Função das conexões T de cobre em sistemas de tubulação

O que uma camiseta de cobre faz

Um tee é o acessório que une três comprimentos de tubo perpendicularmente entre si. Duas aberturas ficam no trecho contínuo e a terceira forma o galho. Onde o ramo é menor que o trecho, o encaixe é um T redutor, e onde todas as três aberturas coincidem, é um T igual. Em um sistema de cobre, essas conexões são normalmente conexões capilares de cobre forjado ou liga de cobre, produzidas de acordo com ASME B16.22 para aplicações de pressão de juntas de solda-ou de acordo com EN 1254-1 no sistema europeu, e formadas a partir da mesma família de materiais C12200 ou C11000 do tubo que eles conectam.

O tee é o acessório mais utilizado em qualquer sistema de distribuição porque executa três funções distintas ao mesmo tempo: dividir um fluxo, combinar fluxos e mudar de direção. A compreensão de quais dessas funções a conexão está sendo solicitada determina como o tamanho do ramo, o método de união e o arranjo de suporte devem ser escolhidos.

Distribuição de fluxo e divisão proporcional

Quando um tee divide um fluxo em dois, a divisão normalmente não é cinquenta-cinquenta. O fluxo segue o caminho de menor resistência, portanto o consumo do ramal é definido pelo diâmetro relativo do ramal e pela resistência da tubulação conectada a ele. Isso dá ao projetista duas alavancas: alterar o diâmetro do ramo ou alterar o comprimento e a contagem de acessórios posteriormente.

Diâmetro do ramo como controle primário:um bocal de ramal menor aumenta a resistência local e reduz o fluxo do ramal, razão pela qual os tês redutores são comumente usados ​​para alimentar um único terminal de uma rede maior.

Resistência a jusante como controle secundário:a pressão disponível no ramal de um T está apenas ligeiramente abaixo da pressão no cano principal naquele ponto, de modo que o fluxo real fornecido é governado principalmente pelo custo do próprio circuito de ramal em queda de pressão.

Balanceamento:onde a divisão deve ser mantida em uma proporção precisa, uma válvula de balanceamento no ramal é mais confiável do que depender da geometria do T, porque a divisão-com base na geometria muda sempre que as demandas do terminal mudam.

Em sistemas de aquecimento e água gelada este é o mecanismo que permite que um riser abasteça várias zonas. A água quente ou gelada da rede é dividida em cada tee, e o projetista define o tamanho do ramal para que cada zona receba a vazão necessária nas condições de projeto. Onde a necessidade de vazão varia amplamente, o T é emparelhado com uma válvula de controle em vez de ser usado como dispositivo de medição.

Confluência, mixagem e mudança de direção

Executar a mesma conexão ao contrário combina dois fluxos em um. No lado de sucção de uma bomba, ou onde o líquido refrigerante retorna de vários equipamentos convergem antes de entrar em um resfriador, os tês atuam como coletores. Como as duas correntes de entrada podem diferir em temperatura, o T também atua como uma câmara de mistura: a geometria produz turbulência local que mistura os fluxos, e a condição de mistura a jusante é mais uniforme do que qualquer entrada.

Um tee usado para mudar de direção substitui um par de cotovelos e parte do tubo. Isso mantém o layout compacto e reduz materialmente a contagem de conexões, o que, por sua vez, reduz tanto a queda de pressão nas conexões quanto o número de juntas que devem ser verificadas. Em sistemas complexos, combinações de tês e cotovelos em um manifold permitem que vários caminhos de fluxo sejam selecionados sem um corpo de válvula multi-portas dedicado.

O detalhe de instalação que mais importa aqui é a velocidade. A alta velocidade local na ramificação de um T é uma causa bem conhecida de corrosão por erosão, porque a turbulência retira a película protetora de óxido da parede da conexão. Mantenha a velocidade do fluxo dentro do limite apropriado para o material do tubo e a química da água e evite tês colocados imediatamente a jusante da descarga de uma bomba ou de uma válvula parcialmente fechada.

