ASTM Standard: D 1048 - 05
Especificação para Mantas Isolantes de Borracha Standard Specification for Rubber Insulating Blankets
NOTA 1 – Este documento é uma t radução para o português da ASTM D 1048-05 e destina-se exclusivamente exclusivamente ao uso interno da Empresa. Ele tem caráter informativo e por objetivo facilitar a divulgação interna do conteúdo da Norma. Em caso de divergência ou contestação, prevalece o que estiver estiver estabelecido na norma original. Este documento é válido somente enquanto a edição ASTM D 1048-05 estiver em vigor. NOTA 2 – Nesta tradução, adotou-se a vírgula, em substituição ao ponto, para a notação decimal.
Designação ASTM: D 1048-05 Especificação para Mantas Isolantes de Borracha 1 Esta norma é editada sob a designação fixa D 1048; o número que segue imediatamente a designação indica o ano da adoção original ou, em caso de revisão, o ano da última revisão. Um número entre parênteses indica o ano da última reaprovação. Um épsilon ( ∈) sobrescrito indica uma modificação editorial após a última revisão ou reaprovação .
Esta norma foi aprovada para uso pelas agências do Departamento de Defesa. (EUA)
1. Escopo 1.1 Esta especificação cobre os ensaios de aceitação para mantas isolantes de borracha, para proteção de trabalhadores contra contatos acidentais com condutores, aparelhos ou circuitos elétricos v ivos. 1.2 Dois tipos de manta são previstos e são designados como Tipo I, não resistente ao ozônio, e Tipo II, resistente ao ozônio. 1.3 Cinco classes de mantas, diferindo nas características elétricas, são previstas e são designadas como Classe 0, Classe 1, Classe 2, Classe 3 e Classe 4. 1.4 Dois estilos de mantas, diferindo em características de construção, são previstos e são designados por Estilo A e Estilo B. 1.5 As seguintes advertências de riscos de segurança referem-se apenas à parte de métodos de ensaio, Seções 16-19, desta especificação: Esta norma não se propõe a apontar todos os problemas de segurança, se existirem, associados ao seu uso. É de responsabilidade do usuário desta norma estabelecer, antes do seu uso, práticas adequadas de segurança e saúde e determinar a aplicabilidade de limitações de regulamentos. 2. Documentos de Referência 2.1 Normas ASTM: 2 D 149 Test Method for Dielectric Breakdown Voltage and Dielectric Strength of Solid Electrical Insulating Materials at Commercial Power Frequencies (Método de Ensaio para Tensão Elétrica de Ruptura e Rigidez de Materiais Isolantes Elétricos Sólidos a Freqüências Industriais) D 297 Test Methods for Rubber Products Chemical Analysis (Métodos de Ensaio para Produtos de Borracha – Análise Química) D 412 Test Methods for Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers Tension (Métodos de Ensaio para Borracha Vulcanizada e Elastômeros Termoplásticos) D 518 Test Method for Rubber Deterioration Surface Cracking (Método de Ensaio para Deterioração de Borracha – Fratura Superficial) D 570 Test Method for Water Absorption of Plastics (Método de Ensaio para Absorção de Água de Plásticos) D 573 Test Method for Rubber Deterioration in an Air Oven (Método de Ensaio para Borracha – Deterioração em Estufa a Ar) D 624 Test Method for Tear Strength of Conventional Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers (Método de Ensaio para Tensão de Cisalhamento de Borracha Vulcanizada Convencional e Elastômeros Termoplásticos) D 1388 Test Methods for Stiffness of Fabrics (Métodos de Ensaio para Rigidez de Tecidos)
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Esta especificação está sob a jurisdição do Comitê ASTM F18 sobre Equipamento Elétrico de Proteção para Trabalhadores e sob direta responsabilidade do Subcomitê F18.25 sobre Equipamento de Cobertura Isolante. Esta norma substitui a norma ANSI J 6.4, que não é mais disponível. Edição atual aprovada em 01 de fevereiro de 2005. Publicada em março de 2005. Originalmente aprovada em 1949 como D 1048 – 49 T. Última edição ante-rior aprovada em 1999 como D 1048 - 99. 2 Para as normas ASTM referenciadas, visitar o website ASTM, www.astm.org, ou contactar o Serviço ao Cliente ASTM em
[email protected]. Para informações sobre volume do Livro Anual de Normas AST M, referir-se à página de Sumário de Documentos normativos no website da AST M. Copyright © ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.
