Solda PEAD: métodos, etapas, tabela e qualificação

SoldaUnião (coalescência) localizada de metais ou não-metais, produzida pelo aquecimento dos materiais à temperatura de soldagem, com ou sem... PEAD é a união de tubos e conexões de polietileno por aquecimento controlado e pressão. Os métodos mais usados são termofusão de topo, eletrofusão e solda de soquete. A escolha depende do material, das dimensões, do acesso e do procedimento qualificado.

O que é PEAD e onde se usa tubo PEAD?

PEAD significa polietileno de alta densidade. O Plastics Pipe Institute define o HDPE como uma resina plástica produzida pela copolimerização do etileno com pequena quantidade de outro hidrocarboneto.

Tubos de PEAD aparecem em aplicações municipais e industriais de água, redes de água e gás e águas residuárias. O material pode atender a requisitos de resistência à corrosão, resistência química, flexibilidade e impacto em aplicações específicas.

A soldagemMétodo utilizado para unir materiais por meio de solda. de PEAD transforma trechos separados em uma juntaA junção de peça(s) de trabalho antes e depois da união. contínua. Porém, o resultado não depende apenas do aquecimento. Preparação da superfície, alinhamento, tempo, pressão, resfriamento, material e execução precisam seguir o procedimento aplicável.

Quais são os métodos de solda de polietileno?

A termofusão de topo une duas extremidades cortadas em esquadro. As peças devem ter compatibilidade de material, diâmetro e espessura de parede. O aquecimento ocorre em uma placa quente, seguido da união das faces fundidas.

Na eletrofusão PEAD, uma conexão especial contém uma bobina de resistência. Uma unidade de controle fornece energia, aquece a bobina e funde as superfícies do tubo e da conexão. O conjunto deve permanecer alinhado e imóvel durante o ciclo e o resfriamento.

A solda de soquete usa as faces macho e fêmea de um aquecedor. A extremidade externa do tubo entra na face fêmea, enquanto a conexão entra na face macho. Depois do aquecimento, as partes são unidas axialmente, sem torção, e permanecem imóveis durante o resfriamento.

Em resumo:

• A termofusão de topo une diretamente duas faces de extremidade.
• A eletrofusão usa conexão com bobina elétrica, que funde tubo e conexão.
• A solda de soquete encaixa o tubo na conexão aquecida e une as partes sem torção.

Veja também o conteúdo sobre processo de termofusão e o guia de eletrofusão.

Como funciona a termofusão de topo?

A termofusão de topo exige uma sequência controlada. O procedimento do fabricante e a especificação do projeto definem os parâmetros aplicáveis. A sequência geral é:

1. Limpar as extremidades e remover contaminantes.
2. Fixar os tubos ou conexões na máquina.
3. Facear as extremidades para obter superfícies planas.
4. Alinhar os perfis e conferir o contato entre as faces.
5. Aquecer as interfaces na placa quente.
6. Retirar a placa e unir as faces com a transição prevista no procedimento.
7. Manter a junta sob força e imobilizada durante o resfriamento.
8. Inspecionar o cordão e realizar os ensaios previstos.

A PE100+ resume o processo em fixar, facear, alinhar, fundir, unir e manter sob pressão. Temperatura, tempo e pressão precisam ser aplicados corretamente. Uma falha em qualquer um desses controles pode produzir junta abaixo do padrão.

O alinhamento também merece atenção. Tubos com dimensões incompatíveis não devem ser unidos apenas porque conseguem entrar na máquina. O manual da ABPE informa que as extremidades de solda devem ter o mesmo diâmetro e SDR.

Como ler uma tabela de solda PEAD termofusão?

Uma tabela de parâmetros não é uma receita universal. Ela organiza valores para uma combinação definida de material, diâmetro, DR ou SDR, espessura, máquina e procedimento.

SDR é a razão entre o diâmetro externo nominal e a espessura nominal ou mínima da parede:

O que é cada termo:

Símbolo	Nome	O que representa	De onde vem
SDR	Razão dimensional padrão	Razão entre o diâmetro externo nominal e a espessura da parede.	Resultado da equação.
dn	Diâmetro externo nominal	Diâmetro externo nominal do tubo.	Dado do tubo.
en	Espessura de parede	Espessura nominal ou mínima da parede.	Dado do tubo.

Para o mesmo diâmetro, um SDR maior indica parede mais fina.

