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ABR 2001
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
NBR 14654
Irrigação e drenagem - Tubos agropecuários de PVC rígido com junta soldável PN 60 e PN 80
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Origem: 2º Projeto 00:001.33-001:2000 ABNT/CEET-00:001.33 ABNT/CEET-00:001.33 - Comissão Com issão de Estudo Especial Temporária de Tubos Plásticos para Irrigação e Drenagem Agrícola NBR 14654 - Irrigation and drainage - PVC pipes with solvent gluing PN 60 and PN 80 Descriptors: PVC pipes. Irrigation Válida a partir de 30.05.2001 Palavras-chave: Tubo de PVC. Irrigação
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Sumário
Prefácio 1 Objetivo 2 Referências normativas 3 Definições 4 Requisitos 5 Inspeção e amostragem 6 Aceitação e rejeição ANEXO A Verificação do diâmetro interno da bolsa soldável Prefácio
A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo conteúdo é de respons responsabi abilida lidade de dos dos Comitê Comitêss Brasile Brasileiros iros (ABNT/CB (ABNT/CB)) e dos Organism Organismos os de Normal Normaliza ização ção Setor Setorial ial (ABNT/ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para Consulta Pública entre os associados da ABNT e demais interessados. Esta Norma contém o anexo A, de caráter normativo. 1 Objetivo 1.1 Esta Norma especifica as características de tubos agropecuários de PVC rígido com juntas soldáveis utilizadas na
condução e distribuição de água nos sistemas permanentes de irrigação e em instalações hidráulicas rurais, enterrados ou não, sob pressão de serviço a 20°C de 0,6 MPa para os tubos PN 60 ou 0,8 MPa para os tubos PN 80.
1.2 Os tubos agropecuários, objeto desta Norma, não podem ser utilizados em instalações hidráulicas prediais. Para essa
aplicação devem ser utilizados os tubos conforme a NBR 5648:1999 - Sistemas prediais de água fria - Tubos e conexões de PVC 6,3, PN 750 kPa, com junta soldável - Requisitos.
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NBR 14654:2001
2 Referências normativas
As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento. NBR 5683:1999 - Tubos de PVC - Verificação da resistência à pressão hidrostática interna NBR 5687:1999 - Tubos de PVC - Verificação da estabilidade dimensional NBR 7371:1999 - Tubos de PVC - Verificação do desempenho de junta soldável NBR 8219:1999 - Tubos e conexões de PVC - Verificação do efeito sobre a água NBR 14262:1999 - Tubos de PVC - Verificação da resistência ao impacto NM 82:1996 - Tubos e conexões PVC - Determinação da temperatura de amolecimento "Vicat" NM 83:1996 - Tubos e conexões de PVC - Determinação da densidade NM 84:1996 - Tubos e conexões de PVC - Determinação do teor de cinzas NM 85:1996 - Tubos de PVC - Verificação dimensional 3 Definições
Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as seguintes definições: 3.1 composto de PVC: Material resultante da incorporação de aditivos à resina de PVC. 3.2 diâmetro de referência ( DR ): Diâmetro nominal expresso em polegadas (número mais próximo). 3.3 diâmetro externo ( DE ): Simples número que serve para classificar, em dimensões, os elementos de tubulação (tubos, conexões, dispositivos e acessórios) e que corresponde ao diâmetro externo médio ( d em ) dos tubos em milí-
metros.
3.4 diâmetro externo médio ( d em ): Relação entre o perímetro externo do tubo e o número 3,1416, aproximada para o
décimo de milímetro mais próximo.
3.5 espessura de parede ( e ): Valor da espessura de parede, medida ao longo da circunferência do tubo, arredondado
para o décimo de milímetro mais próximo.
3.6 junta soldável ( JS ): Junta constituída pela união da ponta de um tubo ou conexão com a bolsa de outro tubo, ou de
uma conexão e o adesivo para PVC.
3.7 pressão de serviço ( PS ): Máxima pressão (incluindo as variações dinâmicas) que os tubos e juntas podem
suportar em serviço contínuo, conduzindo água numa determinada temperatura de até 45 oC, sendo proporcional à pressão nominal (PN ) através de coeficiente de segurança ( Cs ) conforme a expressão abaixo: PS = PN x Cs
3.8 pressão nominal ( PN ): Pressão de dimensionamento dos tubos conduzindo água a (20
3 2 )°C,
+ −
relacionada com a
tensão circunferencial admissível ( σ ); no caso de corpos tubulares conforme a expressão abaixo: PN
=
2 σe ( d - e ) em
3.9 tensão circunferencial ( σ): Tensão tangencial, presente ao longo de toda a parede de um tubo, decorrente da
aplicação de uma pressão hidrostática interna. 3.10 tensão circunferencial admissível (
σ
): Máxima tensão circunferencial que um tubo de PVC 6,3 pode ser
submetido continuamente, em condições ideais de serviço e na temperatura de (20 +−32 )°C, com a garantia de resistir no mínimo por 50 anos e igual a 6,3 MPa.