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ASTM: D 1048-05 D 2865 Practice for Calibration of Standards and Equipment for Electrical Insulating Materials Testing (Prática para Calibração de Padrões e Equipamento para Ensaios de Materiais Isolantes Elétricos) F 819 Terminology Relating to Electrical Protective Equipment for Workers (Terminologia Relativa ao Equipamento Elétrico de Proteção para Trabalhadores) 2.2 American National Standards: C 2 National Electrical Safety Code, Section 443 (NESC) C39.5 Safety Requirements for Electrical and Electronic Measuring and Controlling Instrumentation 3 (Requisitos de Segurança para Instrumentação de Medição e Controle Elétricos e Eletrônicos) C84.1 Voltage Ratings for Electric Power Systems and Equipment (60 Hz)3 (Classes de Tensão para Sistemas e Equipamentos Elétricos de Potência (60 Hz)) 3. Terminologia 3.1 rebordo (beaded edge ) – uma borda estreita de borracha mais espessa que se estende ao redor das bordas externas da manta. 3.2 descarga disruptiva, perfuração – descarga elétrica ou arco que ocorre entre os eletrodos e através do equipamento que está sendo ensaiado. 3.3 pessoa designada – indivíduo que é qualificado pela experiência ou treinamento para realizar uma tarefa atribuída. 3.4 instalações para ensaios elétricos – local com pessoal qualificado, equipamento de ensaio, e procedimentos para e ensaios elétricos de equipamento elétrico de proteção. 3.5 distância de isolamento do eletrodo – menor distância entre o eletrodo energizado e o eletrodo de terra. 3.6 descarga de contorno – descarga elétrica ou arco que ocorre entre eletrodos e sobre ou ao redor, mas não através, do equipamento que está sendo ensaiado. 3.7 isolado – separado de outras superfícies condutoras por uma substância dielétrica (incluindo espaço de ar), oferecendo uma alta resistência à passagem de corrente. 3.7.1 Discussão – Quando se diz que um objeto qualquer está isolado, entende-se que está isolado de uma maneira adequada para as condições às quais ele está sujeito. De outra forma, ele é, dentro do propósito dessa definição, não isolado. A cobertura isolante de condutores é um meio de tornar esse condutor isolado. 3.8 ozônio – forma muito ativa de oxigênio que pode ser produzida por corona, arco ou raios ultravioletas. 3.9 corte e gretadura por ozônio – fissuras produzidas por ozônio em um material sob tensão mecânica. 3.10 borracha – termo genérico que inclui elastômeros e compostos elastoméricos independente da origem. 3.11 usuário – o empregador ou entidade que compra o equipamento para ser utilizado pelos trabalhadores para sua proteção; na ausência desse empregador ou dessa entidade, o indivíduo que compra ou utiliza o equipamento de proteção. 3.12 tensão elétrica, máxima de reensaio – tensão elétrica, seja c.a. eficaz ou c.c. média, que é igual à tensão de ensaio para equipamento novo de proteção. 3.13 tensão elétrica, reensaio – tensão elétrica, seja c.a. eficaz ou c.c. média, que um equipamento usado de proteção deve ser capaz de suportar por um período de ensaio especificado sem descarga disruptiva. 3.14 tensão elétrica, nominal de projeto – valor nominal, consistente com a última revisão da ANSI C84.1, atribuído ao circuito ou sistema com o propósito de designar convenientemente sua classe de tensão. 3.15 tensão elétrica, máxima de uso – tensão elétrica c.a., eficaz, classificação do equipamento de proteção que designa a tensão nominal de projeto do sistema energizado que pode ser seguramente operado. A tensão nominal de projeto é igual à tensão entre fases em circuitos polifásicos. 3.15.1 Se não existe exposição polifásica em uma área do sistema e a exposição à tensão é limitada ao potencial da fase (polaridade em sistemas c.c.) para terra, o potencial da fase (polaridade em sistemas c.c.) para terra deve ser considerado como a tensão nominal de projeto.
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Disponível no American National Standards Institute (ANSI), 25 West, 43rd Street, 4th Floor, New York, NY 10036.
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ASTM: D 1048-05 3.15.2 Se os equipamentos e dispositivos elétricos são isolados ou separados, ou ambos, tais que a exposição polifásica em um circuito em Y aterrado é removida, então a tensão nominal de projeto pode ser considerada como a tensão fase-terra nesse circuito. NOTA 1 – As práticas e métodos de trabalho associados com a remoção de exposições polifásicas em qualquer local de trabalho determinado não são tratados nesta especificação. Convém que o usuário se reporte à ANSI C2, National Electrical Safety Code, Seção 44, para práticas de trabalho corretas.
3.1.6 Para definições de outros termos, reportar-se à Terminologia F 819. 4. Significado e Uso 4.1 Esta especificação cobre as propriedades elétricas, químicas e físicas mínimas garantidas pelo fabricante e os procedimentos detalhados pelos quais essas propriedades devem ser determinadas. O comprador pode, a seu critério, realizar ou ter realizado qualquer desses ensaios a fim de verificar a garantia. Reclamações devido à falha em atender à especificação estão sujeitas à verificação por parte do fabricante. 4.2 Mantas são usadas para proteção pessoal, portanto, quando se autoriza seu uso, deve ser f ornecida uma margem de segurança entre a tensão elétrica máxima na qual elas são usadas e a tensão de ensaio na qual elas são ensaiadas. A relação entre a tensão de ensaio e a tensão nominal máxima na qual as mantas devem ser utilizadas é mostrada na Tabela 1. 4.3 As práticas de trabalho variam de usuário para usuário, dependendo de muitos fatores. Esses fatores podem incluir, mas não estando limitados a, tensões de operação dos sistemas, projeto construtivo, procedimentos e técnicas de trabalho, condições atmosféricas, etc. Entretanto, exceto no que se refere às restrições apresentadas nesta especificação por causa das limitações de projeto, o uso e manutenção desses equipamentos estão fora do escopo desta especificação. 4.3.1 É prática comum e responsabilidade do usuário deste tipo de equipamento de proteção preparar instruções e regulamentos completos para governar o uso correto e seguro de tais equipamentos. 5. Classificação 5.1 As mantas cobertas por esta especificação devem ser designadas como Tipo I ou Tipo II; Classe 0, Classe 1, Classe 2, Classe 3 ou Classe 4; Estilo A ou Estilo B. 5.1.1 Tipo I , não resistentes ao ozônio, feitas de um composto de borracha cis 1,4 poliisopreno de alto grau, de origem natural ou sintética, corretamente vulcanizado. 5.1.2 Tipo II , resistentes ao ozônio, feitas de qualquer elastômero ou combinação de compostos elastoméricos. 5.1.3 A designação da classe deve ser baseada nas propriedades elétricas conforme mostrado na Tabela 1 e Tabela 2. 5.1.4 Estilo A, construído com os elastômeros indicados para o Tipo I ou Tipo II, deve ser livre de qualquer reforço. 5.1.5 Estilo B , construído com os elastômeros indicados para o Tipo I ou Tipo II, deve incorporar um reforço; esse reforço não deve afetar negativ amente as características dielétricas das mantas.
