A União de encaixe de tubo de plástico cria uma junta desconectável usando uma estrutura de três peças em vez do círculo de parafusos aparafusados de um flange. A distinção é mais importante na fase de especificação, onde a escolha entre uma união, um flange e um acoplamento permanente determina se existe um ponto de manutenção futuro em um determinado local do sistema – uma decisão que é muito mais barata de ser acertada durante o projeto do que corrigida após o sistema ser construído e uma válvula precisar ser substituída.
fabrica válvulas de plástico desde 1979, quando suas oficinas antecessoras produziram a primeira válvula de diafragma de plástico da China. As conexões finais em estilo de união têm sido padrão em muitas das séries menores de válvulas manuais e automáticas da empresa, uma escolha de projeto feita especificamente devido ao acesso de manutenção que uma união fornece na interface da válvula com a tubulação.
Matriz de Seleção
| | União | Flange | Acoplamento |
| Método de desmontagem | Desparafuse a porca central | Desaparafuse vários fixadores | Geralmente permanente |
| Faixa de tamanho típica | Pequeno a médio porte | De médio a grande porte | Qualquer tamanho, somente em linha reta |
| Sensibilidade de alinhamento | Baixo – a porca gira livremente | Mais alto – os furos dos parafusos devem estar alinhados | Baixo |
| Capacidade de pressão | Geralmente inferior à classe de flange equivalente | Geralmente mais alto | Governado pela classificação do tubo |
| Localização típica | Extremidades de válvulas, linhas de instrumentos, pequenos equipamentos | Bicos de bomba/tanque, interfaces de equipamentos grandes | Extensão de tubo, reparo |
| Pegada instalada | Compacto | Maior – o círculo do parafuso precisa de folga | Mínimo |
A decisão prática geralmente se reduz a uma única questão: será que esta junta precisará ser aberta novamente durante a vida útil do sistema e, em caso afirmativo, é provável que o tubo circundante esteja livre para se mover quando isso acontecer? Onde o acesso para manutenção é necessário, mas o tubo adjacente não pode ser desmontado de forma realista - a situação comum em uma válvula, caixa de filtro ou conexão de equipamento pequeno - uma união geralmente é a resposta correta, enquanto um flange continua sendo a melhor escolha quando o tamanho e a pressão do tubo excedem o que uma união pode suportar com segurança.
Estrutura de três peças e função mecânica
Uma união consiste em duas extremidades do lado do tubo, cada uma permanentemente ligada, fundida ou rosqueada em seu respectivo trecho de tubo, e uma porca central que une as duas extremidades para comprimir uma vedação entre elas. A primeira extremidade é fixada a um comprimento de tubo utilizando o método de conexão adequado ao material – cimento solvente para PVC e CPVC, térmico ou eletrofusão para PP e PVDF, ou rosqueamento para linhas auxiliares menores. A segunda peça de extremidade, fixada ao trecho de tubo oposto, normalmente carrega a face de vedação ou ranhura do anel de vedação contra a qual a primeira peça de extremidade assenta quando o conjunto é unido.
Como ambas as conexões do lado do tubo são feitas de forma independente antes de a porca ser apertada, uma união não requer o alinhamento rotacional do furo do parafuso que um flange fixo exige - uma vantagem relevante em layouts de equipamentos confinados, onde girar um flange grande na posição correta do furo do parafuso é difícil ou impossível dentro da folga disponível. A porca central em si normalmente usa um perfil de rosca trapezoidal ou de contraforte projetado para suportar carga de fixação axial sem afrouxar sob vibração, embora o formato exato da rosca varie de acordo com o fabricante e o material.
Métodos de vedação e ajuste de aplicação
| Anel de vedação | Comum em uniões de PVC e CPVC. Confiável em uma faixa definida de temperatura e pressão quando o material do anel de vedação é quimicamente compatível com o fluido do processo. A compressão é obtida pela porca unindo as duas peças finais até que o anel de vedação fique assentado em sua ranhura sob uma pressão controlada. |
| Vedação de junta plana | Usado em alguns projetos de união maiores e uniões de PP/PVDF com face de vedação plana, funcionando de forma semelhante a uma junta de junta flangeada de pequena escala, mas sem o círculo do parafuso. |
| Contato fundido entre esfera e assento | Certas uniões de PP e PVDF dependem apenas de uma superfície de vedação cônica ou esférica e do torque da porca, sem uma gaxeta elastomérica separada, o que pode ser vantajoso em aplicações onde a compatibilidade do material da gaxeta com um produto químico agressivo é difícil de obter. |
A compatibilidade do material de vedação deve ser verificada independentemente do material do corpo da união, uma vez que estes são frequentemente materiais totalmente diferentes. Um corpo de união PVDF corretamente especificado com um O-ring de EPDM, por exemplo, ainda pode falhar em um serviço que é quimicamente compatível com PVDF, mas não com EPDM – o selo representa uma questão de compatibilidade separada que os compradores às vezes ignoram quando se concentram principalmente no gráfico de resistência química do material do corpo.
