O equipamento de fabrico de revestimentos CIPP controla a forma como o material do revestimento é cortado, moldado e soldado para formar um tubo acabado , e a precisão de cada etapa determina diretamente se esse revestimento mantém a integridade estrutural durante a instalação e a utilização.
Na reabilitação de tubos por cura in situ, a precisão de fabrico não é apenas uma questão de qualidade. É um requisito estrutural. Pequenas variações na largura de corte, no alinhamento das juntas, na velocidade de avanço ou na consistência da soldadura podem afetar a forma como o revestimento assenta na parede do tubo de base, a forma como a resina se distribui pelo tubo e se o revestimento acabado atinge a capacidade de suporte de carga prevista após a cura. As empresas que investem em equipamento de produção de revestimentos CIPP devem avaliar a precisão de fabrico como um fator que contribui diretamente para o desempenho da reabilitação, e não apenas para a eficiência de produção.
O equipamento de fabrico de revestimentos CIPP refere-se à maquinaria industrial utilizada para cortar, moldar, soldar, coser e selar materiais em bruto de revestimento, transformando-os em tubos curados no local, destinados a aplicações de reabilitação sem valas.
Esta categoria de equipamentos inclui sistemas de desenrolamento, controlos de corte de precisão, guias de formação de costuras, estações de soldadura ou costura, sistemas de alimentação e componentes de controlo de qualidade concebidos especificamente para o fabrico de revestimentos. Ao contrário das categorias mais amplas de equipamentos CIPP e dos equipamentos de revestimento de tubos utilizados na fase de instalação, ou de outros equipamentos de revestimento, como tambores de inversão ou unidades de cura, os equipamentos de fabrico centram-se inteiramente na produção de revestimentos com precisão dimensional antes mesmo de estes chegarem ao local de trabalho.
A fabricação de revestimentos CIPP envolve várias etapas que funcionam em conjunto como um sistema de produção coordenado. Uma linha de produção completa pode incluir:
O objetivo do equipamento é transformar bobinas planas de matéria-prima em revestimentos tubulares acabados, capazes de suportar pressões de inversão, temperaturas de cura e cargas estruturais a longo prazo no subsolo, mantendo-se intactos durante os trabalhos de instalação nas condutas, garantindo o fluxo após a cura e assegurando uma durabilidade a longo prazo.
Fabricantes como Miller Weldmaster concebem sistemas de fabricação especificamente para as exigências dos ambientes de produção de reabilitação sem valas, onde a consistência dimensional em longas tiragens é fundamental.
O processo de fabrico começa com o material bruto do revestimento e termina com um tubo acabado, pronto para impregnação e instalação.
O processo de instalação pode ter início após a fabricação, e o equipamento de inversão pode utilizar ar pressurizado ou água para virar do avesso o revestimento impregnado com resina no interior do tubo anfitrião.
| Passo | Função do equipamento | Requisito de precisão | Consequência do desvio |
|---|---|---|---|
| Desenrolamento do material | Controla a alimentação por bobina e a tensão | Rastreamento estável de materiais | Rugas e desvio das costuras |
| Corte transversal | Determina a circunferência do revestimento | Tolerância dimensional precisa | Montagem incorreta dos tubos |
| Formação de costuras | Alinha as bordas para a união | Sobreposição consistente ou alinhamento de topo a topo | Espessura variável da parede |
| Soldadura/Costura | Cria uma costura estrutural | Integridade uniforme da ligação ou da costura | Falha na costura |
| Sistema de orientação | Mantém a estabilidade lateral | Posicionamento estável da costura | Largura da costura irregular |
| Resumo final | Embalagens com revestimento interno | Tensão controlada | Deformação do tubo |
Uma falha em qualquer fase pode causar problemas de instalação ou de desempenho a jusante, que podem não se tornar visíveis até que o revestimento esteja sob pressão de inversão ou totalmente curado no subsolo.
A maioria das discussões sobre o fabrico de revestimentos CIPP centra-se na produtividade, no tipo de costura ou na velocidade da máquina. No entanto, o fator mais importante é, muitas vezes, o menos discutido: a precisão dimensional.
Quando um revestimento é fabricado fora das especificações, os erros geométricos resultantes afetam o comportamento do tubo durante a instalação e a cura. Um revestimento que não se adapte adequadamente à parede do tubo anfitrião não consegue distribuir corretamente as cargas estruturais após a cura.
Quando um revestimento é cortado com uma largura inferior à especificada, não consegue pressionar totalmente contra a parede do tubo de base durante a inversão, deixando espaços sem apoio onde o revestimento curado não suporta qualquer carga estrutural.