TABELA 1 – Relações de Tensões Elétricas de Ensaio/ Uso Classe das Mantas Isolantes 0 1 2 3 4 A
Tensão Fase-Fase Nominal Máxima de UsoA, c.a., Eficaz, máx.
Tensão Elétrica de Ensaio c.a., Eficaz, V
1 000 7 000 17 000 26 500 36 000
5 000 10 000 20 000 30 000 40 000
Tensão Elétrica de Ensaio, c.c., Média, V 20 000 40 000 50 000 60 000 70 000
Exceto para equipamentos Classe 0, a tensão de uso máxima é baseada na seguinte fórmula:
Máxima tensão de uso (máxima tensão nominal de projeto) = 0,95 x tensão elétrica de ensaio c.a. – 2 000
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ASTM: D 1048-05 6. Informações para o Pedido 6.1 Convém que para os pedidos de mantas de acordo com esta especificação sejam incluídas as seguintes informações: 6.1.1 Tipo, 6.1.2 Classe, 6.1.3 Estilo, 6.1.4 Tamanho, 6.1.5 Ilhoses, e 6.1.6 Cor. 6.2 A listagem de tipos, classes, estilos, tamanhos e ilhoses não quer dizer que todas serão necessariamente disponibilizadas pelos fabricantes; significa somente que, se produzidas, elas devem estar em conformidade com os detalhes desta especificação. 7. Manufatura e Marcação 7.1 As mantas devem ser produzidas por um processo de vulcanização sem costura. 7.2 Quando ilhoses são especificados, cada manta deve ser equipada com ilhoses não metálicos. 7.3 Cada manta deve ser marcada de forma clara e permanente com o nome do fabricante ou fornecedor, a norma ASTM D1048, o tipo, classe e estilo. 7.3.1 As mantas podem ser marcadas seja moldando a informação diretamente sobre a manta ou pelo uso de uma etiqueta; qualquer dos dois métodos é igualmente aceitável. O método será a critério do fabricante. Se for usada uma etiqueta, a cor deve ser aquela especificada para cada classe de tensão: Classe 0 – vermelha, Classe 1 – branca, Classe 2 – amarela, Classe 3 – v erde e Classe 4 – laranja. 7.4 As mantas devem ter um acabamento liso, plano e ser providas de rebordos (beaded edges ). 8. Requisitos Químicos e Físicos 8.1 O material das mantas deve estar em conformidade com os requisitos físicos da Tabela 3 e o envelhecimento acelerado de 19.2.7. 8.2 Para mantas Tipo I, o polímero de borracha pode ser determinado de acordo com 19.1.1. Este deve ser o ensaio decisório (referee test ), se houver discordância entre fabricante e comprador em relação ao teor de elastômero das mantas de Tipo I. 8.3 O material das mantas Tipo II não deve apresentar efeitos visíveis do ozônio quando ensaiado de acordo com 18.6. Qualquer sinal visível de deterioração por ozônio, como gretaduras, fissuras, fraturas, fendas, etc., deve ser considerado como evidência de falha em satisfazer aos requisitos para mantas Tipo II. Em caso de discordância, o Método A de ensaio de resistência ao ozônio deve ser o ensaio decisório.
TABELA 2 – Ensaios Elétricos Classe
Tensão de Ensaio, Eficaz V
C.A. Distância de Isolamento Nominal do Eletrodo A mm
In.
Tensão de Ensaio, Média B V
C.C. Distância de Isolamento Nominal do Eletrodo A mm
In.
0
5 000
76
3
20 000
76
3
1
10 000
76
3
40 000
76
3
2
20 000
127
5
50 000
152
6
3
30 000
178
7
60 000
203
8
4
40 000
254
10
70 000
205
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A
Essas distâncias de isolamento nominais destinam-se a evitar descargas de contorno (flash over ) e podem ser aumentadas de não mais de 51 mm (2 in.), quando requerido por uma mudança nas condições atmosféricas em relação ao padrão de pressão barométrica de 100 kPa (1 atm) e condições de umidade média. Essas distâncias de isolamento podem ser reduzidas se as condições atmosféricas permitirem. B As tensões de ensaio foram determinadas utilizando polaridade negativa.
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ASTM: D 1048-05 TABELA 3 – Requisitos Físicos Tipo I Manta Estilo A Resistência à tração, mín., Matriz C, MPa (psi) Alongamento, mín., % Deformação permanente à tração, mm (in.) Resistência à laceração, mín., kN/m (lbf/m) Resistência à perfuração, mín, kN/m (lbf/m) Rigidez à deformação (drape stiffness ), máx. a 25 oC (77 oC), N.m (in. lbf) Rigidez à deformação (drape stiffness ), máx. a -10 oC (14 oC), N.m (in. lbf) Rigidez à flexão (flex stiffness ), máx. a -10 oC (14 oC), N.m (in. lbf) Absorção de umidade, máx., %
Tipo II Manta Estilo A
Manta Estilo B
7,2 (2 500)
7,2 (2 500)
10,3 (1 500)
500 6,4 (0,25) 21 (120) 18 (100)
500 6,4 (0,25) 26 (150) 26 (150)
500 6,4 (0,25) 16 (90) 18 (100)
89 (3,5)
89 (3,5)
89 (3,5)
0,028 (0,25)
0,028 (0,25)
0,028 (0,25)
0,034 (0,30)
0,034 (0,30)
0,034 (0,30)
1,5
3,0
2,0
