Junta JGS, JTI ou JTE: qual usar na adutora de ferro dúctil
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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
- Defina PRP, PMC e PTR do trecho e confira cada valor contra PSA, PMS e PTA da junta, e não só do tubo.
- Marque no perfil todos os pontos de empuxo: curvas, tês, reduções, caps e válvulas.
- Para cada ponto, verifique se o solo e o espaço comportam bloco. Se não comportarem, calcule o comprimento a travar.
- 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.
- 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.