Seleção de Materiais
As uniões de PVC são a escolha padrão para água em temperatura ambiente e serviços de transferência de produtos químicos em geral, oferecendo conexões laterais de tubos de cimento solvente que são simples de instalar no campo e econômicas para distribuição de alto volume e linhas de água industrial em geral. As uniões de CPVC ampliam a faixa utilizável para água quente e aplicações químicas selecionadas de alta temperatura, mantendo grande parte da facilidade de instalação do PVC, ao mesmo tempo em que resistem a condições de serviço que amoleceriam ou degradariam o PVC padrão ao longo do tempo.
As uniões de PP são adequadas para serviços ácidos, alcalinos e de águas residuais, normalmente combinadas com conexões soldadas por fusão na lateral do tubo que criam uma junta contínua e homogênea entre a peça final da união e o tubo - uma abordagem que evita a introdução de uma linha de ligação solvente-cimento em serviços quimicamente agressivos, onde o próprio cimento pode ser um ponto de vulnerabilidade. As uniões PVDF atendem a aplicações químicas agressivas e de maior pureza que exigem ampla resistência química e juntas de fusão limpas, e são frequentemente especificadas em processamento de semicondutores, produtos farmacêuticos e produtos químicos especializados, onde a pureza e a compatibilidade química são simultaneamente críticas.
produz uniões em toda esta linha de materiais, fornecendo válvulas de plástico e acessórios de tubulação correspondentes, um arranjo que permite aos distribuidores fornecer uma válvula e sua conexão de união adjacente como um conjunto coordenado, em vez de reconciliar a compatibilidade dimensional entre componentes provenientes de dois fabricantes diferentes.
Especificação de instalação
A porca central deve encaixar suavemente com a mão antes de aplicar força de chave; uma porca desalinhada forçada a engatar com uma chave desde o início irá cruzar a rosca, danificando a união permanentemente e exigindo substituição em vez de reparo. Uma vez totalmente rosqueado manualmente, o torque deve parar em um aperto manual firme e uniforme, além de um giro de chave definido, conforme especificado pelo fabricante para esse tamanho e material - o aperto excessivo racha o corpo da união ou comprime excessivamente a vedação em vez de melhorar a integridade da junta, e esse modo de falha é mais comum com uniões plásticas do que com seus equivalentes de metal, precisamente porque o plástico tem uma tolerância mais estreita entre compressão adequada e danos materiais.
A vedação deve ser inspecionada a cada desmontagem e substituída se estiver endurecida, inchada, achatada ou visivelmente deformada, uma vez que a reabertura repetida e confiável é todo o propósito funcional da união - uma união com uma vedação degradada que é simplesmente remontada sem substituição da vedação anula a razão para especificar uma união em primeiro lugar. As roscas na porca e na peça final correspondente devem ser inspecionadas quanto a danos ou detritos antes da remontagem, uma vez que uma pequena quantidade de areia alojada na rosca pode impedir o assentamento completo e uniforme, mesmo quando a própria vedação estiver em boas condições.
Modos de falha comuns e suas causas
O vazamento na junta de união após um período de serviço confiável, e não imediatamente após a instalação, é mais frequentemente atribuído à degradação da vedação devido à incompatibilidade química que não era aparente no comissionamento, mas desenvolvida gradualmente - um lembrete de que a compatibilidade do material da vedação deve ser verificada em relação a toda a gama de produtos químicos que a linha pode transportar ao longo de sua vida útil, não apenas ao fluido primário do processo no momento da especificação. O vazamento imediatamente após a instalação é mais frequentemente causado por aperto insuficiente (engate insuficiente da porca), rosqueamento cruzado durante a montagem inicial ou uma vedação que foi comprimida ou deslocada durante a montagem, em vez de assentada corretamente em sua ranhura.
A rachadura do corpo da união, diferentemente de um vazamento na vedação, é mais comumente associada ao torque excessivo durante a instalação ou à flexão excessiva ou carga axial transportada através da união, em vez de através de suportes de tubos adjacentes - uma união é um ponto de vedação e desmontagem, não um suporte estrutural, e não deve ser usada para suportar o peso do tubo ou carga de expansão térmica que deve ser gerenciada adequadamente pelo sistema de suporte e ancoragem circundante.
Os distribuidores que respondem a perguntas sobre garantia ou falha em campo em produtos de união se beneficiam da capacidade de distinguir rapidamente entre esses modos de falha, uma vez que a ação corretiva difere substancialmente: um vazamento relacionado à vedação normalmente requer apenas uma vedação de substituição e remontagem correta, enquanto um corpo rachado requer a substituição completa da união e, se a causa for uma carga externa excessiva, uma revisão do layout de suporte do tubo circundante para evitar a recorrência também na nova união. tem apoiado parceiros distribuidores com este tipo de classificação de falhas de campo com base na experiência de fabricação e materiais acumulada desde a fundação da empresa em 1979, ajudando a distinguir problemas relacionados à instalação de defeitos genuínos do produto quando os relatórios de campo chegam dos locais do projeto.