9. Requisitos Elétricos 9.1 Cada manta deve ser submetida a um ensaio e deve suportar a tensão de ensaio (valor eficaz), c.a., 60 Hz, ou a tensão de ensaio (valor médio), c.c., especificada na Tabela 2. O ensaio deve ser realizado de acordo com a Seção 18 e deve ser conduzido continuamente por pelo menos 3 min. 9.2 Cada material de manta deve exibir uma rigidez dielétrica a 60 Hz não inferior a 14,8 MV/m (375 V/mil, eficaz) de espessura do corpo-de-prova para cada ensaio individual, quando ensaiado de acordo com 18.5. 10. Dimensões e Variações Admissíveis 10.1 Comprimento e Largura – O comprimento e a largura das mantas devem ser especificados na ordem de compra. Alguns tamanhos padronizados são apresentados na Tabela 4. Variações admissíveis em relação ao comprimento e a largura especificados devem ser ± 13 mm (± 0,5 in.), exceto para o 1160 por 1160 mm (45,5 por 45,5 in.), tamanho ranhurado, para o qual a variação admissível deve ser de ± 25 mm (± 1,0 in.). 10.2 Espessura – Ver Tabela 5. 10.2.1 Os fabricantes devem satisfazer aos requisitos mínimos de espessura para cada Classe de manta conforme especificado na Tabela 5. O fabricante pode etiquetar uma manta com um valor de Classe inferior ao valor real, se assim for especificado pelo comprador. 10.3 Rebordo – O rebordo não deve possuir largura inferior a 8 mm (0,31 in.) nem altura inferior a 1,5 mm (0,06 in.). 10.4 Ilhoses – Se um padrão diferente daquele do fabricante for desejado, o número, tamanho e tipo de ilhós devem ser fornecidos na ordem de compra. O ilhós não deve ser inferior a 8 mm (0,31 mm) de diâmetro. 10.5 Não é permitido na manta nenhum ilhós, furo ou ranhura que possa reduzir a distância de isolamento de ensaio abaixo dos valores indicados na Tabela 2. TABELA 4 – Tamanhos de Mantas Padronizados – Comprimento e Largura Sem ranhura mm (in.) 457 por 910 560 por 560 690 por 910 910 por 910 910 por 2128 1160 por 1160
(18 por 36) (22 por 22) (27 por 36) (36 por 36) (36 por 84) (45,5 por 45,5) Com ranhura mm (in.)
560 por 560 910 por 910 1160 por 1160
(22 por 22) (36 por 36) (45,5 por 45,5)
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ASTM: D 1048-05 TABELA 5 – Medições da Espessura Classe 0 1 2 3 4
Espessura mm
In.
1,6 a 2,2 2,6 a 3,6 2,8 a 3,8 3,0 a 4,0 3,2 a 4,3
0,06 a 0,09 0,10 a 0,14 0,11 a 0,15 0,12 a 0,16 0,13 a 0,17
11. Execução e Acabamento 11.1 As mantas devem ser isentas de irregularidades físicas nociv as, que podem ser detectadas por inspeção ou ensaio minuciosos. 11.1.1 Irregularidades físicas nocivas podem ser definidas como qualquer característica que interrompa a superfície uniforme e lisa e represente um risco potencial ao usuário, tais como pequenos furos (pinholes ), fissuras, bolhas, cortes, dobras de material condutivo estranho incrustado, marcas de pinçamento, vazios (ar retido), ondas salientes e marca salientes de moldes. 11.2 Irregularidades não nocivas – As irregularidades superficiais podem se apresentar em todos os produtos de borracha devido a imperfeições em formas ou moldes e a dificuldades inerentes ao processo de manufatura. Essas irregularidades podem aparecer como endentações, protuberâncias, ou material estranho incrustado, que são aceitáveis desde que: 11.2.1 A endentação ou protuberância tendam a se mesclar em um aclive liso depois do esticamento do material. 11.2.2 A espessura da borracha no local de qualquer irregularidade esteja de acordo com os requisitos da espessura 11.2.3 O material estranho permaneça em posição quando a manta é laminada e estira juntamente com o material ao redor dele. 12. Garantia 12.1 O fabricante ou fornecedor deve repor, sem ônus para o comprador, as mantas não utilizadas que, em qualquer tempo dentro de um período de nove (9) meses a partir da data de remessa inicial ao comprador ou seu designado, falham em superar os ensaios desta especificação. Essa garantia compromete o fabricante ou o fornecedor, caso as mantas tenham sido armazenadas corretamente e não tenham sido submetidas a mais de um ensaio de aceitação inicial e um reensaio. 12.2 Qualquer ensaio de aceitação feito pelo comprador, ou por designado pelo comprador, deve ser feito dentro dos dois (2) primeiros meses do período de garantia, salvo quando especificado diferentemente. NOTA 2 – Armazenagem correta significa que as mantas são estocadas planas, não dobradas nem armazenadas diretamente acima ou na proximidade de tubulações de vapor, radiadores ou outras fontes de calor artificial, ou expostas à luz solar direta ou outras fontes de ozônio. É desejável que a temperatura ambiente de armazenagem não exceda 35 oC (95 oF).
13. Amostragem 13.1 Cada manta em um lote ou remessa deve ser submetida à inspeção e ensaio para checar o atendimento aos requisitos das Seções 7, 11, 15 e 9.1. 13.2 Uma amostra original de 1% do lote ou remessa ou não menos que uma manta, o que for maior, deve ser selecionada aleatoriamente do lote ou remessa, para os requisitos de ensaios de 9.2 e Seção 10. Se ocorrer uma falha na primeira amostra, uma segunda amostra de mesma quantidade deve ser selecionada e ensaiada. 13.3 Uma amostra original de 0,1% do lote ou remessa ou não menos que uma manta, o que for maior, deve ser selecionada aleatoriamente do lote ou remessa, para os requisitos de ensaios de 8.1 e 8.3. 14. Rejeição 14.1 As mantas devem ser rejeitadas individualmente, se elas falharem em satisfazer aos requisitos de manufatura e marcação da Seção 7, aos requisitos elétricos de 9.1, aos requisitos de espessura mínima de 10.2, ou aos requisitos de execução da Seção 11.
