TUBULAÇÕES E CONEXÕES " Resumo"

A substituição de uma tubulação deverá ser feita por outra do mesmo material e do mesmo formato. Se um tubo estourar ou rachar, isto geralmente é o resultado de uma severa vibração, instalação imprópria, ou dano causado pela colisão ou atrito com outro objeto.

TUBULAÇÕES – As linhas de tubulações de aeronaves, usualmente são feitas de tubos de metal e ou conexões; ou de tubos flexíveis (mangueiras). As tubulações de metal são amplamente usadas em aeronaves, para as linhas de combustível, óleo, fluido refrigerante, oxigênio, instrumentos e sistemas hidráulicos. As tubulações flexíveis são, geralmente, usadas com partes móveis, ou onde a tubulação esteja sujeita a vibração considerável. Geralmente, as tubulações de liga de alumínio ou de aço resistente à corrosão, têm substituído às tubulações de cobre. O alto fator de fadiga, das tubulações de cobre, é a razão principal para esta substituição. A vibração o torna endurecido e frágil, e sujeito às rachaduras; porém ele pode ser restaurado pelo recozimento, aquecido ao rubro e mergulhado em água fria. A maneabilidade, a resistência à corrosão, e o baixo peso do alumínio e suas ligações; são os principais fatores nesta adoção para as tubulações das aeronaves. Em algumas instalações hidráulicas especiais de alta pressão (3.000 p.s.i.), são usadas as tubulações de aço resistente à corrosão; as recozidas ou as de 1/4 de dureza.

IDENTIFICAÇÃO DOS MATERIAIS – O teste do imã é o método mais simples para distinguir entre o aço inoxidável recozido austenítico e o ferrítico. Os tipos austeníticos não são magnéticos, a menos que excessivamente trabalhados à frio; considerando que o carbono cromado puro e as baixas ligas dos aços são fortemente magnéticos. Comparando as marcações em código da tubulação substituta com a marcação original da tubulação que está sendo substituída, é possível identificar definitivamente o material usado na instalação original. Faixas com o código de cor e com a largura máxima de quatro polegadas são pintadas nas duas extremidades e aproximadamente, no meio de algumas tubulações. Quando a faixa é composta de duas cores, a metade é usada com cada uma. Os códigos de cores usados para identificar a liga de alumínio das tubulações são: Nº. liga de alumínio Cor da faixa 1100 Branca 3003 Verde 2014 Cinza 2024 Vermelha 2052 Púrpura 6053 Preta 6061 Azul e Amarelo 7075 Marron e Amarelo O 2024-T e o 5052-O são materiais usados em tubulações de sistemas de uso geral, com pressão baixa ou média, como sistema hidráulico ou pneumático, com pressões entre 1.000 e 1.500 p.s.i.; e linhas de combustível e óleo. Esses materiais são usados em sistemas de alta pressão (3.000 p.s.i.). Embora as marcas de identificação das tubulações de aço sejam diferentes; cada uma, normalmente, inclui o nome do fabricante ou marca registrados, o número SAE, e a condição física do metal.

 Designação do Tamanho – A medida das mangueiras flexíveis é determinada pelo seu diâmetro interno. As tubulações de metal são medidas pelo diâmetro externo, sendo indicadas em 16 avos de polegada. Assim, quando um tubo está sendo instalado, é importante conhecer não somente o material e o diâmetro externo, mas também a espessura da parede do tubo.

TUBULAÇÕES FLEXÍVEIS (Mangueiras) – são usadas nos sistemas de tubos, para conectar partes móveis com partes estacionárias, em locais sujeitos a vibração, ou onde uma grande flexibilidade for necessária.

Mangueiras sintéticas – Os materiais sintéticos mais usados na fabricação de tubos flexíveis são: Buna-N é um composto de borracha sintética, que tem excelente resistência aos produtos do petróleo. Não deve ser confundido com Buna-S. Não usar para fluidos hidráulicos com base fosfato éster (Skydrol). Neoprene é um composto de borracha sintética, que tem uma base de acetileno. Sua resistência aos derivados do petróleo não é tão boa como a Buna-N, mas tem melhor resistência abrasiva. Não usar para fluidos hidráulicos com base fostato éster (Skydrol). Butyl é um composto de borracha sintética, feito de materiais do petroleo bruto. Ele é um material excelente para uso com fluidos hidráulicos, com base fosfato éster (Skydrol). Não usar com derivados do petróleo. Teflon é a marca registrada Du Pont, para a resina de tetrafluoroetileno. Ele tem uma extensa gama de temperaturas de operação (-54ºC a +230ºC ou -65ºF a +450ºF), é compatível com quase todas as substâncias ou agentes usados e oferece pequena resistência ao fluxo. Materiais viscosos e pegajosos, não aderem ao Teflon, que tem menos expansão volumétrica do que a borracha e o período de estocagem e o de serviço, que são praticamente ilimitadas.

