Junta JGS, JTI ou JTE: qual usar na adutora de ferro dúctil

Junta JGS, JTI ou JTE: qual usar na adutora de ferro dúctil

Na adutora de ferro fundido dúctil, quem decide se a linha vai ficar no lugar depois do teste hidrostático é a junta. O tubo aguenta muito mais pressão do que a rede vai ver. A junta define três coisas que pesam no projeto: como a estanqueidade é obtida, se o esforço axial passa de um tubo para o outro e quanto a linha pode desviar sem usar conexão. A linha PAM Saint-Gobain oferece três juntas com bolsa para água e esgoto: a elástica JGS e as travadas JTI e JTE. Neste artigo da Universidade Mininco mostramos como cada uma funciona e onde cada uma faz sentido, usando os números do catálogo do fabricante.

Como cada junta funciona

JGS: junta elástica automática

A JGS é a junta padrão dos tubos ponta e bolsa K7 e K9. A vedação vem da compressão radial do anel de elastômero no momento em que a ponta entra na bolsa. Dentro da bolsa há um alojamento com batente, onde o anel se encaixa, e um compartimento que permite deslocamento angular e axial. A pressão de contato entre anel e metal cresce junto com a pressão interna, e o catálogo registra que, em ensaio destrutivo, o tubo rompe antes de o anel ceder. A junta também resiste a 0,3 MPa de pressão externa (30 m.c.a.), o que interessa em travessias com lençol freático alto. Ela corresponde à JE2GS da NBR 7675, e o anel de borracha AJGS atende à NBR 7676. A JGS não trava: segura a estanqueidade, mas não transmite esforço axial.

JTI: travamento por insertos no próprio anel

A junta travada interna usa a mesma bolsa da JGS. A diferença está no anel: o anel AJTI tem garras metálicas vulcanizadas que se fixam na ponta do tubo quando a linha é pressurizada. Como o travamento sai do anel, não é preciso cordão de solda na ponta, e qualquer ponta lisa de tubo ou conexão JGS pode ser travada. Está disponível do DN 80 ao 700 (classe K9 do DN 80 ao 700 e classe K7 do DN 150 ao 700). Um ponto de obra: a JTI só pode ser desmontada antes de entrar em carga, com ferramenta específica. Depois de submetida à pressão ou à tração, não sai mais.

JTE: travamento mecânico externo

Na junta travada externa, a vedação continua sendo feita pelo anel JGS, e o travamento é um conjunto mecânico separado. Ele é formado por um cordão de solda feito na fábrica na ponta do tubo, um anel de travamento monobloco apoiado nesse cordão, uma contraflange especial e parafusos e porcas de ferro dúctil. Na versão PN 25, o calço e os parafusos são de aço. O kit para junta travada externa JTE atende tubos K9 do DN 300 ao 1200, tubos K7 do DN 600 ao 1200 e conexões do DN 300 ao 1200. Como o tubo precisa sair da fábrica com o cordão de solda, a JTE exige planejamento de compra: os trechos travados precisam estar definidos antes do pedido.

Comparativo técnico JGS x JTI x JTE

A tabela reúne os dados do catálogo PAM para os tubos K9 da Linha Água. A pressão de serviço admissível (PSA) mostrada é a da junta e não a do corpo do tubo. Esse detalhe costuma passar batido em memorial de cálculo.

Critério JGS JTI JTE
Princípio de vedação Compressão radial do anel Compressão radial do anel com insertos Anel JGS
Travamento axial Não Garras no anel Cordão de solda, anel de trava e contraflange
Faixa de DN 80 a 1200 80 a 700 300 a 1200 (K9) e 600 a 1200 (K7)
Deflexão máxima, tubo DN 300 4° 3° 4°
Deflexão máxima, tubo DN 600 3° 1°30' 3°
PSA tubo K9 DN 300 4,9 MPa 2,0 MPa 3,7 MPa
PSA tubo K9 DN 600 3,6 MPa 1,3 MPa 2,7 MPa
Prazo recomendado de uso do anel após fabricação Até 6 anos Até 4 anos Até 6 anos (anel JGS)

Do DN 800 ao 1200, a JTE padrão tem PSA de 1,6 MPa (1,4 MPa no DN 1200). Com a montagem especial, chamada JTE especial, chega a 2,5 MPa. Na JTI, a PSA cai à medida que o diâmetro sobe: no DN 700, é de 1,0 MPa.

Deflexão angular: curva sem conexão

As juntas com bolsa admitem deflexão depois de montadas, o que permite fazer curvas de grande raio só com o desvio sucessivo entre tubos. Para JGS e JTE, os limites do catálogo são estes:

  • DN 80 a 150: 5°, com afastamento de 52 cm em tubo de 6 m e raio de curvatura de 69 m.
  • DN 200 a 300: 4°, com 42 cm e raio de 86 m.
  • DN 350 a 600: 3°, com 32 cm e raio de 115 m.
  • DN 700 e 800: 2°, com 25 cm em tubo de 7 m e raio de 200 m.
  • DN 900 a 1200: 1°30', com 19 cm e raio de 267 m.

A JTI fica abaixo disso a partir do DN 300: 3° no DN 300 e 350, 2° do DN 400 ao 500 e 1°30' no DN 600 e 700. Em conexão, os ângulos podem ser menores ainda. A regra de montagem vale para as três: os tubos entram alinhados e nivelados, e a deflexão só é aplicada depois que a junta estiver totalmente montada. O deslocamento axial da JGS, de 38 mm no DN 300 alinhado, deve ser tratado como folga de segurança e nunca como compensador de movimento contínuo.