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ASTM: D 1048-05 14.2 As mantas podem ser rejeitadas de forma individual, a critério do comprador, se elas falharem em satisfazer aos requisitos estipulados em 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 e Seção 15. 14.3 Deve ser rejeitado o lote todo ou toda a remessa de mantas em qualquer das seguintes condições: 14.3.1 Se 5% ou mais, porém não menos de duas mantas, em um lote ou remessa, falharem em atender aos requisitos de 9.1. 14.3.2 Se duas descargas disruptivas, que não satisfazem o valor de rigidez dielétrica de 9.2, ocorrerem em cinco ensaios sobre o corpo-de-prova. 14.3.3 Se uma descarga disruptiva em cinco ensaios no corpo-de-prova original e uma ou mais descargas disruptivas em um corpo-de-prova adicional falharem em satisfazer ao valor de rigidez dielétrica de 9.2. 14.3.4 Se os corpos-de-prova da amostra de mantas Tipo II, usando os métodos de amostragem e critérios especificados em 14.3.2 e 14.3.3, falharem em satisfazer aos requisitos de corona e resistência ao ozônio 8.3. 14.4 Os ensaios devem ser terminados e o fabricante ou fornecedor notificado caso, durante o curso dos ensaios, as mantas de um lote ou remessa falharem em satisfazer aos requisitos de 8.3, 9.1 ou 9.2, conforme determinado pelos critérios de rejeição de 14.3.1, 14.3.2, 14.3.3 ou 14.3.4. O f abricante ou fornecedor pode nesse caso requerer que o comprador submeta a comprovação de que o procedimento e o equipamento de ensaio estão em conformidade com os parágrafos apropriados da Seção 18. Quando essas provas tiverem sido fornecidas, o fabricante ou fornecedor pode requerer que seu representante testemunhe os ensaios de mantas adicionais retiradas da remessa. 14.5 Se dois de cinco corpos-de-prova ensaiados falharem em qualquer dos requisitos separados descritos na Seção 8, uma segunda manta deve ser selecionada e,se um corpo-de-prova extraído dessa manta falhar, o lote todo ou toda a remessa de mantas pode ser rejeitada, a critério do comprador. 14.6 O lote todo ou toda a remessa de mantas pode ser rejeitada, a critério do comprador, se 25% das mantas do lote ou da remessa falharem em satisfazer aos requisitos da Seção 10 ou 11. 14.7 Todo o material rejeitado deve ser devolvido conforme orientado pelo fabricante, por sua solicitação ou dos fornecedores, sem ser desfigurado por gravação na borracha ou outra marcação permanente. Entretanto, aquelas mantas perfuradas quando ensaiadas em conformidade com os requisitos de 9.1 e 9.2 devem ser estampadas, puncionadas ou cortadas, antes de serem devolvidas ao fornecedor, para indicar que elas são impróprias para uso elétrico. 15. Embalagem 15.1 As mantas devem ser embaladas para embarque em uma posição estendida e plana ou em rolos tendo um diâmetro interno não inferior a 50 mm (2 in.) e por outro lado não devem ser deformadas mecanicamente enquanto em transito. MÉTODOS DE ENSAIO 16. Seqüência dos Ensaios 16.1 A seguinte ordem de procedimento é sugerida para ensaiar mantas de borracha isolante: 16.1.1 Inspeção das superfícies de acordo com a Seção 11. 16.1.2 A espessura de acordo com a Seção 17. 16.1.3 Ensaio de tensão elétrica de acordo com os parágrafos apropriados da Seção 18. 16.1.4 Ensaio de tensão disruptiva de acordo com os parágrafos apropriados da Seção 18. 16.1.5 Ensaios de resistência ao ozônio de acordo com os parágrafos apropriados da Seção 18. 16.1.6 Ensaios de propriedades químicas e físicas de acordo com a Seção 19. 17. Medições de Espessura 17.1 Convém que as medições sejam feitas em mantas completas, com um micrômetro com graduação até 0,025 mm (0,001 in.), tendo um batente de aproximadamente 6 mm (0,25 in.) de diâmetro e um fuso de medição de 3,17 ± 0,25 mm (0,125 ± 0,01 in.) de diâmetro. O fuso de medição deve exercer uma força de 0,83 ± 0,003 N (3,0 ± 0,1 ozf) sobre o corpo-de-prova, durante este ensaio. Convém que um suporte suficiente seja dado à amostra de manta de modo que ela apresente uma superfície plana não tencionada entre as faces de medição do micrômetro. A força aplicada pelo fuso de medição assegurará um carregamento uniforme do material da manta. Efetuar não menos que cinco medições de espessura em pontos selecionados, uniformemente distribuídos sobre a área de ensaio da manta. 7
ASTM: D 1048-05
18. Ensaios Elétricos 18.1 Condicionamento – Antes do ensaio, deixar todas as mantas em posição plana por pelo menos 24 h. NOTA 3 – Convém que todas as mantas estejam em condições físicas sem tensões antes do ensaio. Falha em não alcançar isso pode resultar em rupturas ou danos excessivos. NOTA 4 – Ambos os ensaios de tensão elétrica c.a. e c.c. estão incluídos nesta seção. Pretende-se que um método de ensaio seja selecionado para os ensaios elétricos de aceitação. O método de ensaio selecionado deve ser a critério do comprador e convém que o fornecedor seja notificado sobre a escolha.
