TRABALHO DE FUNDIÇÃO

14
HISTÓRICO DA SAINT-GOBAIN A qualidade dos produtos PAM fabricados pela SAINT-GOBAIN CANALIZAÇÃO é fruto trajetória de mais de 90 anos de inovação. Uma história que começa primeiro Tubo de Ferro Fundido Centrifugado no mundo e hoje é refer qualidade. Pesquisas, excelente assistência técnica, respeito ao meio ambiente a certificação ISSO 9000 e a satisfação dos clientes 1915Os inventores Dimitri Sensaud de Lavaud e Fernando Arens Jr, após haverem o processo de centrifugação em uma modesta oficina em Santos no ano de 1914, f bairro Moema, em São Paulo Capital, a COMPANHIA BRASILEIRA DE METALURGIA par fabricação de tubos de ferro fundido através do processo de centrifugação pate de Janeiro como “Processo Sensaud - Arens” 1932 Fusão da Companhia Mineira de MeTalurgia, fundada em 1929, em Caeté MG, com a Companhia Brasileira de Metalurgia em São Paulo, dando origem à Barbará S.A.a 1937 Baldomero Barbará transforma a sociedade Barbará S.A. em Companhia Metal Barbará. É inaugurada a Usina de Barra Mansa no estado do Rio de Janeiro, loca dois grandes pólos econômicos do país (São Paulo e Rio de Janeiro) e dotada do Forno da empresa. 1951 A PONT-À-MOUSSON, fundada em 1856, na região siderúrgica de Lorena _ Fran líder mundial na produção e comercialização de tubos de ferro fundido, passa a COMPANHIA METALÚRGICA BARBARÁ. 1970 Fusão do grupo SAINT-GOBAIN, líder francesa de indústria do vidro desde 1 PONT-À-MOUSSON, líder mundial das canalizações de ferro fundido desde 1856, da a hoje denominada COMPAGNIE DE SAINT-GOBAIN 1994 A COMPANHIA METALÚRGICA BARBARÁ tem o seu sistema de garantia de qualida em conformidade com a norma ISSO9002 e é creditada peloBureau Veritas Quality International. 2000 A COMPANHIA METALÚRGICA BARBARÁ, com mais de 60 anos de existência, pass ser denominar SAINT-GOBAIN CANALIZAÇÃO e os produtos comercializados recebem a mundial PAM, caraerística de todas as demais empresas da DIVISÃO DE GRUPO SAINT-GOBAIN.

Transcript of TRABALHO DE FUNDIÇÃO

HISTRICO DA SAINT-GOBAINA qualidade dos produtos PAM fabricados pela SAINT-GOBAIN CANALIZAO fruto de uma trajetria de mais de 90 anos de inovao. Uma histria que comea com a fabricao do primeiro Tubo de Ferro Fundido Centrifugado no mundo e hoje referncia mundial de qualidade. Pesquisas, excelente assistncia tcnica, respeito ao meio ambiente garantem hoje a certificao ISSO 9000 e a satisfao dos clientes 1915 Os inventores Dimitri Sensaud de Lavaud e Fernando Arens Jr, aps haverem inventado o processo de centrifugao em uma modesta oficina em Santos no ano de 1914, fundam no bairro Moema, em So Paulo Capital, a COMPANHIA BRASILEIRA DE METALURGIA para a fabricao de tubos de ferro fundido atravs do processo de centrifugao patenteado no Rio de Janeiro como Processo Sensaud-Arens 1932 Fuso da Companhia Mineira de MeTalurgia, fundada em 1929, em Caet MG, com a Companhia Brasileira de Metalurgia em So Paulo, dando origem Barbar S.A.a 1937 Baldomero Barbar transforma a sociedade Barbar S.A. em Companhia Metalrgica Barbar. inaugurada a Usina de Barra Mansa no estado do Rio de Janeiro, localizada entre os dois grandes plos econmicos do pas (So Paulo e Rio de Janeiro) e dotada do primeiro AltoForno da empresa. 1951 A PONT--MOUSSON, fundada em 1856, na regio siderrgica de Lorena _ Frana, e j lder mundial na produo e comercializao de tubos de ferro fundido, passa a controlar a COMPANHIA METALRGICA BARBAR. 1970 Fuso do grupo SAINT-GOBAIN, lder francesa de indstria do vidro desde 1665, com a PONT--MOUSSON, lder mundial das canalizaes de ferro fundido desde 1856, dando origem a hoje denominada COMPAGNIE DE SAINT-GOBAIN 1994 A COMPANHIA METALRGICA BARBAR tem o seu sistema de garantia de qualidade em conformidade com a norma ISSO 9002 e creditada pelo Bureau Veritas Quality International. 2000 A COMPANHIA METALRGICA BARBAR, com mais de 60 anos de existncia, passa a ser denominar SAINT-GOBAIN CANALIZAO e os produtos comercializados recebem a marca mundial PAM, caraerstica de todas as demais empresas da DIVISO DE CANALIZAO DO GRUPO SAINT-GOBAIN.