 Mangueiras de borracha – A mangueira de borracha flexível consiste de um tubo interno de borracha sintética, sem costura, coberto com camadas de algodão trançado e malha de arame, e uma outra camada de borracha, impregnada com malha de algodão. Este tipo de tubulação é adequado para o uso com combustível, óleo, refrigerante do motor e sistemas hidráulicos. Os tipos de mangueiras são, normalmente, classificados pela quantidade de pressão que elas são destinadas a resistir, sob as condições normais de operação.

250 p.s.i. Baixa Pressão Tecido trançado 1.500 p.s.i. 3.000 p.s.i.

Media Pressão Malha de Arame

Alta Pressão Teflon: fios de aço inox

A mangueira adequada, para o uso com fluido hidráulico de base fosfato éster, é marcada com "Skydrol use". Em algumas ocasiões, vários tipos de mangueiras podem ser adequados para um uso idêntico. Portanto, para uma perfeita seleção de mangueiras, consulte sempre o manual de manutenção, ou o de peças, para uma aeronave em particular.

 Mangueiras de Teflon – é projetada para satisfazer às condições de altas temperaturas e pressões. São cobertas com fios de aço inoxidável, os quais são trançados sobre o tubo, para resistência e proteção. Embora tenha uma alta resistência à vibração e fadiga, a principal vantagem dessa mangueira é a sua resistência de operação.

Identificação das Linhas de Fluido – muitas vezes, são identificadas por marcações em código de cores, palavras e símbolos geométricos. Essas marcações identificam a função, o conteúdo e o principal perigo de cada linha, tão bem quanto à direção do fluido. As linhas transportando combustível podem ser marcadas INFLAMÁVEL (FLAM), e as linhas contendo material tóxico são marcadas TÓXICO (TOXIC) no lugar de INFLAMÁVEL (FLAM). As linhas contendo materiais que possam causar danos físicos, tais como oxigênio, nitrogênio ou freon, são marcadas PHDAN ( physically dangerous). Os fabricantes do motor da aeronave são responsáveis pela instalação original das marcas de identificação, mas o mecânico de aviação é responsável pela sua substituição, quando se tornar necessário.

 CONEXÕES ou CONECTORES DE TUBULAÇÕES – unem um pedaço de tubo ao outro, ou a uma unidade do sistema. Eles são de quatro tipos: (1) conexões flangeadas, (2) conexões sem flange, (3) friso e braçadeira, e (4) estampadas. A quantidade de pressão que o sistema utiliza é normalmente o fator de decisão na seleção de um conector. O tipo de junta frisada, que necessita de friso, uma seção de tubo flexível (durite) e braçadeiras, são usados somente em sistemas de baixa ou média pressão, como os sistemas de vácuo ou refrigeração do motor. Os tipos flangeados, sem flange e estampados, podem ser usados como conectores em todos os sistemas, independente da pressão.

(1) Conexões Flangeadas – Uma conexão flangeada consiste de uma luva e uma porca. A porca é ajustada sobre a luva e, quando apertada, puxa a luva e o tubo, ajustando-os de encontro a conexão, formando um selo. A tubulação usada com este tipo de conexão deverá ser flangeada antes da instalação. As conexões flangeadas do tipo AC (Air Corps), vêm sendo substituídas pelas do tipo NA (Army Navy) padrão e MS (Military Standard). Mas, como as conexões AC são usadas em algumas antigas aeronaves. A conexão padrão AN, é a mais comum, no uso de tubos flangeados, para unir tubulações para as várias conexões, nos sistemas das aeronaves. As conexões flangeadas são feitas de liga de alumínio, aço ou ligas à base de cobre. Com a finalidade de identificação, todas as conexões AN de aço são coloridas de preto e, todas as conexões AN de liga de alumínio são azuis. As luvas AN, de alumínio e bronze, são banhadas de cádmio e não são coloridas. As conexões flangeadas têm dois tipos de extremidade, chamadas de "macho"e "fêmea". A extremidade macho de uma conexão é rosqueado externamente, enquanto que, a extremidade fêmea de uma conexão é internamente. Medidas: O número após o traço seguindo o número AN, indica a medida do tubo (ou mangueira) para a qual a conexão foi feita, em 16 avos da polegada. Esse é a medida do diâmetro externo (O.D.) do tubo e o diâmetro interno (I.D.) da mangueira. Conexões com tubo rosqueado são codificadas por números após o traço, indicando a medida em oitavos da polegada. A letra de código do material, como indicado acima, vem a seguir do traço.