18.2 Precaução: Recomenda-se que a aparelhagem de ensaio seja projetada para permitir total proteção ao operador ao executar seu trabalho. Convém que meios confiáveis para energizar e aterrar o circuito de alta tensão sejam providos. É particularmente importante a incorporação de meios positivos de aterramento da seção de alta tensão do equipamento de c.c. devido à provável presença de cargas capacitivas de alta tensão na conclusão do ensaio. Ver ANSI C39. 18.2.1 Para eliminar o ozônio prejudicial e possível descarga de contorno ao longo da manta, convém que haja um suficiente fluxo de ar para o interior e ao redor da manta e um sistema de exaustão para remover de modo adequado o ozônio do equipamento de ensaio. Convém que a redução e v erificação consistentes de ozônio durante o procedimento de ensaio sejam a causa para confirmar a adequação do sistema de exaustão. 18.2.2 O equipamento deve ser inspecionado pelo menos uma vez por ano, para assegurar que a condição geral do equipamento esteja aceitável e para verificar as características e acurácia das tensões de ensaio. Para assegurar a acurácia contínua da tensão de ensaio, como indicado pelo voltímetro do equipamento de ensaio, o equipamento de ensaio deve ser calibrado pelo menos anualmente, de acordo com a última revisão da Prática D 3865. 18.3 Ensaio de Tensão Elétrica c.a.: 18.3.1 Eletrodos – Quando devem ser empregados eletrodos como parte do aparelho de ensaio, eles devem ter um projeto tal que o gradiente elétrico seja aplicado uniformemente sobre a área de ensaio para minimizar o corona e a deformação mecânica do material. Os eletrodos usados no ensaio elétrico devem ser projetados para satisfazer às distâncias de isolamento para evitar descargas de contorno, especificados na Tabela 2. Um procedimento satisfatório para ensaio de tensão c.a.utiliza eletrodos de água ou eletrodos que proporcionam contato íntimo sem pressão indevida. NOTA 5 – Para Classes 0, 1 e 2 : placas retangulares de metal com aproximadamente 5 mm (3/16 in.) de espessura, tendo bordas lisas e arredondadas e almofadas úmidas, com aproximadamente 6 mm (1/4 in.) de espessura, colocadas entre as placas de metal e a manta têm sido consideradas satisfatórias . Para Classes 3 e 4 : Uma área máxima pode ser ensaiada quando ambos os eletrodos são do mesmo tamanho. Quando uma mesa isolada não for conveniente, o seguinte método de máscara pode ser usado. Uma folha de material isolante de 3 a 5 mm (0,12 a 0,018 in.), correspondendo a um quadrado mínimo de 1270 mm (quadrado de 50 in.) de lado e tendo uma abertura no centro de 762 mm por 762 mm (30 por 30 in.), é colocada sobre uma placa de metal aterrada. Essa máscara, que tem uma aparência de “moldura de quadro”, deve ter a abertura preenchida com material condutivo de espessura tal que traga o eletrodo de terra até aproximadamente o mesmo nível que o da máscara, a fim de manter contato direto com a manta a ser ensaiada. A manta é colocada sobre o eletrodo de t erra e uma almofada com aproximadamente o mesmo tamanho do eletrodo de terra é colocado no topo da manta. A almofada úmida é energizada com a tensão de ensaio. E ste método submeterá ao ensaio uma área de 762 por 762 mm (30 por 30 in.) de uma manta de 914 por 914 mm (36 por 36 in.) a 40 kv c.a., visto que a máscara previne descarga de contorno. Outros projetos de eletrodo podem ser usados para se obterem os mesmos resultados. NOTA 6 – As distâncias de isolamento da nota de rodapé A da Tabela 2 destinam-se a evitar descargas de contorno e podem ser acrescidas de não mais de 51 mm (2 in.), quando requerido por uma mudança nas condições atmosféricas em relação às condições normais de 100 kPa (1 atm) de pressão barométrica e condições de umidade médias. Essas distâncias de isolamento podem ser reduzidas se as condições atmosféricas permitirem.
18.3.2 Alimentação e Regulação da Tensão Elétrica 18.3.2.1 O equipamento elétrico utilizado tanto para o ensaio de tensão elétrica quanto o de rigidez dielétrica deve ser capaz de fornecer ao corpo-de-prova uma tensão essencialmente sem degraus e continuamente variável. Equipamento de regulação acionado a motor é conveniente e tende a fornecer uma velocidade de aumento uniforme da tensão elétrica de ensaio. Proteger a aparelhagem de ensaio com um dispositivo disjuntor automático projetado para abrir prontamente sob ação da corrente produzida pela ruptura de um corpo-de-prova sob ensaio. Convém que esse dispositivo disjuntor seja projetado para proteger o equipamento de ensaio sob qualquer condição de curto-circuito. 18.3.2.2 A tensão elétrica desejada pode ser obtida mais facilmente a partir de um transformador elevador energizado por uma fonte de baixa tensão variável. O transformador e seu equipamento de controle devem ser de dimensão e projeto tais que, com o corpo-de-prova inserido no circuito, o fator de crista (relação entre o valor máximo e o valor médio eficaz) da tensão de ensaio não deve diferir em não mais de 5% daquele de uma onda senoidal, sobre a metade superior da faixa de tensão. 8
ASTM: D 1048-05 18.3.2.3 A acurácia do circuito de medição da tensão deve ser de ± 2% em relação ao fundo de escala. Medir o valor eficaz correto da tensão com forma de onda senoidal aplicada à manta através de um dos seguintes métodos: (1) um voltímetro usado em conjunto com um transformador para instrumentos calibrado, conectado diretamente ao circuito de alta tensão, (2 ) um voltímetro eletrostático calibrado conectado diretamente ao circuito de alta tensão, ou (3 ) um medidor de c.a. conectado em série com resistores apropriados tipo alta tensão diretamente ao circuito de alta tensão. 18.3.2.4 O fator de crista pode ser verificado pela leitura de um voltímetro de crista conectado diretamente ao circuito de alta tensão, ou, se um voltímetro eletrostático ou um voltímetro em conjunto com transformador de potencial (para instrumentos) é conectado ao circuito de alta tensão, um centelhador de esferas padrão pode ser descarregado e a tensão correspondente comparada com a leitura de um voltímetro c.a. de valor eficaz. 18.3.3 Procedimento – Inicialmente aplicar uma tensão elétrica de ensaio com um valor baixo e em seguida aumentar gradualmente a uma velocidade de aumento constante de aproximadamente 1 000 V/s c.a., até atingir o nível de tensão de ensaio prescrito, ou até ocorrer uma falha. O período de ensaio inicia no instante em que a tensão de ensaio prescrita é alcançada. Convém que a tensão seja reduzida pelo menos até a metade do valor, salvo se uma perfuração elétrica tenha ocorrido, no final do período de ensaio antes de abrir o circuito de ensaio. 18.4 Ensaio de Tensão Elétrica c.c. 18.4.1 Eletrodos – O ensaio de tensão elétrica c.c. pode ser realizado com eletrodos secos que consistem em duas placas metálicas planas, uma das quais pelo menos é dimensionada de modo que as distâncias de isolamento do eletrodo recomendadas na Tabela 2 não são excedidas, ou com o eletrodo úmido descrito na Seção 18.2.1. Convém que as bordas dessas placas sejam arredondadas de modo a elim inar entalhes agudos e protuberâncias. NOTA 7 – As distâncias de isolamento da nota de rodapé A da Tabela 2 destinam-se a evitar descargas de contorno e podem ser acrescidas de não mais de 51 mm (2 in.), quando requerido por uma mudança nas condições atmosféricas em relação às condições normais de 100 kPa (1 atm) de pressão barométrica e condições de umidade médias. Essas distâncias de isolamento podem ser reduzidas se as condições atmosféricas permitirem.