Ao consultar uma tabela, confira nesta ordem:

• material e tipo de PE;
• diâmetro externo e espessura de parede;
• SDR ou DR usado na tabela;
• temperatura da placa e pressão prevista;
• tempo de aquecimento, retirada da placa e resfriamento;
• modelo da máquina e forma de converter pressão interfacial em leitura do manômetro.

A pressão interfacial não é igual à pressão do manômetro. Em uma máquina hidráulica, a leitura depende da área de fusão, do cilindro, do diâmetro, do DR e da pressão de arraste. Por isso, não basta copiar um número de uma tabela encontrada na internet.

Ao definir um procedimento, a ASTM F2620 orienta considerar as características de fusão, a massa molar e sua distribuição e as instruções do fabricante. A mesma cautela vale para o resfriamento. Procedimentos diferentes apresentam critérios diferentes, portanto o tempo deve vir da fonte aplicável ao conjunto executado.

Quais defeitos podem ocorrer na solda de tubo PEAD?

A força excessiva pode expulsar material fundido e colocar material frio em contato. Isso pode formar uma junta fria. Força insuficiente pode gerar vazios e áreas de ligação fraca durante a contração no resfriamento.

Também podem ocorrer faceamento incompleto, desalinhamento, aparência côncava após o aquecimento, contaminação e irregularidade do cordão. A inspeção visual deve seguir o critério do fabricante do tubo, não uma impressão genérica de aparência aceitável.

Na eletrofusão, poeira, graxa e terra na superfície comprometem a junta. O conjunto precisa ficar alinhado e imóvel durante a fusão e o resfriamento. O pino indicador mostra que houve desenvolvimento de alguma pressão de fundido, mas não comprova sozinho o sucesso da solda.

A inspeção visual externa não revela necessariamente poeira, vazios, falta de fusão ou solda fria dentro da junta. O teste de pressão também não substitui o plano de inspeção. Ele pode contribuir para verificar estanqueidade, mas não demonstra sozinho a ausência de defeitos internos ou o desempenho de longo prazo.

Quais ensaios avaliam uma junta de PEAD?

O ensaio deve ser escolhido conforme o método, o projeto, o material e o objetivo do controle. Para juntas de topo, a ISO 13953 descreve ensaio de resistência à tração e modo de falha em conjuntos de tubos unidos por termofusão.

Há também avaliações destrutivas por tiras, com exame das superfícies cortadas e deformação por flexão, torque ou impacto.

Métodos não destrutivos usados em aço não podem ser transferidos automaticamente para PEAD. Estudos técnicos apontam baixa velocidade acústica e forte atenuação, além de desenvolvimento ainda necessário para alguns métodos ultrassônicos e eletromagnéticos. Portanto, o método, a técnica e o critério de aceitação precisam ser definidos no plano aplicável.

Por que o soldador de PEAD precisa de qualificação?

A qualificação demonstra que o profissional consegue executar a modalidade de solda com controle de preparação, dimensões, SDR, parâmetros e avaliação visual ou dimensional. O manual da ABPE diferencia treinamento de qualificação e exige prova teórica e prática.

A qualificação do soldadorProfissional qualificado a executar soldagem manual ou semi-automática conforme norma aplicável. não é a mesma coisa que a qualificação do procedimento. A primeira avalia a pessoa. A segunda valida o método escrito, os materiais, as variáveis e os ensaios da junta de prova. Um procedimento aprovado não substitui a qualificação individual, e um soldador qualificado não pode usar qualquer procedimento sem aprovação aplicável.

A InspeSolda tem um artigo sobre qualificação em soldagem PEAD, incluindo a diferença entre qualificação de procedimento e de soldadores. Para conhecer o serviço relacionado, consulte a qualificação de soldadores. Também é possível aprofundar o tema de qualificação de procedimento de soldagem.

O que conferir antes de liberar uma solda PEAD?

Antes de liberar uma junta, verifique:

• compatibilidade do tubo e da conexão;
• identificação do material, diâmetro e SDR ou DR;
• procedimento disponível para a equipe;
• condição e limpeza das superfícies;
• alinhamento e preparação das extremidades;
• registro dos parâmetros previstos;
• tempo de resfriamento antes do manuseio;
• inspeção visual conforme o critério aplicável;
• ensaios e rastreabilidade previstos no plano de qualidade.

Uma solda de tubo PEAD confiável resulta da combinação entre procedimento adequado, execução controlada, inspeção e qualificação. A tabela ajuda a organizar os parâmetros, mas não substitui a fonte que a gerou nem a análise das condições reais da obra.