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NBR 14654:2001 4 Requisitos 4.1 Composto
4.1.1 O composto de PVC 6,3 deve estar aditivado com produtos necessários à sua transformação e à utilização dos
tubos.
4.1.2 O pigmento deve estar total e adequadamente disperso no composto a ser empregado na fabricação dos tubos. 4.1.3 O pigmento e o sistema de aditivação devem minimizar as alterações de cor e das propriedades dos tubos,
durante a sua exposição às intempéries, no manuseio e estocagem em obra.
4.1.4 O emprego de material reprocessado é permitido, desde que gerado pelo próprio fabricante dos tubos. Material
reprocessado ou reciclado, obtido de fontes externas, não pode ser empregado na fabricação de tubos.
4.1.5 O composto de PVC 6,3 empregado na fabricação dos tubos deve ser de cor azul, permitindo-se nuanças devidas
às naturais diferenças de cor das matérias-primas.
4.1.6 O composto de PVC 6,3 empregado na fabricação de tubos deve preservar o padrão de potabilidade da água do
interior da tubulação sem transmitir sabor e odor, e não deve provocar turvamento ou coloração à água. 4.2 Tubos
4.2.1 Os tubos devem ser fabricados nas classes PN 60 e PN 80, com pressões nominais de 0,6 MPa e 0,8 MPa
respectivamente, e com dimensões conforme figura 1 e tabelas 1, 2 e 3.
4.2.2 Cada tubo deve ter cor uniforme e ser livre de corpos estranhos, bolhas, rachaduras ou outros defeitos visuais que
indiquem descontinuidade do material e/ou do processo de extrusão.
4.2.3 As bolsas soldáveis dos tubos agropecuários PN 60 e PN 80 devem possuir a forma indicada na figura 1, e devem ser fabricadas de acordo com as profundidades mínimas ( Pb ) e diâmetro interno da bolsa estabelecidos na tabela 3. 4.2.4 Os tubos devem ser fabricados com comprimento total de 6,0 m, com tolerância de +1% e -0,5%.
NOTA - Dependendo de acordo prévio entre fabricante e comprador, os tubos podem ser fornecidos com comprimentos diferentes. 4.3 Condições de utilização
A pressão de serviço ( PS ) a ser utilizada no sistema deve levar em consideração a temperatura da água conduzida relacionada com a pressão nominal ( PN ), através do coeficiente de segurança ( Cs ), de acordo com o indicado no gráfico da figura 2 e com a fórmula PS = PN x Cs . 4.4 Unidade de compra
A unidade de compra dos tubos é o metro e as quantidades a serem solicitadas devem resultar em números inteiros de barras.
Figura 1 - Dimensões dos tubos agropecuários de PVC Tabela 1 - Dimensões dos tubos agropecuários PN 60
Diâmetro externo (DE)
20 25 32 40
Diâmetro de referência (DR)
½ ¾ 1 1¼
Diâmetro externo Médio mm d em Tolerância 20,0 25,0 +0,2 32,0 40,0
Espessura da parede mm e
1,2 1,2 1,5 1,9
Tolerância + 0,3 + 0,4
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NBR 14654:2001 Tabela 2 - Dimensões dos tubos agropecuários PN 80
Diâmetro externo (DE)
Diâmetro externo médio mm Tolerância d em 20,0 25,0 +0,2 32,0 40,0
Diâmetro de referência (DR)
20 25 32 40
½ ¾ 1 1¼
Espessura da parede mm Tolerância e 1,5 +0,3 1,7 2,1 +0,4 2,4
Tabela 3 - Dimensões das bolsas soldáveis dos tubos agropecuários PN 60 e PN 80
Diâmetro externo (DE )
Diâmetro de referência (DR )
Profundidade mínima Pb mm
20 25 32
½ ¾ 1
16,0 18,5 22,0
40
1¼
26,0
Diâmetro interno da bolsa mm D i Tolerância 20,1 25,1 +0,0 -0,2 32,1 40,1
Figura 2 - Gráfico do coeficiente de segurança para correção da pressão de serviço (PS) em função da temperatura da água 4.5 Ensaios 4.5.1 Caracterização do composto de PVC 6,3 4.5.1.1 Efeito sobre a água
O composto empregado na fabricação dos tubos de PVC 6,3 não deve transmitir à água da extração quantidades de metais acima dos limites estabelecidos a seguir: a) na água da primeira extração, quantidade máxima de chumbo de 1 ppm; b) na água da terceira extração, quantidade máxima de chumbo de 0,3 ppm; c) na água da terceira extração, quantidade máxima de estanho 0,05 ppm; d) na água das três extrações, quantidades médias máximas, individuais, de cádmio e mercúrio de 0,05 ppm. O ensaio deve ser realizado de acordo com a NBR 8219. 4.5.1.2 Temperatura de amolecimento "Vicat"
O composto empregado na fabricação dos tubos de PVC 6,3 deve ter ponto de amolecimento "Vicat" maior ou igual a 79oC. O ensaio deve ser realizado de acordo com a NM 82.