INTRODUO COM PRODUTOS FORNECIDOS AO MERCADOLinha Aduo de gua Tubos, conexes e acessrios para aduo, transporte e distribuio de gua. As caractersticas dos revestimentos e o controle de qualidade na fabricao garantem tubulaes perenes, mesmo em presses elevadas e condies adversas de utilizao. Linha Integral para efluentes Tubos, conexes e acessrios com caractersticas exclusivas para suportar as solicitaes nos diferentes sistemas de esgotamento de efluentes, sejam eles em redes pressurizadas ou com revestimento adequado confere linha Integral total segurana, durabilidade e estanqueidade mesmo em condies inspitas do meio, nas mais severas condies de terreno, carga ou efluente. Vlvulas Euro 20 Vlvulas de Gaveta com cunha revestida de borracha padro construtivo conforme Norma NBR 14968 DN 50 a 400: revestimento em p epxi eletrosttico, passagem integral sem cavidade de encunhamento, vedao 100% estanque, menor torque de manobra, eliminao das perdas de gua no sistema de vedao da haste e manuteno do mesmo sem interrupo do abastecimento. Vlvulas Borboleta Flangeada Norma Construstiva AWWA C-504 DN 75 a 2000 PN10/16: para aplicao em bloqueio, regulagem ou controle, com acionamento manual, eltrico ou hidropneumtico. Vedao automtica, 100% estanque, nos dois sentidos do fluxo. Vlvulas Controle Vlvula tipo globo de mltipla funo, auto operada hidraulicamente atravs de cmaras e diafragma DN 50 a 700 PN10/16/25: telecomando distncia, controle de bomba, reduo e sustentao de presso, vazo, nvel, altitude, etc. Comportas As comportas de sentido duplo de fluxo SGC caracterizam-se por sua robustez, simplicidade de construo e pela facilidade de operao e manuteno. utilizada para descarga horizontal, em canais de concreto, de instalaes hidrulica sob presso atmosfricas: reservatrios,

decantadores, cmaras de mistura, filtros abertos, pequenas barragens, etc. tambm especialmente recomendada para instalaes de esgoto. A passagem pode ser circular ou quadrada. Linha Klikso A Lina de Conexes de Ferro Dctil para Tubos PVC PBA para gua foi desenvolvida para reduzir as perdas de gua nos DNS 50, 75 e 100. Apresenta alta resistncia mecnica, estanqueidade total, menor esforo de montagem, manuseio ergonmico e revestimento em p epxi azul. Tampes e Grelhas A linha Tampes e Grelhas referncia mundial por apresentar altos nveis de desempenho e qualidade como: resistncia aos impactos e ruptura, facilidade de operao, segurana contra vandalismos e durabilidade s solicitaes do trfego. Sistema blutop O sistema Blutop para aduo e redes de abastecimento composto de tubos, conexes, vlvulas e acessrios em Ferro Fundido Dctil. Esta inovao foi idealizada para eliminar as perdas fsicas em redes de distribuio de gua potvel. Os novos revestimentos, associados s qualidades j reconhecidas do ferro fundido dctil, permitem uma durabilidade de 100 anos. O novo revestimento interno em termoplstico (Ductan), alm de perfeitamente liso, garante uma leveza surpreendente. O revestimento externo em Zinalium 400 g/m2 (zinco+alumnio) com uma proteo adicional em epxi azul, permitem a instalao em qualquer tipo de terreno. Alm de fcil instalao, este produto 100% reciclvel.