Empuxo hidráulico: o que precisa ser equilibrado

Toda curva, tê, redução, cap ou cap com bolsa gera um empuxo F = K.P.S, em que P é a pressão de teste na obra e S é a seção transversal. Para uma pressão de 0,1 MPa, o catálogo indica 11.800 N numa curva 90° DN 300 e 8.350 N num cap ou tê do mesmo diâmetro. Com teste a 1,0 MPa, esses valores são multiplicados por dez: perto de 118 kN numa única curva 90° com bolsas. Junta elástica sem contenção não segura essa força. Por isso existem duas soluções: bloco de ancoragem ou junta travada.

Bloco de ancoragem ou junta travada?

Quando o bloco de concreto resolve

O bloco é a técnica mais usada em linha com bolsa. Ele reage ao empuxo pelo atrito do seu peso com o solo e pelo apoio contra a parede da vala. As tabelas do catálogo foram calculadas para recobrimento de 1,2 m e sem lençol freático, em dois tipos de terreno: boa resistência (ângulo de atrito de 40°) e resistência média (30°). Em área rural ou de expansão urbana, com espaço livre e solo competente, o bloco costuma ser a solução mais simples. Dois cuidados: concretar diretamente contra o terreno e deixar as juntas livres para inspeção durante o teste hidráulico. Se houver escavação posterior perto do bloco, reduza a pressão da linha enquanto durar a obra.

Quando travar as juntas

O travamento transfere o empuxo para o solo pelo atrito ao longo de um trecho de tubos travados, a montante e a jusante da singularidade. Ele é indicado quando não há espaço para o bloco (zona urbana com interferências), em solo de baixa resistência, em linha aérea ou em pipe-rack, em travessia encamisada e em declive. Para a JTE, o catálogo cita declividade acima de 25%. O comprimento a travar não depende do sistema escolhido, JTI ou JTE: ele vem do método de Alabama. Um exemplo do próprio catálogo, para curva 45° DN 500 K9, terreno médio e recobrimento de 1,5 m, dá 9,5 m de cada lado a 1,0 MPa e 23,8 m a 2,5 MPa. Com manta de polietileno, o atrito cai e o comprimento é multiplicado por 1,9.

Roteiro de especificação

  1. Defina PRP, PMC e PTR do trecho e confira cada valor contra PSA, PMS e PTA da junta, e não só do tubo.
  2. Marque no perfil todos os pontos de empuxo: curvas, tês, reduções, caps e válvulas.
  3. Para cada ponto, verifique se o solo e o espaço comportam bloco. Se não comportarem, calcule o comprimento a travar.
  4. Até o DN 700 e com pressão compatível, a JTI simplifica a compra, porque usa a mesma bolsa da JGS. Acima disso, ou com PSA maior, vá de JTE e defina os trechos antes do pedido.
  5. Planeje a montagem com pasta lubrificante própria para anéis e respeite o prazo recomendado de uso dos anéis.

Para ver como juntas, conexões e válvulas se encaixam no sistema completo, consulte o nosso guia de saneamento em ferro fundido.

Perguntas frequentes

A junta JGS precisa de bloco de ancoragem?

Precisa sempre que houver empuxo hidráulico sem outra contenção. A JGS garante a estanqueidade e admite deflexão, mas não transmite esforço axial entre tubos. Em curvas, tês, reduções, caps e válvulas, o empuxo calculado por F = K.P.S com a pressão de teste da obra tem de ser equilibrado por bloco de concreto ou pelo travamento de um trecho de juntas com JTI ou JTE.

Posso usar o anel JTI em qualquer tubo com bolsa JGS?

Pode, dentro da faixa do DN 80 ao 700. O anel JTI foi projetado para as bolsas JGS de tubos e conexões e trava sobre qualquer ponta lisa, sem cordão de solda. Antes de trocar, confira a pressão: a PSA da JTI é menor que a da JGS, com 2,0 MPa no tubo K9 DN 300 e 1,3 MPa no DN 600.

Qual é a diferença prática entre JTI e JTE na obra?

A JTI trava por garras metálicas vulcanizadas no anel, e a montagem é igual à da JGS. A JTE trava por um conjunto externo de anel de trava, contraflange e parafusos apoiado num cordão de solda feito na fábrica. Por isso, os tubos JTE precisam ser pedidos já com o cordão. Em troca, a JTE alcança diâmetros até o DN 1200 e pressões maiores.

Quanto a junta JGS permite desviar sem usar curva?

Depende do diâmetro. O catálogo PAM admite 5° do DN 80 ao 150, 4° do DN 200 ao 300, 3° do DN 350 ao 600, 2° no DN 700 e 800 e 1°30' do DN 900 ao 1200. Em tubo de 6 m e DN 300, isso dá 42 cm de afastamento por junta. A deflexão só pode ser aplicada depois de a junta estar totalmente montada.

Como calcular o comprimento de tubos a travar numa curva?

O catálogo usa o método de Alabama, que considera a pressão de teste, a seção do tubo, o ângulo da curva e o atrito entre solo e tubo. Há uma tabela pronta para 1,0 MPa, que é corrigida proporcionalmente para outras pressões e multiplicada por 1,9 quando a linha leva manta de polietileno. O valor obtido vale para os dois lados da curva.

Se a sua adutora está em fase de projeto ou de compra, a equipe técnica da Mininco ajuda a fechar a lista de tubos, anéis e kits de travamento conforme o perfil e as pressões da linha, com atendimento a partir de Minas Gerais para todo o Brasil. Veja as conexões com bolsas JGS, JTI e JTE e solicite sua cotação com o quantitativo em mãos.

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