Materiais, padrões e faixa de tamanho

Combine a conexão com o padrão do tubo e com o método de união antes de fazer o pedido. Uma conexão capilar dimensionada para um padrão de tubo pode não fornecer a folga anular correta em relação ao tubo produzido de acordo com um padrão diferente, e a junta resultante pode ficar sem enchimento ou demorar para estirar. Onde o sistema opera em temperaturas ou pressões mais altas, juntas soldadas com enchimento de cobre-fósforo são usadas em vez de solda macia, porque a resistência da junta cai drasticamente à medida que a temperatura de serviço aumenta.

Pontos de Instalação e Inspeção

Cortar e limpar:corte o tubo em esquadro, rebarbe por dentro e por fora e limpe a extremidade e o encaixe para obter metal brilhante. O enchimento não pode fluir para uma junta oxidada ou gordurosa.

Profundidade de inserção:assente totalmente o tubo no encaixe, pois uma extremidade parcialmente inserida restringe a área da junta e cria um degrau que perturba o fluxo.

Controle de calor:aplique calor longe do soquete e evite o superaquecimento, que queima o fluxo e produz uma junta seca e porosa. O fluxo residual deve ser eliminado após a montagem, pois é corrosivo quando deixado no lugar.

Apoiar:apoiar o lance próximo ao tee, já que o encaixe é o ponto mais rígido da linha e suporta a carga de flexão de qualquer movimento nos comprimentos conectados.

Teste de pressão:teste o sistema completo antes da ocultação e inspecione as juntas quanto a sangramento de enchimento e vazamentos no ramal, que é o local mais frequentemente considerado defeituoso.

Verificação de erosão:onde um tee fica próximo a uma mudança na velocidade ou a um dispositivo de estrangulamento, registre a velocidade operacional e considere um tamanho de ramificação maior para reduzir a turbulência local.

Perguntas frequentes

P: Qual é a principal função de um T de cobre?
Ele une três extremidades de tubos em ângulos retos, realizando três tarefas: dividir um fluxo em dois, combinar dois fluxos em um e mudar a direção de um trecho sem usar um par de cotovelos.

P: Como o fluxo é dividido entre a execução e a ramificação controlada?
Principalmente pelo diâmetro do ramal e pela resistência da tubulação ligada ao ramal. Como o fluxo segue o caminho de menor resistência, alterar o tamanho do ramo ou a contagem de acessórios a jusante altera a divisão. Onde uma relação fixa deve ser mantida, uma válvula de balanceamento é usada.

P: Quais padrões se aplicam aos tees de cobre?
As conexões de pressão de junta de cobre forjado e solda de liga de cobre{0}}são cobertas pela ASME B16.22, e as conexões capilares no sistema europeu pela EN 1254-1. O tubo em si geralmente está de acordo com ASTM B88, ASTM B75 ou EN 1057.

P: As conexões em T podem ser unidas por brasagem em vez de soldagem?
Sim. A brasagem com enchimento de cobre-fósforo de acordo com a classificação AWS A5.8 proporciona uma junta de{3}resistência mais alta e é preferida para temperaturas e pressões de serviço mais altas. A solda suave com solda-sem chumbo é usada para trabalhos gerais de encanamento e aquecimento.

P: Por que os vazamentos aparecem nos tees e não ao longo do tubo?
Porque a junta é o ponto fraco de qualquer sistema. Uma junta carente ou superaquecida, uma extremidade do tubo não totalmente assentada ou fluxo residual deixado no soquete produzem falha na conexão e não na parede do tubo. A preparação e lavagem corretas evitam a maioria desses defeitos.

P: A erosão é um problema em tês de cobre?
Pode ser. A turbulência local no ramal retira a película protetora da superfície, de modo que a alta velocidade perto de uma descarga de bomba ou de uma válvula de estrangulamento acelera a perda de parede. Manter a velocidade dentro do limite recomendado e evitar restrições abruptas a montante do tee controla o risco.