi fixo L = Válvula de purga da camisa d’água M = Manômetro indicador N = Válvula de alta pressão (para enchimento da camisa d’água) O = Dispositivo de segurança (tipo disco de ruptura) P = Válvula para dreno da camisa d’água Q = Bomba de alta pressão S = Robinete para retirada de ar da camisa d’água X = Posição da bureta móvel antes da pressurização Y = Posição da bureta móvel à pressão de ensaio Z = Posição da bureta móvel após a despressurização Figura 1 . sob as condições de ensaio. c) o pino limitador deve ser removido ou colocado 12 mm abaixo do ponto zero.Método da bureta fixa 4.0 MPa e relacionadas ao padrão de calibração . no nível da água) = Válvula de nível montada com a saída alinhada com o zero da bureta fixa = Manômetro indicador = Válvula de alta pressão (para enchimento da camisa d’água) = Dispositivo de segurança (tipo disco de ruptura) = Dreno da camisa d’água = Bomba de alta pressão = Posição da bureta fixa Nota: O nível zero da bureta fixa deve estar no mesmo plano horizontal do orifício de saída da válvula L. bem como b) resolução ≤ 1% da pressão máxima de ensaio a ser aplicada na aparelhagem. 4.4 MPa. e possuir as seguintes especificações: a) exatidão de ± 1% da pressão máxima de ensaio a ser aplicada na aparelhagem. cujas pressões de ensaio variem entre 30. as leituras devem ser feitas com erro máximo de ± 2.Ensaio de expansão volumétrica por camisa d’água .1 A tubulação rígida e a tubulação flexível. Figura 2 . conforme a NBR 11968.2 O manômetro deve proporcionar leitura confiável nos limites das pressões de ensaio. de modo que o ponteiro não vergue ou mude de posição. d) o diâmetro do mostrador deve possibilitar a resolução do manômetro nas proximidades das pressões de ensaio dos cilindros. . os conectores.Cópia não autorizada NBR 13243/1994 3 Legenda: A B C D E H L M N O P Q W = Abastecimento de água = Reservatório de água = Ladrão = Válvula de alta pressão = Válvula de alta pressão = Nível de referência (seta fixada no chassi do sistema da bureta. devem ser capazes de suportar no mínimo duas vezes a pressão máxima a ser atingida durante o ensaio.2 Especificações gerais da aparelhagem 4.2. conforme as NBR 12446 e NBR 12239.0 MPa e 33.2. quando bater contra o pino repetidamente. Nota: Nas aparelhagens destinadas a ensaiar cilindros.padrão primário. 9 Acionar a bomba Q e observar a pressão do manômetro M.5.9. 5.5. bem como deve estar livre de sólidos em suspensão ou outros contaminantes.2. 5.1. 5. Fechar a válvula D. antes de ser utilizada.1. 5. eliminar os vazamentos e repetir a operação até esta etapa. coincidindo com o nível zero da água.2 Caso ocorra falha na aparelhagem durante a execução do ensaio.7 Fechar totalmente a válvula N de entrada e. calibrada e certificada pelo fabricante. na qual são lidos os valores que correspondem às expansões total (ET) e permanente (EP).1. Nota: A aferição e a calibração devem ser feitas por padrão de calibração aferido em balança de peso morto. O documento de certificação deve ser arquivado para verificação de rastreabilidade. 5.5.5.8 Posicionar a seta fixa H no suporte da bureta.3 Conectar a mangueira do circuito de alta pressão à conexão existente na tampa da camisa. a válvula D. após calibração e/ou aferição.1.6 Observar o comportamento do nível da bureta.1 Conectar o cilindro. cuja expansão provoca elevação da coluna de água na bureta.7 MPa.1. 5. aferido para as pressões de ensaio. 5. dentro da camisa d’água. com as válvulas D e E abertas para eliminar o ar que possa estar na tubulação.1. . nas tubulações da aparelhagem e na camisa d’água. este deve ser ajustado com aquele. Nota: Deve-se ter certeza de que a aparelhagem especificada em 4 está funcionando corretamente. 5.4 A água do ensaio deve estar à temperatura uniforme.2 O manômetro registrador.5. usando a aparelhagem especificada em 4.1.1.5. no cilindro.4 Quando.5.5.2.1 Método da camisa d’água com bureta móvel (ver Figura 1) 5.1. 5. 5. Quando esta atingir 2/3 da pressão de ensaio. fazer funcionar novamente a bomba Q e deixar que a pressão do manômetro M atinja a pressão de ensaio. de acordo com os métodos de limpeza da NBR 11588. no reservatório. e em tomar os dados necessários para determinar os valores das expansões total (ET). desde que as condições expressas em 5.2 Colocar o cilindro.5.1 Princípio do ensaio 5.3 A bureta deve ser aferida. despressurizar. entre 7°C e 40°C. pois pequenos desajustes podem significar grandes erros nos resultados. se necessário.3 A bureta deve ser graduada em cm3 e ter exatidão de ± 1% da expansão total esperada do cilindro ensaiado.1 O manômetro deve ser calibrado a cada 180 dias ou quando sofrer qualquer dano e. reduzir a vazão de fornecimento da água. o que for menor.1 O ensaio consiste em encher o cilindro com água até a pressão de ensaio indicada na sua especificação. 