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NBR 14654:2001 4.5.1.3 Densidade
O composto empregado na fabricação dos tubos de PVC 6,3 deve ter densidade na faixa de (1,40 g/cm 3 a 1,55 g/cm3), quando medida na temperatura de (20 +−32 )°C. O valor especificado pelo fabricante do composto em relação ao resultado do ensaio pode ter variação máxima de 0,05 g/cm 3. O ensaio deve ser realizado de acordo com a NM 83. 4.5.1.4 Teor de cinzas
O composto empregado na fabricação dos tubos de PVC 6,3 deve ter o teor de cinzas de no máximo 8%. O ensaio deve ser realizado de acordo com a NM 84 método A, na temperatura de 1 050°C
±
50°C.
4.5.1.5 Resistência à pressão hidrostática interna de longa duração
O composto empregado na fabricação dos tubos de PVC 6,3 deve resistir, sem romper, a uma pressão hidrostática interna decorrente da aplicação de uma tensão circunferencial, na temperatura de 60°C ± 2°C, conforme estabelecido na tabela 4. O ensaio deve ser realizado de acordo a NBR 5683. Tabela 4 - Resistência à pressão hidrostática interna de l onga duração
Temperatura de ensaio
Tensão circunferencial
°C
MPa
h
12,5
10
10,0
200
60 ± 2
Duração do ensaio
4.5.2 Ensaios dos tubos de PVC 6,3 durante a fabricação 4.5.2.1 Dimensões
Os tubos devem ter o diâmetro externo médio ( d em ) e espessura de parede (e ) conforme as tabelas 1 e 2, e profundidade mínima da bolsa ( Pb ) e diâmetro interno de bolsa conforme indicado na tabela 3. O ensaio deve ser realizado de acordo com a NM 85. A verificação do diâmetro interno da bolsa deve ser realizado conforme o anexo A desta Norma, ou através da utilização de calibres tipo passa-não-passa. Neste último caso, deve ser verificado também o certificado de aferição do calibre. 4.5.2.2 Estabilidade dimensional
Os tubos, quando submetidos à temperatura de 140°C variação longitudinal menor ou igual a 5%.
±
4°C, em banho termoestabilizado ou estufa, devem apresentar
O ensaio deve ser realizado de acordo com a NBR 5687. 4.5.2.3 Resistência ao im pacto
Os tubos devem resistir, na temperatura de (20 +−32 )°C , aos impactos estabelecidos na tabela 5, de um percussor metálico, com ponta semi-esférica, de raio 12,5 mm, sem apresentar fissuras, trincas, furos ou quebra. Depressões na região do impacto não devem ser consideradas como falhas. O ensaio deve ser realizado de acordo com a NBR 14262. 4.5.2.4 Resistência à pressão hidrostática interna de curta duração
Os tubos devem resistir, sem romper, às pressões hidrostáticas internas decorrentes das tensões circunferenciais ( σ) aplicadas na temperatura de (20 +−32 )°C conforme indicado na tabela 6, empregando-se a equação: P =
2σ e (d - e ) em
onde: P é a pressão de ensaio, em megapascals; σ
é a tensão circunferencial, em megapascals;
d em é o diâmetro externo médio, em milímetros, conforme estabelecido nas tabelas 1 e 2; e é a espessura mínima de parede, em milímetros, especificada nas tabelas 1 e 2.