Onde os compradores geralmente erram na decisão do sindicato
A especificação excessiva de uniões em tubos grandes é um erro recorrente. Em linhas maiores, a capacidade de pressão nominal de uma união é muitas vezes inferior à de uma classe de flange equivalente com o mesmo tamanho nominal, simplesmente porque a geometria de vedação e o engate da porca-rosca não aumentam de forma tão eficiente quanto a força de fixação distribuída de um flange aparafusado. Além de um determinado tamanho, geralmente na faixa de diâmetro nominal maior, dependendo do material e da classe de pressão, um flange se torna não apenas a opção mais econômica, mas muitas vezes a única com uma classificação de pressão adequada para o serviço pretendido - tentar especificar uma união nesses tamanhos para economizar na área instalada pode deixar a junta subestimada para a pressão operacional real do sistema.
A subespecificação nas extremidades da válvula é o erro oposto e igualmente comum: colocar um acoplamento permanente colado ou fundido diretamente adjacente a uma válvula, sem nenhuma união perto dessa conexão, força uma reconstrução completa do tubo na primeira vez que a válvula precisa ser removida para manutenção ou substituição. Este é um custo que só aparece anos após a vida útil de um sistema, e é precisamente por isso que é fácil ignorá-lo na fase de projeto, quando a pressão imediata é concluir a instalação em vez de planejar uma eventual manutenção. Uma única união colocada em um lado de cada válvula — ela não precisa estar em ambos os lados na maioria dos layouts — geralmente é suficiente para preservar o acesso para manutenção sem o custo adicional e a área ocupada pelas uniões em todos os pontos de conexão do sistema.
Um terceiro erro, menos óbvio, é especificar o dimensionamento idêntico da união em todo o projeto, sem levar em conta o fato de que diferentes ramais podem suportar diferentes condições de pressão e temperatura, mesmo dentro da mesma instalação. Uma união classificada adequadamente para a condição operacional de uma ramificação pode ser subestimada para outra ramificação em outra parte da mesma planta que funciona mais quente ou com pressão mais alta, mesmo que ambas as ramificações usem nominalmente o mesmo tamanho de tubo.
Faixa de tamanho da união e onde ela se sobrepõe ao território do flange
As uniões são mais comumente especificadas e armazenadas em tamanhos nominais de tubos menores, típicos de conexões de válvulas, linhas de instrumentos, pontos de amostragem e pequenos circuitos de desvio de equipamentos. À medida que o tamanho do tubo aumenta para a faixa típica das principais linhas de processo e dos principais bicos dos equipamentos, os flanges tornam-se progressivamente a escolha mais comum e mais apropriada, pelas razões de capacidade de pressão discutidas acima. Há uma faixa intermediária de tamanhos de tubos onde uma união ou um flange poderia ser tecnicamente especificado, e a decisão nessa faixa de sobreposição geralmente se resume ao espaço de instalação disponível, à classificação específica de pressão e temperatura necessária e se o sistema circundante já padroniza um tipo de conexão para consistência em todo o projeto - um distribuidor que fornece um projeto que já se comprometeu com conexões flangeadas geralmente preferirá flanges mesmo em tamanhos onde uma união seria tecnicamente suficiente, simplesmente para evitar misturar tipos de conexão e os acessórios de adaptador adicionais que a mistura exigiria.
Especificação de Aquisição
Os compradores que solicitam uniões em grande volume, especialmente distribuidores que agrupam uniões com válvulas para um pacote de projeto, devem confirmar o método de conexão do lado do tubo (soquete de solvente, torneira de fusão ou rosca) para corresponder ao restante da tubulação que está sendo fornecida, o material da vedação e sua compatibilidade química com o fluido do processo em toda a sua faixa de serviço esperada, a classificação de pressão e temperatura na condição operacional real, em vez de um máximo genérico do catálogo, e se vedações sobressalentes devem ser incluídas na remessa para estoque de manutenção em campo, uma vez que a substituição da vedação é uma parte rotineira e esperada do a vida útil de um sindicato, em vez de um reparo excepcional.
exporta para mais de 60 países e possui as certificações ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001, uma estrutura de qualidade que oferece suporte à consistência dimensional e de material em lotes de produção - uma consideração relevante para distribuidores que fazem pedidos repetidos ao longo do tempo, uma vez que órgãos de união, porcas e vedações provenientes de diferentes lotes de produção ainda devem interagir de forma confiável entre si para manutenção em campo e fins de peças sobressalentes.