18.4.2 Alimentação e Regulação da Tensão Elétrica 18.4.2.1 Obter a tensão elétrica de ensaio c.c. de uma fonte c.c. capaz de fornecer a tensão requerida. A componente de ondulação (ripple ) pico a pico da tensão de ensaio c.c. não deve exceder 2% do valor médio da tensão sob condições em vazio. 18.4.2.2 Medir a tensão elétrica de ensaio c.c.por um método que forneça o valor médio da tensão aplicada à manta. Recomenda-se que essa tensão seja medida pelo uso de um medidor de c.c. conectado em série com resistores apropriados tipo alta tensão diretamente ao circuito de alta tensão. Um voltímetro eletrostático de faixa correta pode ser usado em lugar da combinação resistor-medidor de c.c.. A acurácia do circuito de medição da tensão deve ser de ± 2% do fundo de escala. 18.4.3 Procedimento – O procedimento deve ser igual ao de tensão elétrica c.a., exceto que a velocidade de aumento deve ser de 3 000 V/s c.c.. 18.5 Realizar o ensaio de rigidez dielétrica em conformidade com os Métodos de Ensaio D 149. Aplicar a tensão à velocidade de aumento de 3 000 V/s com o procedimento de curta duração. O corpo-de-prova deve ser representativo do material da manta a ser ensaiada. Material suficiente deve ser disponível para permitir a realização de cinco ensaios. 18.6 Ensaio de resistência ao ozônio – Realizar o ensaio de resistência ao ozônio de acordo com um dos seguintes métodos de ensaio para assegurar a conformidade das mantas Tipo I I com os requisitos de 8.3. 18.6.1 Método A – Realizar o ensaio de resistência ao ozônio de acordo com o Procedimento A do Método de Ensaio D 518. Convém que o corpo-de-prova seja cortado em retângulos de dimensões de 10 por 100 mm (0,5 por 4 in.). Seguir o procedimento usando uma extensão de 20%. Manter a concentração de ozônio a 50 ± 5 MPa de pressão parcial (50 ± 5 pphm (*) em volume à pressão atmosférica normal) para um período de ensaio de 3 h a uma temperatura de 40 oC (104 oF). As mantas Tipo II não devem apresentar nenhum efeito devido à exposição ao ozônio durante este ensaio.
(*) N. T.– pphm = Partes por cem milhões .
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ASTM: D 1048-05 18.6.2 Método B: 18.6.2.1 Realizar o ensaio de resistência ao ozônio em corpos-de-prova de 100 por 150 mm (4 por 6 in.) do material da manta preparado a partir de uma amostra, adequadamente condicionada através de um período de repouso em um plano por 24 h. Deformar o corpo-de-prova sobre um tubo de metal de 25 mm (1 in.) de diâmetro, de comprimento suficiente para suportar completamente o corpo-de-prova, além de possuir comprimento adicional para os suportes de montagem requeridos. Aterrar eletricamente o tubo metálico. Prender as extremidades livres do corpo-de-prova debaixo do eletrodo de tubo de maneira que um contato íntimo seja estabelecido entre o corpo-de-prova e o tubo ao longo da metade superior da superfície do eletrodo em forma de cilindro. 18.6.2.2 Colocar uma peça de folha plana de alumínio, de aproximadamente 50 por 100 mm (2 por 4 in.), sobre o corpo-de-prova enrolado de m odo a prover uma distância de separação adequada para prevenir descarga de contorno entre a folha e o tubo de metal. Conectar um fio de eletrodo à folha de alumínio. 18.6.2.3 Energizar o eletrodo externo (folha de metal) a aproximadamente 15 kV c.a. (valor eficaz) de uma fonte estável de 60 Hz. O potencial de 15 kV pode ser derivado de um transformador de potencial de classe adequada energizado a partir de seu enrolamento de baixa tensão, através de um autotransformador continuamente variável. Convém que seja incorporado um dispositivo protetor de sobrecorrente no circuito de controle de baixa tensão, para o caso de perfuração elétrica. 18.6.2.4 Determinar a resistência ao ozônio do corpo-de-prova qualitativamente, por inspeção, depois de um período de 1 h de exposição no equipamento de ensaio no potencial de 15 kV. Ensaiar pelo menos dois corposde-prova retirados de cada manta de amostra selecionada em conformidade com 13.2. Convém que dois corposde-prova não sejam retirados da mesma seção da manta de amostra. NOTA 8 – A taxa de degradação por ozônio pelo uso do Método B é inversamente proporcional à umidade relativa do ar circundante. Dados empíricos indicam, entretanto, que efeitos visíveis do ozônio serão evidentes sobre uma ampla faixa de umidades relativas sob estas condições de ensaio.