O ensaio deve ser realizado de acordo com a NBR 5683.
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4.5.3 Ensaios de desempenho 4.5.3.1 Desempenho da junta soldável
A montagem da junta soldável deve ser executada utilizando-se o adesivo indicado pelo fabricante dos tubos, seguindo-se todas as suas recomendações para a execução da junta. A junta soldável deve resistir, sem romper, às pressões hidrostáticas internas decorrentes das tensões circunferenciais aplicadas na temperatura de (20 +−32 )°C , conforme indicadas na tabela 7, empregando-se a equação: P =
2σ e (d - e ) em
onde: P é a pressão de ensaio, em megapascals; σ
é a tensão circunferencial, em megapascals;
d em é o diâmetro externo médio, em milímetros, conforme estabelecido nas tabelas 1 e 2; e é a espessura mínima de parede, em milímetros, especificada nas tabelas 1 e 2.
O ensaio deve ser realizado de acordo com a NBR 7371. Tabela 5 - Características do impacto
Diâmetro externo (DE ) 20 25 32 40
Massa do percussor kg
Altura da queda m
Quantidade de impactos
2,00
1
1,00 1,50
Tabela 6 - Características dos ensaios de resistência à pressão hidrostática interna de curta duração
Temperatura de ensaio °C
Tensão circunferencial MPa
Duração do ensaio h
20 −32
37,4 33,4
0,1 1,0
+
NOTA - Caso o corpo-de-prova seja aprovado no ensaio de 0,1 h, não é necessário executar o ensaio de 1,0 h. Quando o corpo-de-prova for reprovado no ensaio de 0,1 h, deve ser realizado o ensaio de 1,0 h; apresentando conformidade, é considerado como aprovado. Tabela 7 - Características dos ensaios de desempenho da junta soldável
Temperatura de ensaio °C 20 −32 +
Tensão circunferencial MPa 37,4 33,4
Duração do ensaio h 0,1 1,0
NOTA - Caso o corpo-de-prova seja aprovado no ensaio de 0,1 h, não é necessário executar o ensaio de 1,0 h. Quando o corpo-de-prova for reprovado no ensaio de 0,1 h, deve ser realizado o ensaio de 1,0 h; apresentando conformidade, é considerado como aprovado. 4.6 Marcação
Os tubos devem trazer marcado, ao longo de sua extensão, de forma indelével, no mínimo o seguinte: a) marca ou identificação do fabricante; b) diâmetro externo: DE ; c) a classe de pressão “PN 60” ou “PN 80”; d) os dizeres: “PVC RÍGIDO - IRRIGAÇÃO AGROPECUÁRIO;
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NBR 14654:2001 e) número desta Norma. 5 Inspeção e amostragem 5.1 Ensaios de recebimento
5.1.1 A inspeção de recebimento do produto acabado deve ser feita em fábrica; entretanto, por acordo prévio entre
comprador e fabricante, pode ser realizada em outro local.
5.1.2 O comprador deve ser avisado com uma antecedência mínima de 10 dias da data na qual deve ter início a
inspeção de recebimento.
5.1.3 Caso o comprador não compareça na data estipulada para acompanhar os ensaios de recebimento e não
apresente justificativa para esse fato, o fabricante deve proceder à realização dos ensaios previstos nesta Norma e tomar as providências para a entrega do produto com o correspondente laudo de inspeção emitido pelo controle da qualidade da fábrica.
5.1.4 Nas inspeções realizadas em fábrica, o fabricante deve colocar à disposição do comprador os equipamentos e
pessoal especializado para a execução dos ensaios de recebimento.
5.1.5 Todo fornecimento deve ser dividido, pelo fabricante, em lotes com tubos de mesmo tipo e diâmetro externo ( DE )
e cujas quantidades estejam de acordo com as tabelas 8 e 9. De cada lote formado devem ser retiradas as amostras, de forma representativa, sendo a escolha aleatória e não intencional. 5.1.6 A inspeção de recebimento de lotes com tamanho inferior a 26 tubos deve ser objeto de acordo prévio entre
fornecedor e comprador.
5.1.7 Os ensaios de recebimento devem ser feitos conforme estabelece esta Norma e limitam-se aos lotes de produto
acabado apresentados pelo fabricante.
5.1.7.1 De cada lote formado deve ser retirada a amostra, conforme a tabela 8 para os ensaios não-destrutivos e ta-
bela 9 para os ensaios destrutivos.