CONCEITOS INICIAIS

DEFINIO DE PRODUTOS FERROSOSUma classificao de produtos ferrosos pode ser estabelecida em funo do teor de carbono no metal de base: ferro: 0 a 0,1% de C, ao: 0,1 a 1,7% de C, ferro fundido: 1,7 a 5% de C. Abaixo de 1,7% de carbono, a solidificao passa por uma fase austentica, dentro da qual todo o carbono est em soluo slida. Acima de 1,7% de carbono, este no pode ser diludo em sua totalidade dentro da estrutura do ferro e desse modo se solidifica sob a forma de uma segunda fase, seja da grafita (C puro), seja de carboneto de ferro (Fe3C). O ferro um material polifsico de estrutura complexa: os constituintes principais so a ferrita (Fe ) e a perlita (Fe + Fe3C). Outros elementos, presentes no ferro em propores muito baixas, tm uma influncia sobre a estrutura e as propriedades mecnicas e de moldabilidade do metal. O silcio (habitualmente em teores de 1 a 3%) desempenha um papel particular e, na realidade, transforma o ferro fundido em uma liga ternria: ferro, carbono e silcio.

DIFERENTES TIPOS DE FERRO FUNDIDOO termo ferro fundido cobre uma larga variedade de ligas Fe-C-Si. Ele classificado em famlias segundo a forma da grafita, com uma diferenciao suplementar devida a estrutura da matriz metlica (ferrita, perlita...). Nos ferros fundidos cinzentos, a grafita se apresenta sob a forma de lamelas, de onde se deriva o seu nome metalrgico: ferro fundido com grafita lamelar. Cada uma dessas lamelas de grafita pode, sob uma concentrao de esforos anormais em certos pontos, provocar o incio de uma fissura. Os metalurgistas procuraram uma forma de diminuir ou at eliminar estes efeitos, alterando o tamanho ou a forma dessas lamelas. A centrifugao permitiu obter lamelas muito finas que aumentaram sensivelmente as qualidades mecnicas do ferro. Um passo decisivo foi dado em 1948, quando as pesquisas feitas nos Estados Unidos e na Gr-Bretanha permitiram a obteno de um ferro com grafita esferoidal, mais conhecido pelo nome de ferro dctil. A grafita deixa de ter a forma de lamelas, cristalizando-se sob a forma de esferas. As linhas de propagao das possveis rupturas so assim eliminadas.

A cristalizao da grafita sob a forma de esferas obtida pela inoculao controlada de uma pequena quantidade de magnsio, em um ferro gusa previamente dessulfurado.

CARACTERSTICAS DO FERRO FUNDIDO COM GRAFITA ESFEROIDALA forma esferoidal da grafita acrescenta as j conhecidas vantagens do ferro fundido cinzento, notveis caractersticas mecnicas: resistncia trao, resistncia aos impactos, elevado limite elstico, alongamento elevado.

Estas caractersticas podem ser ainda melhoradas pelo controle da anlise qumica e do tratamento trmico da matriz metlica. O ferro fundido dctil conserva ainda as qualidades mecnicas tradicionais dos ferros fundidos, provenientes de seu alto teor de carbono: resistncia compresso, facilidade de moldagem, resistncia corroso, usinabilidade, resistncia fadiga.