A geometria de um revestimento CIPP está diretamente relacionada com a largura do corte. Mesmo uma pequena variação dimensional pode alterar significativamente a circunferência, uma vez que o material seja moldado em forma de tubo.
Um forro cortado demasiado estreito pode:
Um forro cortado demasiado largo pode:
Estes problemas tornam-se mais graves à medida que o diâmetro dos tubos aumenta e as séries de produção se estendem por comprimentos maiores.
Os revestimentos fabricados de forma adequada garantem:
Os revestimentos fora das especificações introduzem uma variabilidade que afeta diretamente o desempenho da reabilitação, e as tolerâncias exigidas variam consoante o diâmetro do tubo e as necessidades da aplicação.
A qualidade da costura não se resume apenas à sua resistência mecânica. Ela também influencia a forma como a resina flui através dos diferentes tipos de resina e satura a estrutura do revestimento.
Soldaduras irregulares podem causar:
Quando a resina se satura de forma irregular, algumas partes da parede do revestimento podem não atingir as propriedades estruturais exigidas definidas por normas como a ASTM F1216.
A variação de temperatura, a pressão de soldadura irregular e as variações na velocidade de avanço contribuem para a irregularidade da costura. Em ciclos de produção prolongados, mesmo pequenas variações podem acumular-se e resultar em diferenças estruturais significativas ao longo de todo o comprimento do revestimento.
É por isso que os sistemas automatizados de controlo de costuras assumem uma importância cada vez maior na produção moderna e automatizada de revestimentos CIPP.
Os erros de fabrico acarretam consequências financeiras significativas.
Quando um revestimento apresenta falhas durante a instalação ou pouco tempo após o início da exploração, os empreiteiros enfrentam:
Ao contrário de muitos defeitos de fabrico, um revestimento CIPP com falhas não pode ser facilmente reparado depois de instalado no subsolo. Em muitos casos, é necessária a sua substituição total.
O custo de equipamento de fabrico de precisão é, muitas vezes, muito inferior ao custo de um único projeto de reabilitação mal sucedido.
A escolha entre soldadura e costura depende principalmente do material do revestimento e dos requisitos da aplicação.
Nenhum dos métodos é universalmente melhor. A abordagem correta depende de:
A soldadura por ar quente utiliza calor, pressão e velocidade de alimentação controlados para unir materiais de revestimento com revestimento termoplástico, formando uma costura contínua.
Os materiais compatíveis podem incluir:
Uma costura soldada proporciona:
A tecnologia de soldadura por ar quente é frequentemente utilizada em sistemas de revestimento com camada de proteção, nos quais a integridade uniforme das juntas e um elevado rendimento em termos de volume são prioridades.
A uniformidade da temperatura e a precisão da velocidade de alimentação são fundamentais, pois um aquecimento insuficiente enfraquece a ligação, enquanto um aquecimento excessivo pode degradar o próprio material.
Alguns materiais de revestimento não podem ser unidos por termofusão.
Os forros de feltro não tecido sem revestimentos termoplásticos têm, normalmente, de ser cosidos utilizando sistemas de costura industriais.
A costura industrial continua a ser eficaz para:
A precisão da costura continua a ser extremamente importante. A tensão da linha, a densidade do ponto e o alinhamento da costura influenciam a fiabilidade estrutural.
Uma costura nunca deve ser considerada uma opção de menor precisão. Uma má consistência dos pontos pode criar pontos de falha com a mesma facilidade que uma soldadura mal executada.
| Fator | Costura soldada | Costura cosida |
|---|---|---|
| Materiais compatíveis | Materiais revestidos com termoplástico | Materiais de feltro não revestidos |
| Construção das costuras | Ligação fundida contínua | Junta cosida mecanicamente |
| Penetrações da agulha | Nenhum | Presente |
| Velocidade de produção | Mais alto | Moderado |
| Uniformidade das paredes | Mais uniforme | Depende do perfil do ponto |
| Melhores aplicações | Revestimentos revestidos de grande volume | Sistemas de revestimento exclusivamente em feltro |
A configuração da costura afeta tanto a eficiência da fabricação como a geometria final do revestimento.
As duas configurações de costura mais comuns são:
Cada um apresenta características estruturais e dimensionais diferentes.
As costuras sobrepostas são criadas sobrepondo uma borda do material sobre outra antes da soldadura ou costura.
Isto resulta em:
No entanto, as costuras sobrepostas também criam uma saliência de espessura dupla ao longo da linha de costura.
Em tubos de diâmetro mais pequeno, esta variação de espessura pode:
As costuras sobrepostas continuam a ser comuns devido à sua versatilidade e compatibilidade com muitos sistemas de produção.