5. for usado um manômetro registrador. a válvula L de purga.2.1.5 Abrir a válvula N de entrada.2 Condições gerais do ensaio 5. deve ser limpa. permanente (EP) e elástica (EE). depois do cilindro pressurizado. iniciando o fechamento da válvula N e fazendo com que o nível da bureta se estabilize. se a conexão da tampa está firmemente acoplada.2. preferencialmente cheio com 5 Execução do ensaio 5.4 Segurança A camisa d’água deve possuir um dispositivo de segurança tipo disco de ruptura capaz de descarregar toda a energia emanada por ruptura acidental de um cilindro durante o ensaio. Caso não haja vazamentos. certificada pelo INMETRO ou por órgão por ele credenciado. o ensaio deve ser repetido com uma pressão acrescida de 10% ou de 0. juntamente com sua tampa. em seguida. 5.1.5.2. que são sinais de vazamento. 5. em seguida.2.1.1. permitindo admissão de água na camisa d’água.3 Descrição geral do ensaio O cilindro cheio com água deve ser introduzido na camisa d’água e o ar deve ser retirado da aparelhagem.2.10 Fechar a válvula E e desligar imediatamente a bomba Q. que por sua vez deve coincidir com o zero da marcação (Posição X).1.5. 5. 5. e os documentos de aferição e calibração devem ser arquivados para verificação de rastreabilidade. quando a pressão final de ensaio for atingida.5.9.5.4 Verificar se a válvula de retorno D está fechada e 5.5. conforme a NBR 11588. à tampa da camisa d’água. 5. além do manômetro indicador. a bomba Q deve ser desligada para se verificar possíveis vazamentos. 5.Cópia não autorizada 4 NBR 13243/1994 4. deve ser observado se ocorre alguma queda de pressão ou aumento no nível da bureta. Nota: A bureta. quando existir.4 sejam satisfeitas. aferido nas mesmas condições previstas em 5. Quando apenas sair água através da válvula L de purga. como matéria orgânica e produtos químicos agressivos. abrindo. 4.2. deve ser calibrado e. Deve ser aplicada uma pressão hidrostática no interior do cilindro.5 Procedimentos de ensaio 5. resultante da aplicação das pressões de ensaio (ver NBR 11588).1 Caso haja vazamentos.11 Durante um período mínimo de 30 s. e a válvula L de purga. Nota: Pode-se usar água industrial. se necessário. 5.1. água. permitindo a saída do ar retido. 6. o mês e o ano do ensaio.1.2 Método da camisa d’água com bureta fixa (ver Figura 2) 5.2 Todas as marcas estampadas devem ter altura mínima de 6 mm. leitura da expansão total (Posição W). 5.1. o nível zero da bureta deve estar alinhado com a ponta da válvula L de purga de ar da camisa d’água. 6.5.5. 5.5.Cópia não autorizada NBR 13243/1994 5 5. fazer a ter marcado. Após esta operação.1 Todo cilindro aprovado no ensaio hidrostático deve 5. quando se dispuser de dados. 5.5. 5.5.1.5.1 Todo cilindro submetido ao ensaio hidrostático pelo método de camisa d’água deve ser rejeitado se o percentual a expansão permanente permitida for maior que 10%.3 Proceder às operações descritas em 5.15 Alinhar o novo nível da água com a seta e fazer a leitura da expansão permanente (Posição 2). 5. o nível deve baixar.2. submetido ao ensaio hidrostático pelo método de camisa d’água.5.14 Abrir suavemente a válvula E.2.9 a 6.1.1 Aceitação e rejeição 6.5.1.1.1 Proceder às operações descritas em 5.5. assim como o sinete da empresa responsável pela inspeção.2.1.5 Abrir suavemente a válvula E. isto é: EP x 100 ET EP% = 5. Com isto. exceto se comprovada falta de espaço. .12 Após decorrido o período mínimo de 30 s. em sua calota. e fazer a leitura da expansão total (Posição Y).6 e. Fazer a leitura da expansão permanente (Posição W). 5. o nível deve baixar. descer a bureta até que o nível da água em seu interior coincida com a ponta da seta fixa.1 a 6.2.11.2 Marcação 6. no suporte da bureta. Com isto.5.2 A expansão elástica (EE) pode ser usada como critério de aceitação ou rejeição do cilindro.4 Após decorrido o período mínimo de 30 s.5.5.2 Antes da partida da bomba Q.2.1.2.5.13 Alinhar o zero da graduação da bureta com a 5. fechar totalmente a válvula N de entrada.1. 5. em seguida.5.2.1. fechar a válvula L de purga. 6 Resultados seta fixa.