FERRO DCTILTodos os tubos, conexes, vlvulas e acessrios de canalizao para aduo de gua fabricados pela Saint-Gobain Canalizao so em ferro dctil, conforme as normas NBR 6916, NBR 7675 e ISO 2531. Mediante acordo entre o fabricante e o cliente, o limite convencional de elasticidade a 0,2% (R p 0,2) pode ser medido. Ele no deve ser inferior a: 270 MPa quando A > 12% para os DN 80 a 1000 ou > 10% para o DN > 1000, 300 MPa nos outros casos. A dureza Brinell no deve exceder a 230 HB para os tubos e 250 HB para as conexes, vlvulas e acessrios. Para os componentes fabricados por soldagem, uma dureza Brinell mais elevada admissvel na zona afetada termicamente pela solda. Resistncia Trao Mnima (MPa) DN 80 a 2000 420 420

Tipos de Peas Tubos Centrifugados Tubos No Centrifugados, Conexes e

Alongamento Mnimo aps Ruptura A (%) DN 80 a 1000 10 5 DN 1100 a 2000 7 5

Acessrios O processo de fabricao dos tubos, conexes, vlvulas e acessrios dividido em trs etapas: elaborao e tratamento do metal, centrifugao/fundio, acabamento/revestimentos.

ELABORAO E TRATAMENTO DO METALO metal lquido obtido diretamente pela reduo do minrio de ferro dentro do altoforno. As matrias-primas so selecionadas e controladas com cuidado, a fim de produzir um metal de base de grande pureza. Aps a dessulfurao, se necessria, a temperatura do ferro ajustada em um forno eltrico, a fim de assegurar a temperatura ideal de vazamento. Elaborao do metal 1. Minrio 2. Alto-forno 3. Dessulfurao 4. Ajustamento composio/temperatura 5. Tratamento com magnsio Nesta fase, se preciso, so feitas correes na composio qumica do metal, usandose adio de ferro-liga. A seguir, o magnsio introduzido no metal lquido a fim de transformar o ferro fundido cinzento em ferro dctil.

FABRICAO DOS TUBOS Centrifugao O processo de centrifugao consiste em vazar o ferro lquido, atravs de um canal, em um molde metlico cilndrico (coquilha) em alta rotao. A solidificao do metal feita por resfriamento externo do molde metlico.

Os principais processos so o de Lavaud (nos DN 80 a 600) e o sistema Wet Spray (nos DN 700 a 1200). No processo de Lavaud, o metal lquido vazado em molde metlico de ao e sofre um resfriamento muito rpido. Um recozimento de grafitizao e, aps, de ferritizao necessrio para obter tubos com a estrutura e as propriedades mecnicas desejadas. No procedimento Wet Spray, a superfcie interior do molde metlico coberta (antes de vazar o ferro) com uma fina camada de p de slica refratria, o que diminui a condutibilidade trmica da interface metal lquida com o molde metlico. A velocidade de resfriamento da parede do tubo inferior aquela do processo de Lavaud, e somente um recozimento de ferritizao necessrio.

ACABEMENTO E REVESTIMENTO INTERNONa sada do forno de recozimento, os tubos recebem externamente uma camada de zinco metlico puro, obtida pela fuso de um fio de zinco por arco eltrico que projetado por ar comprimido. Aps a zincagem, vrios tipos de inspees e testes so realizados sistematicamente, a fim de garantir a qualidade: controle da estrutura metalogrfica e das caractersticas mecnicas do metal, inspeo visual, controle dimensional e teste hidrosttico em cada tubo. Especial ateno dada ao controle dimensional da bolsa e da ponta do tubo. O revestimento interno com argamassa de cimento aplicado por centrifugao na linha de aduo e distribuio de gua. A argamassa de cimento depositada no tubo que est em alta rotao, o que permite a obteno de uma camada uniforme, compacta e autoportante. A argamassa de cimento dos tubos curada a temperatura e umidade controladas. Aps a cura do cimento, os tubos vo para as linhas de pintura. Uma camada de pintura betuminosa aplicada sobre a camada de zinco. Em seguida, os tubos so estocados no ptio de expedio. At o DN 300, os tubos so acondicionados em pacotes. O processo de revestimento da linha de esgoto semelhante da linha de gua, porm utiliza-se cimento aluminoso no lugar de cimento de alto forno. Isso ocorre devido a maior resistncia que essa linha deve possuir as condies usuais de escoamento.

