Bandas de expansão contínuas vs. segmentadas em vedantes internos de tubos

Ao projetar vedantes mecânicos internos para coletores pluviais com infiltrações, aquedutos ou condutas de água potável, os engenheiros tendem frequentemente a concentrar-se apenas no perfil de borracha, descurando o mecanismo de retenção estrutural. Uma manga em elastómero EPDM de alta qualidade não tem capacidade para travar infiltrações ou exfiltrações se as suas bandas de expansão em aço inoxidável não exercerem uma compressão radial contínua e uniforme contra a parede interior do tubo hospedeiro.

O Vedante interno para juntas de condutas Reliance e o Vedante terminal para água potável utilizam bandas de aço inoxidável perfiladas com rigor milimétrico, estruturadas como anéis contínuos de uma só peça ou em arcos segmentados de múltiplos elementos. Como evidenciado no nosso Vídeo técnico no YouTube sobre vedantes internos e terminais Reliance, a compatibilização da arquitetura da banda com o diâmetro da conduta e as dimensões dos poços de visita é indispensável: as bandas de anel contínuo destinam-se à instalação não destrutiva por comando à distância em tubagens não visitáveis (DN150–DN600), ao passo que as bandas segmentadas permitem à equipa de obra introduzir aros estruturais pesados através de tampas de poço padronizadas de 600 mm para vedar grandes condutas até DN4000.

Cinemática mecânica: Arquitetura de bandas inteiriças vs. segmentadas

O vedante interno atua comprimindo uma manga elastomérica sobre a folga circunferencial de uma junta degradada ou no remate de um revestimento contínuo CIPP curado. A pressão radial requerida para ativar os lábios de vedação do elastómero é obtida pela expansão mecânica para o exterior das bandas metálicas contra a chave, a soleira e as paredes laterais da conduta.

1. Bandas de expansão contínuas inteiriças (DN150 a DN600)

Para condutas não visitáveis e ramais de menor secção, a banda de retenção é conformada a partir de uma tira única de aço inoxidável 304L ou 316L de elevada resistência mecânica.

• Mecanismo de expansão: Integra uma ranhura de sobreposição com dentes de bloqueio pré-estampados e cavilha em cunha antirreverso. Um obturador/packer pneumático ou hidráulico centra a manga sobre a junta e expande a cinta radialmente até atingir o binário de aperto especificado.

• Vantagem de execução: Viabiliza uma intervenção 100% controlada à superfície mediante cabos de tração e câmara CCTV robotizada, eliminando qualquer necessidade de entrada de operadores em espaços confinados.

• Limite dimensional: Acima de DN600, um anel metálico circular rígido não consegue passar pela abertura livre das tampas padronizadas dos poços de visita de calçada.

2. Bandas de expansão segmentadas articuladas (DN700 a DN4000)

Para condutas pluviais visitáveis, galerias hidráulicas e adutoras de grande secção, a banda estrutural é dividida em dois, três ou quatro arcos circulares articulados.

• Mecanismo de expansão: Os segmentos de arco consecutivos são acoplados por esticadores mecânicos de fuso, macacos de tesoura ou parafusos calibrados com chapas serrilhadas antiderrapantes.

• Uniformidade da carga radial: Em grandes diâmetros (> DN1000), expandir o conjunto a partir de uma abertura singular gera atrito assimétrico ao longo da periferia. Distribuir os pontos de impulsão a 120° (3 elementos) ou 90° (4 elementos) assegura que cada quadrante da manga de EPDM recebe uma pressão de contacto uniforme, prevenindo enrugamentos localizados.

Superar o estrangulamento do poço: Passagem em abertura padrão de 600 mm

Em ambientes urbanos com tráfego intenso, escavar poços de ataque para introduzir aros circulares de grandes dimensões custa dezenas de milhares de euros e congestiona a circulação viária. O dimensionamento segmentado afasta em definitivo a necessidade de abertura de valas à superfície.

Como esquematizado no diagrama de transporte por poço, um anel rígido DN1500 apresenta um diâmetro 2,5 vezes superior à abertura de um poço padrão de ferro fundido de 600 mm. A engenharia segmentada contorna este obstáculo com um método sistemático:

1. Dobragem flexível da borracha: A manga de borracha espessa em EPDM ou NBR possui elevada memória de recuperação elástica, em conformidade com a norma BS EN 681-1. Os técnicos dobram a manga longitudinalmente num fardo oval estreito (< 400 mm de largura), descendo-o em segurança pelo fuste do poço.

2. Introdução dos arcos de aço: Numa banda de 3 peças em DN1500, o comprimento de arco ronda 1,57 metros, mas a corda geométrica retilínea é inferior a 480 mm. Cada segmento de aço inoxidável atravessa o aro de 600 mm com folga generosa.

3. Montagem interior na soleira: No fundo do tubo, técnicos certificados em espaços confinados acoplam os pinos de guia, centram a manga sobre o intervalo da junta e aplicam chaves dinamométricas calibradas para alojar as bandas nas ranhuras de fixação do elastómero.

Enquadramento normativo e requisitos de materiais

A escolha da liga metálica e dos binários de aperto depende da agressividade química do efluente e da carga hidrostática:

• Efluentes agressivos vs. água potável: As redes convencionais de saneamento e pluviais utilizam aço inoxidável 304L. Em estuários salinos, redes industriais ou solos com elevada concentração de cloretos, deve ser obrigatoriamente especificado o Aço 316L (EN 1.4404) para impedir a corrosão por picadas e em fendas sob submersão contínua.

• Conformidade alimentar para água potável: Em condutas de adução e remates de mangas CIPP para água de consumo humano, todas as formulações elastoméricas devem dispor de certificação para água potável, cumprindo os componentes metálicos a NSF/ANSI 61 e a norma ASTM C923.

• Resistência hidrodinâmica: De acordo com o manual ASCE Manual of Practice 145, as bandas mecânicas têm de ser dimensionadas para suportar integralmente a pressão hidrostática de serviço (normalmente até 1,6 bar para vedantes de junta padrão e até 2,5–3,0 bar para vedantes terminais de água potável), dispensando colas químicas ou caldas de injeção.

Preparar a consulta técnica para vedantes internos

Para a obtenção de desenhos gerais de instalação (GA) certificados e de propostas comerciais rigorosas, indique os seguintes parâmetros da intervenção:

• Geometria interna real da conduta: Diâmetro interior verificado (ID), material da tubagem (betão armado, ferro fundido dúctil, aço ou manga CIPP) e rugosidade interna.

• Desalinhamento e abertura da junta: Largura do intervalo da junta, ressalto/desnível radial e ângulo de deflexão angular.

• Exigências de pressão de projeto: Pressão máxima interna em serviço e altura do nível freático exterior atuante sobre a junta.

• Ponto de passagem mais estreito: Vão livre útil das tampas de poço, caixas de visita ou galerias ao longo de todo o percurso de descida.

Consulte os quadros de dimensões no Folheto de vedantes internos Reliance, veja o nosso Guia de medição para vedantes internos de condutas, ou envie os dados da sua obra pelo Formulário de projeto para vedantes internos.