18.6.3 O Método A é o método preferencial para a determinação da resistência ao ozônio. 19. Ensaios Químicos e Físicos 19.1 Ensaios Químicos 19.1.1 Determinar a composição da borracha pela fração do hidrocarboneto elastomérico das mantas Tipo I usando os métodos de ensaio previstos nos Métodos de Ensaio D 297. 19.2 Ensaios Físicos 19.2.1 Realizar os ensaios físicos para determinar as propriedades físicas especificadas na Seção 8. Condicionar as amostras de manta, armazenando-as em posição plana por pelo menos 24 h à temperatura ambiente. 19.2.2 Realizar os ensaios de resistência à tração, alongamento e deformação permanente de acordo com os Métodos de Ensaio D 412. O corpo-de-prova deve estar de acordo com as dimensões do Estampo C. O alongamento na deformação permanente deve ser de 400%. 19.2.3 Realizar o ensaio de resistência à laceração em conformidade com o Método de Ensaio D 624. O corpo-de-prova deve estar de acordo com as dim ensões do Estampo C do Método de Ensaio D 624. 19.2.4 Realizar o ensaio de resistência à perfuração, para determinar a habilidade da manta em suportar a perfuração. 19.2.4.1 Cortar um corpo-de-prova de modo a ajustar entre as faces opostas de duas placas metálicas tendo aberturas concêntricas. Medir a espessura de cada corpo-de-prova de acordo com a Seção 17. Uma das placas deve ter uma abertura circular de 6 mm (0,25 in.) de diâmetro, para permitir a passagem de uma agulha de aço inoxidável. A outra placa deve ter uma abertura de 25 mm (1,0 in.) de diâmetro para prover uma área fixa livre através da qual o corpo-de-prova pode alongar enquanto ele está sendo sujeito à pressão da ponta da agulha. Convém que as bordas das aberturas sejam arredondadas com um raio de aproximadamente 0,8 mm (0,03 in.). A agulha deve ser feita a partir de uma vareta de aço inoxidável Tipo 304 de 5 mm (0,19 in.) de diâmetro. A vareta deve ser usinada em uma extremidade para produzir um cone com um ângulo compreendido de 12º com a ponta da extremidade cônica arredondada com um raio de 0,8 mm (0,03 in.). Inicialmente posicionar a agulha perpendicularmente ao corpo-de-prova de modo que a ponta contate o corpo-de-prova através do pequeno furo na placa. A seguir, aplicar um movimento à agulha a uma velocidade contínua de aproximadamente 8,3 mm/s (20 in./min) até que a ponta da agulha tenha sido impelida completamente através do corpo-de-prova. Anotar a força máxima requerida para realizar a operação de perfuração e calcular a resistência à perfuração pela divisão da força máxima de perfuração pela espessura do corpo-de-prova. Medir a força máxima aplicada requerida para produzir a perfuração aos 2 N mais próximos (0,5 lbf). A resistência à perfuração é calculada pela divisão da força de perfuração pela espessura do corpo-de-prova e é registrada em unidades de newtons por metro (pounds-force por polegada). 10
ASTM: D 1048-05 19.2.5 Realizar os ensaios de rigidez à deformação (drape stiffness ) e rigidez à flexão (flex stiffness ) de maneira similar ao método especificado nos Métodos de Ensaio D 1388. Usar a Opção A, Ensaio em Balanço, dos Métodos de Ensaio D 1388 como o método de ensaio. A rigidez à deformação é uma medida de como um material dobra sob ação de seu próprio peso e é referido como “Comprimento de Dobramento” (Bending Length ) nos métodos de Ensaio D 1388. A rigidez à flexão mede o quão rígido um material reage quando flectido e é denominada “Rigidez Flexional” (Flexure Rigidity ) nos Métodos de Ensaio D 1388. 19.2.5.1 Realizar o ensaio com um de dois tamanhos de corpos-de-prova. Um corpo-de-prova retangular cortado por estampo de dimensões 25 por 300 mm (1 por 12 in.) para a maioria dos ensaios de rigidez em mantas isolantes elétricas. Um corpo-de-prova retangular de dimensões 25 por 150 mm (1 por 6 in.) pode ser usado para ensaiar aqueles materiais de mantas que flexionam com relativa facilidade. O uso de corpos-de-prova maiores pode ser requerido para manter os materiais mais flexíveis em uma posição plana na plataforma do dispositivo de ensaio. 19.2.5.2 Ensaiar cinco corpos-de-prova de cada lote de amostra. Realizar o ensaio de rigidez a uma temperatura de 23 ± 2 oC (73 ± 4 oF) e também a uma temperatura de -10 ± 2 oC (14 ± 4 oF). Condicionar o corpo-deprova e o dispositivo de ensaio pelo menos por 4 h a cada uma dessas temperaturas antes da realizar o ensaio. 19.2.5.3 Advertência: Tomar cuidado para assegurar que a temperatura do corpo-de-prova seja mantida dentro das tolerâncias prescritas durante a execução do ensaio. 19.2.6 Realizar o ensaio de absorção de umidade em conformidade com o Método de Ensaio D 570, usando o procedimento de imersão por 24 h à temperatura de 24 oC (73,4 oF). 19.2.7 Realizar os ensaios de envelhecimento acelerado em conformidade com o Método de Ensaio D 573. Após ter-se submetido a uma temperatura de 70 ± 1 oC (158 ± 2 oF), com circulação de ar por 7 dias, a resistência à tração e o alongamento à ruptura do corpo-de-prova não deve ser inferior a 80% do original. 20. Palavras-chave 20.1 manta isolante elétrica; instalador-reparador de linhas elétricas; equipamento de proteção de instalador de linhas elétricas
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