DETALHAMENTO DO REVESTIMENTO DA LINHA DE GUAOs tubos e conexes da linha de gua possuem revestimento interno com argamassa de cimento de alto forno aplicado por centrifugao com baixa rugosidade como foi mencionado

anteriormente. A espessura do revestimento depende do dimetro nominal do tubo de acordo com a tabela seguinte: Espessura do cimento Valor mdio Mm 2,5 4,5 5,5

DN 80 a 300 350 a 600 700 a 1200

Valor Nominal mm 3,0 5,0 6,0

Valor mnimo mm 1,5 2,5 3,0

RUGOSIDADE DA SUPERFCIE DOS REVESTIMENTOS INTERNOS DE ARGAMASSA DE CIMENTO (LINHA DE GUA)Os revestimentos internos de argamassa de cimento centrifugado apresentam uma superfcie lisa e regular. Uma srie de testes foi realizada para avaliar o valor k da rugosidade da superfcie dos tubos novos revestidos internamente com cimento; foi encontrado um valor mdio de 0,03 mm, o que corresponde a uma perda de carga suplementar de 5 a 7%, (conforme o dimetro do tubo) comparada a um tubo perfeitamente liso com um valor de k=0 (calculado com uma velocidade de 1 m/s). Contudo, a rugosidade da superfcie equivalente de uma canalizao no depende somente da uniformidade da parede do tubo, mas do nmero de curvas, de ts e de derivaes, alm das irregularidades do perfil da canalizao. A experincia mostra que k = 0,1 mm um valor razovel para ser adotado no caso de canalizao de distribuio de gua potvel. Nos casos de grandes canalizaes, que apresentem um pequeno nmero de conexes por quilmetro, k pode ser ligeiramente inferior (0,06 a 0,08 mm). A esta altura, trs observaes podem ser feitas sobre as perdas de carga das canalizaes de gua funcionando sob presso: as perdas de carga correspondem energia que preciso fornecer para que a gua circule na canalizao; elas so constitudas da soma de 3 parcelas: o atrito da gua com ela mesma (ligado a sua viscosidade) o atrito da gua com a parede do tubo (ligado rugosidade) as modificaes locais de escoamento (curvas, juntas .... )

o atrito da gua com ela mesma (parcela a) que constitui na prtica o essencial das perdas de carga; o atrito da gua com as paredes (parcela b), que s depende do tipo de tubo, bem menor: pouco mais de 7% da parcela a para um tubo de ferro fundido cimentado (k=0,03 mm)

o dimetro interno real da canalizao tem uma influncia considervel: para uma dada vazo (caso geral), cada 1% a menos no dimetro, corresponde a 5% a mais nas perdas de carga

para uma determinada carga (conduo por gravidade), cada 1% a menos no dimetro, corresponde a 2,5% a menos de vazo obtida.

IMPORTNCIA DO REVESTIMENTO DA LINHA DE ESGOTOFrequentemente encontra-se nas redes de esgoto a formao de zonas de estagnao, ou seja, fermentao sptica dos efluentes, com consequncias graves: produo de mau cheiro devido ao gs sulfdrico (H2S). corroso da rede devido ao cido sulfrico (H2S04) formado a partir do gs sulfdrco, o que provoca um grande ataque aos tubos, podendo conduzir a destruio de uma parte das redes. altamente txico, o cido sulfdrico um gs perigoso e sua inalao pode levar morte. A produo de H2S deve ser evitada, quando da concepo do projeto do sistema de esgoto. necessrio se assegurar da boa resistncia da parede interna da canalizao devido ao corrosiva (que pode ser sazonal ou permanente), face aos riscos de fermentao sptica. O primeiro cuidado aperfeioar a concepo e o funcionamento da rede, isto pode ser obtido atravs de solues preventivas: aumento da velocidade de escoamento. diminuio do tempo de permanncia do efluente na rede em locais no aerados. Nos casos em que o H2S04 formado, o revestimento interno de cimento aluminoso apresenta grande resistncia corroso, preservando a integridade da rede.