 (2) Conexões sem Flange – As conexões sem flange MS (Military Standard), têm obtido ampla aplicação nos sistemas de tubulações de aeronaves. Usando este tipo de conexão, elimina-se todo o flangeamento de tubos, e ainda proporciona-se uma conexão de tubo segura, forte e digna de confiança. A conexão consiste de três partes: um corpo, uma luva e uma porca. O corpo tem um ressalto contra o qual a extremidade do tubo apóia-se. O ângulo do ressalto força o bordo cortante da luva a penetrar na parte externa do tubo, quando o conjunto é unido.

Acoplamentos de Desconexão Rápida – permitem que uma linha seja desconectada rapidamente, sem que haja perda de fluido ou entrada de ar no sistema. Quando o acoplamento é desconectado, uma mola em cada metade fecha a válvula, evitando a perda do fluido e a entrada de ar. A porca de união tem uma rosca de avanço rápido, que permite o acoplamento e o desacoplamento do conjunto pelo giro da porca. A quantidade de vezes que a porca tem que girar, varia com os diferentes estilos de acoplamentos. Um estilo requer um quarto de volta da porca de união para travar ou destravar o acoplamento, enquanto um outro estilo requer uma volta completa.

Conectores Flexíveis – podem ser equipados, tanto com terminais estampados como destacáveis, ou eles podem ainda ser usados com tubos frisados e braçadeiras. Aqueles equipados com terminais estampados são requisitados pelo comprimento correto ao fabricante e, normalmente, não podem ser montados pelo mecânico. Eles são estampados e testados na fábrica, e equipados com terminais padronizados. O friso, uma pequena elevação ao redor do tubo ou da conexão, dá uma boa retenção na borda do tubo que auxilia a manter a durite e a braçadeira em seus lugares. O friso pode estar próximo ao final de um tubo de metal, ou na extremidade de um terminal.

 Processos de Formação de Tubulações – Tubulações danificadas e linhas de fluido devem ser substituídas por novas sempre que possível. Algumas vezes a substituição é impraticável, sendo necessário um reparo. Arranhões, desgastes e pequena corrosão na parte externa de linhas, podem ser considerados desprezíveis e, podem ser removidos com uma politriz ou esponja de alumínio. A formação de tubos consiste de quatro processos:

 (a) corte

(b) dobragem

(c) flangeamento

(d) confecção de frisos.

 Se uma tubulação for pequena e de um material mole, o conjunto pode ser formado com a mão, dobrando durante a instalação. Se a tubulação tiver 1/4 de polegada de diâmetro, ou mais, o dobramento com a mão, sem o auxílio de ferramentas é impraticável.

(a) Corte de Tubos - Quando as tubulações estão sendo cortadas, é importante produzir uma extremidade em esquadro, e livre de rebarbas. As tubulações podem ser cortadas com o cortador de tubos ou um arco de serra. O cortador pode ser usado com qualquer tubo de metal macio, tal como o cobre, alumínio ou liga de alumínio. Uma peça de tubulação deverá ser cortada, aproximadamente, dez por cento a mais do tubo a ser substituído, para evitar uma variação a menos durante as dobras. Após o corte do tubo, remova cuidadosamente todas as rebarbas das partes interna e externa.

(b) Dobragem do Tubo – O objetivo da dobragem de um tubo é obter uma curva suave, sem achatamento do tubo. Uma tubulação com um diâmetro inferior a um quarto de polegada, normalmente pode ser dobrada sem o uso de ferramentas. Um pequeno achatamento em uma curvatura é aceitável, mas o menor diâmetro de uma porção achatada, não pode ser menor do que 75 por cento do diâmetro externo original. Quando uma dobradora de tubos manual, ou uma dobradora de tubos por produção não estiverem disponíveis para uma particular operação de dobragem, um material de enchimento de composição metálica ou areia seca pode ser usado, para facilitar a dobragem. Em outra versão do processo de enchimento, uma liga fusível é usada no lugar da areia. Neste método, o tubo é cheio sob água quente com uma liga fusível que derrete a 70º C (160º F).