5.1.7.2 Os tubos constituintes das amostras devem ser submetidos aos ensaios não-destrutivos: visual conforme 4.2.2 e
4.6, dimensional conforme 4.2.4 e 4.5.2.1, e destrutivos: estabilidade dimensional conforme 4.5.2.2, resistência ao impacto conforme 4.5.2.3, resistência à pressão hidrostática interna de curta duração conforme 4.5.2.4 e desempenho da junta soldável conforme 4.5.3.1. 5.1.7.3 Os ensaios não-destrutivos devem ser efetuados de acordo com o plano de amostragem definido na tabela 8. 5.1.7.4 O lote de produtos aprovado nos ensaios não-destrutivos deve ser submetido aos ensaios destrutivos previstos
em 5.1.7.2 conforme plano de amostragem estabelecido na tabela 9.
Tabela 8 - Plano de amostragem para ensaios não-destrutivos
Tamanho do lote
Tamanho da amostra
Primeira amostragem
Segunda amostragem
Primeira
Segunda
Aceitação
Rejeição
Aceitação
Rejeição
26 a 90
8
8
0
2
1
2
91 a 150
13
13
0
3
3
4
151 a 280
20
20
1
4
4
5
281 a 500
32
32
2
5
6
7
501 a 1 200
50
50
3
7
8
9
1 201 a 3 200
80
80
5
9
12
13
3 201 a 10 000
125
125
7
11
18
19
Tabela 9 - Plano de amostragem para ensaios destrutivos
Tamanho do lote 26 a 150
Tamanho da amostra
Primeira amostragem
Segunda amostragem
Primeira
Segunda
Aceitação
Rejeição
Aceitação
Rejeição
3
-
0
1
-
-
8
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NBR 14654:2001 151 a 3 200
8
8
0
2
1
2
3 201 a 10 000
13
13
0
3
3
4
5.2 Relatório de resultados da inspeção
Para cada lote entregue, o relatório deve conter no mínimo, o seguinte: a) identificação do produto; b) tamanho do lote inspecionado; c) declaração de que o lote fornecido atende às especificações desta Norma. 6 Aceitação e rejeição
A aceitação ou rejeição deve ser conforme 6.1 a 6.6, aplicada para cada tipo de ensaio. 6.1 Se o número de unidades defeituosas (aquelas que contenham uma ou mais não-conformidades) na primeira
amostragem for igual ou menor do que o primeiro número de aceitação, o lote deve ser considerado aceito.
6.2 Se o número de unidades defeituosas na primeira amostragem for igual ou maior do que o primeiro número de
rejeição, o lote deve ser rejeitado.
6.3 Se o número de unidades defeituosas encontrado na primeira amostragem for maior do que o primeiro número de
aceitação e menor que o primeiro número de rejeição, uma segunda amostragem de tamanho indicado pelo plano de amostragem deve ser retirada.
6.4 As quantidades de unidades defeituosas encontradas na primeira e na segunda amostragem devem ser
acumuladas.
6.5 Se a quantidade acumulada de unidades defeituosas for igual ou menor do que o segundo número de aceitação, o
lote deve ser aceito.
6.6 Se a quantidade acumulada de unidades defeituosas for igual ou maior do que o segundo número de rejeição, o lote
deve ser rejeitado.
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/ANEXO A
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Anexo A (normativo) Verificação do diâmetro interno da bolsa soldável A.1 Para a verificação do diâmetro interno da bolsa soldável é necessário um equipamento de medição, como
exemplificado na figura A.1, com resolução de 0,05 mm.
Figura A.1 - Exemplo de um equipamento de medição utilizado para determinação do diâmetro interno da bolsa soldável A.2 Devem ser realizadas duas medições do diâmetro interno da bolsa, em pontos perpendiculares entre si, situados na
metade da profundidade da bolsa soldável, conforme apresentado na figura A.2.
Figura A.2 - Bolsa soldável A.3 O diâmetro interno da bolsa deve ser a média aritmética das duas medições efetuadas. A.4 Caso a bolsa soldável seja cônica, o ângulo
α
não deve exceder α = 0°30’, conforme figura A.3.
Figura A.3 - Bolsa soldável cônica A.4.1 O ângulo α pode ser calculado através da seguinte fórmula:
arctgα =
D i1 − D i 2
2Pb
onde: é o diâmetro interno medido no início da bolsa, em milímetros; D i2 é o diâmetro interno medido no final da bolsa, em milímetros; D i1
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Pb
é a profundidade da bolsa soldável, em milímetros. ________________
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