REVESTIMENTO EXTERNOCOMPOSIO DO REVESTIMENTO O revestimento padro constitudo: por uma camada de zinco metlico aplicada por projeo (quantidade mnima: 130g/m2, em conformidade com a normalizao brasileira e internacional), por uma pintura betuminosa (cobertura porosa) de espessura mdia de 80 microns.

MECANISMO DE PROTEO A metalizao do zinco uma proteo ativa devido ao galvnica da pilha de ferro-zinco. Seu mecanismo duplo: Formao de uma camada de proteo estvel Em contato com o terreno, o zinco metlico se transforma lentamente em uma camada densa, aderente, impermevel e contnua, de sais de zinco insolveis. Constitui, assim, uma camada protetora. A pintura betuminosa completamente permevel permite o processo de proteo galvnica e a cicatrizao, favorecendo a formao de uma camada estvel e insolvel, de produtos de converso do zinco.

Auto-cicatrizao das fissuras Uma das particularidades do revestimento externo de zinco sua capacidade de restaurar a continuidade da camada protetora onde existem danos locais de extenso reduzida. Os ons Zn++ migram atravs da camada porosa para as fissuras, transformando-se em seguida em produtos de corroso do zinco, estveis e insolveis, protegendo a rea danificada.

CAMPO DE APLICAO O revestimento base de zinco prescrito conforme a norma NBR 11827 e resiste maioria dos solos. Tendo sua qualidade atestada por uma longa experincia, a Saint-Gobain Canalizao o escolheu como revestimento padro de base para toda sua produo de tubos. Existem, contudo, alguns casos onde o revestimento de zinco necessita do reforo de uma manta / manga de polietileno. Nos casos extremos de corrosividade dos solos, um isolamento completo da canalizao, limitando a zona de alta corrosividade, faz-se necessrio. Por outro lado, a proteo de zinco particularmente adequada s condies de transporte, de manuteno, de estocagem, dos deslizamentos de reaterro: protegendo os tubos durante muito tempo.

MONTAGEMA montagem dos tubos e conexes Saint-Gobain Canalizao com junta elstica facilmente realizada utilizando-se alguns equipamentos comuns como: alavanca, talha tipo TIRFOR, ou a prpria caamba de retroescavadeira. MONTAGEM Alavanca: DN 80 a 150 Apia-se a alavanca sobre o terreno. O espelho da bolsa do tubo deve ser protegido por um toco de madeira dura.

Com a caamba de retroescavadeira: todos os DN Tomando algumas precaues, possvel utilizar a fora hidrulica do brao de uma retroescavadeira para montar os tubos e conexes. Neste caso: colocar entre o tubo e a caamba da retroescavadeira uma prancha de madeira, exercer um esforo lento e contnuo, seguindo o procedimento de montagem da junta.

Talha mecnico tipo TIRFOR DN 150 a 300: talha tipo TIRFOR, com capacidade de 16.000 N, cabo de ao e gancho protegido com borracha. DN 350 a 600: talha tipo TIRFOR, com capacidade de 35.000 N, cabo de ao e gancho protegido com borracha.

DN 700 a 1200: 2 talhas tipo TIRFOR com capacidade 35.000 N, diametralmente opostas, 2 cabos de ao e 2 ganchos protegidos com borracha.

Conjunto de cilindros hidrulicos Esta soluo assemelha-se da utilizao da talha tipo TIRFOR (ver acima); permite uma excelente distribuio do esforo de montagem assim como mantm o alinhamento dos tubos a montar. Os cilindros hidrulicos podem ser alimentados aproveitando-se a unidade hidrulica de uma retroescavadeira ou caminho com poliguindaste.

A quantidade e a presso dos cilindros devem produzir foras idnticas s das talhas mecnicas indicadas para as gamas de dimetros.