(c) Flangeamento – Duas espécies de flanges são geralmente usadas nos sistemas de tubulações de aeronaves, o simples e o duplo flange. Os flanges são frequentemente expostos a pressões extremamente altas; portanto o flange na tubulação deve ser corretamente formado, ou a conexão vazará ou apresentará falha. A ferramenta de flangear usada nas tubulações de aeronaves, possue matrizes macho e fêmea, para produzir flanges de 35º a 37º.

(c.1) Flange Simples – O diâmetro externo do flange deverá estender-se aproximadamente a um dezesseis de polegada além da luva, mas não poderá ultrapassar em largura ao maior diâmetro externo da luva.

(c.2) Flange duplo – O flange duplo deverá ser usado nas tubulações de liga de alumínio 5052-0 e 6061-T, para todos os tamanhos de 1/8 a 3/8 de polegada de diâmetro externo. Isto é necessário para evitar o corte do flange e a falha do conjunto do tubo sob as pressões de operação. O duplo flange não é necessário em tubulações de aço. O flange duplo é mais liso e mais concêntrico do que o simples e, portanto, veda melhor. Ele é também mais resistente ao cisalhamento causado pelo torque.

(d) Frisamento – As tubulações podem ser frisadas com uma ferramenta frisadora manual, com máquina frisadora de rolos ou com "grip-dies". O método a ser usado depende do diâmetro e da espessura do tubo, e do material de que ele é feito. O método "grip-die" de frisamento é relativo apenas aos pequenos tubos.

Conjunto de tubo sem flange - Embora o uso de tubos sem flange em algumas conexões, elimine todos os flangeamentos de tubos; uma outra operação, chamada pré-colocação, é necessária antes da colocação de uma nova conexão de tubo sem flange.

REPAROS NAS LINHAS COM TUBOS DE METAL – Arranhões ou cortes, com menos de 10% da espessura da parede dos tubos de liga de alumínio, podem ser reparados se eles não estiverem na curva de uma dobradura. As tubulações são substituídas com marcas profundas, rugas ou cortes. Qualquer rachadura ou deformação no flange também é inaceitável, além de ser uma causa para rejeição. Uma mossa menor do que 20% do diâmetro do tubo, não causam problema, a não ser que esteja na curva de uma dobradura. Mossas podem ser removidas, puxando-se uma peça com a medida do tubo e, através dele, por meio de um cabo.

Formato das linhas – Remove-se a linha do conjunto que estiver danificada ou desgastada, tomando o cuidado de não aumentar o defeito, ou torcer a tubulação, para poder usá-la como modelo na fabricação da nova peça. Nunca se escolhe um formato que não tem curvas nas tubulações. Um tubo não pode ser cortado ou flangeado corretamente, para que possa ser instalado sem dobras e livre de esforços mecânicos. As dobras são também necessárias para permitir a expansão ou contração da tubulação, quando exposta a variações de temperatura e, para absorver vibração. Se o tubo for muito fino (abaixo de 1/4 de polegada de diâmetro externo), e puderem ser formadas com as mãos, curvas ocasionais podem ser feitas para permitir isto. Se o tubo pode ser formado à máquina, curvas exatas devem ser feitas para permitir um conjunto perfeito.

FABRICAÇÃO E SUBSTITUIÇÃO DE TUBOS FLEXÍVEIS – Quando ocorrem falhas nas tubulações flexíveis (mangueiras), equipadas com terminais estampados, o conjunto todo deverá ser substituído. O melhor é obter um conjunto novo, de comprimento e diâmetro corretos e com terminais instalados na fábrica.

Montagem de Terminais Tipo Luva – Os terminais do tipo luva para tubulações flexíveis são removíveis, sendo reaproveitados se forem considerados em boas condições de serviço. Para montarmos um conjunto de mangueira, selecionamos o tamanho adequado da tubulação flexível e do terminal. Não devemos deixar de cortar a mangueira no comprimento correto, usando um arco de serra, equipado com uma lâmina de serra de dentes finos. A seguir prende-se a soquete em uma morsa, e a atarraxamos a mangueira no sentido contrário aos ponteiros do relógio, até que a extremidade da mangueira atinja o ressalto batente da soquete; então, voltamos um quarto de volta. Um espaço de 1/32 a 1/16 de polegada entre a porca e a soquete, é necessário para permitir que a porca gire livremente quando a ferramenta de montagem for removida.