As costuras de topo unem as bordas do tecido diretamente, sem sobreposição.
Isto resulta em:
No entanto, as costuras de topo exigem:
No caso de revestimentos de classe estrutural e de sistemas de maior diâmetro, em que a uniformidade da parede é fundamental, as juntas de topo são frequentemente a opção preferida.
Nem todos os equipamentos de fabrico oferecem o mesmo nível de precisão, e os diferentes equipamentos e aplicações de revestimento CIPP exigem conjuntos de funcionalidades distintos.
As características específicas da máquina determinam diretamente a capacidade de uma linha de produção manter a precisão dimensional de forma consistente ao longo de grandes séries de produção.
A tensão do material começa a afetar a precisão antes mesmo de a costura ser formada.
Uma tensão de desenrolamento inconsistente pode causar:
Os sistemas de desenrolamento de precisão estabilizam o avanço do material, de modo a que o revestimento entre na zona de soldadura ou costura de forma consistente.
Isto torna-se especialmente importante em tiragens longas, em que pequenas variações de tensão se acumulam ao longo de centenas de metros.
A qualidade da soldadura depende em grande medida de um controlo estável da temperatura.
A variação de temperatura provoca:
Os sistemas de controlo de temperatura em circuito fechado monitorizam e regulam continuamente a emissão de calor ao longo da largura da costura, para manter a consistência da ligação.
Isto é especialmente importante no caso de materiais de revestimento mais pesados utilizados em aplicações de reabilitação sem valas.
A velocidade de avanço determina o tempo durante o qual o material permanece sob a cabeça de soldadura.
Se a velocidade de alimentação variar:
Os sistemas de alimentação automatizados mantêm um tempo de permanência estável, independentemente do peso do material ou das variações nos rolos.
Esta consistência torna-se cada vez mais importante em ambientes de produção automatizada de revestimentos CIPP, onde os ciclos de produção podem prolongar-se por longos períodos.
As bordas do material devem permanecer alinhadas durante todo o processo de conformação.
Causas da derrapagem lateral:
Os sistemas de orientação em linha corrigem continuamente o posicionamento das bordas durante a produção.
Sem sistemas de guia, torna-se extremamente difícil manter tolerâncias dimensionais rigorosas em tiragens longas.
| Características da máquina | O que controla | Consequências em caso de ausência |
|---|---|---|
| Controlo da tensão de desenrolamento | Estabilidade do material | Rugas e desvio das costuras |
| Controlo de temperatura em circuito fechado | Consistência da soldadura | Ligação insuficiente ou excessiva |
| Automatização da velocidade de alimentação | Consistência do tempo de permanência | Resistência variável da costura |
| Orientação em linha | Alinhamento das costuras laterais | Largura irregular da costura |
| Corte de precisão | Circunferência do tubo | Má montagem dos tubos |
| Sistemas de inspeção de costuras | Verificação da qualidade | Defeitos não detetados |
Para obter orientações técnicas adicionais, consulte a secção sobre a seleção de máquinas de soldadura de revestimentos CIPP e os fatores a ter em conta na escolha de uma máquina de revestimentos CIPP.
À medida que a procura por serviços de reabilitação cresce no setor do revestimento de condutas, cada vez mais empreiteiros e fabricantes estão a ponderar a possibilidade de fabricar revestimentos internamente, em vez de adquirirem tubos já acabados.
A produção interna oferece várias vantagens:
Quando os volumes de produção são suficientes, os sistemas de fabrico automatizados podem reduzir significativamente a dependência de fornecedores externos de revestimentos.
As empresas também passam a ter controlo sobre:
Alguns parceiros fornecedores de equipamento também oferecem assistência técnica contínua, bem como recursos de vendas e marketing, de modo a que as principais necessidades operacionais sejam atendidas após a compra e possam contribuir para o crescimento do negócio.
O equipamento de fabrico personalizado permite otimizar ainda mais as linhas de produção de acordo com requisitos específicos relativos aos revestimentos.
A produção interna não é a solução ideal para todos os empreiteiros.
A compra de forros já confeccionados pode continuar a ser a opção preferível quando:
A decisão deve basear-se na rentabilidade da produção, no volume do projeto, nas prioridades de controlo de qualidade e nas necessidades e localização de cada empreiteiro.
Miller Weldmaster fabrica sistemas de fabrico automatizados especificamente concebidos para ambientes de reabilitação sem valas em grande escala. Explore a gama completa de equipamentos de produção de revestimentos CIPP ou contacte a Miller Weldmaster se estiver interessado em discutir a sua aplicação e as opções de sistemas de fabrico.