Teste após a montagem – Todas as tubulações flexíveis devem ser testadas após a montagem, bloqueando uma das extremidades da mangueira e, aplicando pressão no seu interior. O teste pode ser feito com um líquido ou um gás. Por exemplo, linhas de sistema hidráulico, combustível e óleo são, geralmente, testados usando fluido hidráulico ou água, ao passo que as linhas de ar ou de instrumentos são testadas a seco, livre de óleo ou nitrogênio.

Instalação de conjuntos de tubos flexíveis – Os tubos flexíveis não devem estar torcidos na instalação, porque isto o reduz consideravelmente, e pode, também, concorrer com o afrouxamento das conexões. Uma mangueira nunca deve estar esticada entre duas conexões. De 5 a 8 por cento do seu total comprimento, deve ser permitido necessário ter. Quando uma mangueira se encontra sob pressão ela se contrai no comprimento e dilata-se no diâmetro.

INSTALAÇÃO DE TUBULAÇÕES RÍGIDAS - Antes da instalação de um conjunto de linhas em uma aeronave, se inspecionam cuidadosamente todas as tubulações.

Instalação de tubos sem flange – A porca deve ser apertada com a mão, até que seja encontrada uma resistência ao aperto. Sendo impossível girar a porca com a mão até o final, usamos uma chave, e ficamos alertas ao primeiro sinal de chegada ao fim da rosca. É importante que o aperto final comece no ponto em que a porca for atingir o batente. Com uma chave, giramos a porca 1/6 de volta (uma face da porca hexagonal). Usa-se uma outra chave na conexão para se evitar um giro, enquanto aperta-se a porca. Depois que o conjunto de tubos estiver instalado, o sistema deverá ser testado sob pressão. Em uma conexão com vazamento é permitido apertar a porca 1/6 de volta a mais (perfazendo um total de 1/3 de volta). Se depois de ter apertado 1/3 de volta da porca, o vazamento persistir, o conjunto deverá ser removido e, os componentes inspecionados quanto às incisões, rachaduras, presença de materiais estranhos, ou danos causados por aperto demasiado.

Nota: O aperto acima do previsto em uma porca de um tubo sem flange, gira o bordo cortante da luva, aprofundando-o no tubo, causando o enfraquecimento naquele ponto, onde a vibração normal de vôo causará o cisalhamento do tubo. Após a inspeção (se não forem encontradas discrepâncias), reinstale as conexões e repita os procedimentos de teste sob pressão.

 Cuidado: Em nenhuma condição a porca deverá ser apertada além de 1/3 de volta (duas faces da porca hexagonal); isto é o máximo de aperto para uma conexão sem que haja a possibilidade de danos permanentes para a luva e para a porca. As falhas mais comuns são:

1. Flange deformado pelos fios de rosca da porca.

2. Luva quebrada.

3. Flange quebrado ou cortado.

4. Flange mal feito.

5. Flange com a parte interna arranhada ou áspera.

6. Cone da conexão arranhado ou áspero.

7. Rosca da porca ou da união suja, danificada ou quebrada.

Precauções na montagem de tubulações – Para nos certificarmos de que o material da conexão que está sendo usada é semelhante ao da tubulação, por exemplo, usamos conexões de aço, com tubos de aço e conexões de liga de alumínio com tubos de liga de alumínio. Quando possível, usamos a chave limitadora de torque para as braçadeiras. Essas chaves são encontradas nas calibrações de 15 e de 25 polegadas por libras. Levando-se em consideração que as conexões flexíveis estão sujeitas a cederem ao aperto das braçadeiras ou a um processo de assentamento, um cheque de verificação do aperto deverá ser feito durante alguns dias após a instalação.

SUPORTES DE FIXAÇÃO - Braçadeiras de fixação são usadas para suportar as diversas linhas dos sistemas da célula e do conjunto do motor. Vários tipos de suportes são usados para esta finalidade. A protegida com borracha e a plana são as braçadeiras mais utilizadas. A protegida com borracha é usada para fixar linhas em áreas sujeitas a vibração, evitando o desgaste do tubo pelo atrito. A braçadeira plana é usada para fixar linhas em áreas não sujeitas a vibração.  Uma braçadeira, protegida com Teflon, é usada em áreas sujeitas aos efeitos da deterioração causada pelo Skydrol 500, fluido hidráulico (MIL-0-5606), ou combustível. Para a fixação de tubulações metálicas de linhas de sistema hidráulico, de combustível e de óleo, usamos braçadeiras sem isolamento para o efeito de continuidade da "massa". Usaremos as braçadeiras isoladas apenas para a fixação de fios. Braçadeiras e suportes, menores do que os diâmetros externos dos tubos flexíveis podem restringir o fluxo do fluido através dele.