-
METAGLAS® Informação Técnica
METAGLAS® é uma marca registrada para uma série de produtos de visores de vidro de resistência e integridade incomparáveis. São fabricados pela fusão de vidro circular dentro de uma estrutura metálica. Isso resulta na fusão do vidro e do metal. Após o resfriamento, o vidro se solidifica e a diferença no coeficiente linear de expansão térmica entre o vidro e o metal produz forças que criam uma tensão compressiva uniforme em todo o vidro. Como o vidro impede que o anel metálico encolha até seu tamanho teórico, ele permanece em tensão. Esse alto grau de tensão compressiva induzida mecanicamente torna o METAGLAS o vidro mais resistente e seguro para aplicações em visores de vidro ou indicadores visuais de fluxo.
Os produtos incluem discos, flanges, roscas, braçadeiras sanitárias e janelas de visor assépticas de acordo com os padrões existentes ou conforme as especificações do cliente.
Construção: Vidro fundido dentro de um anel de metal Aplicação: Fixação entre flanges, por exemplo, como substituição de discos de vidro convencionais em janelas de visibilidade e indicadores visuais de fluxo.
3.1 Tamanhos de produtos de disco padrão (diâmetro externo e espessura) e tolerâncias para ajuste entre:
materiais: Vidro – Borosilicato conforme DIN 7080 Metal – Aço carbono, Duplex SS, Hastelloy, Monel
Dimensões:Veja os desenhos. Pressão operacional nominal ANSI: 150 – 600 PSIG
Faixa de temperatura:Consulte a seção 5.
< 5″ : ± 0.02″
5″ – 8″ : ± 0.0315″
> 8″ : ± 0.0394″
Espessura: ± 0.0315″
3.2 Produtos de disco adicionais
Construção: Vidro dentro de uma bucha roscada de furo liso, nivelada na parte inferior
Aplicação: Rosqueamento em uma saída fêmea ou placa de cobertura
Faixa de tamanho: 3/8″ a 2 1/2″ NPT et al. M18x1.5 a M78x2
Pressão máxima de operação: Função de design e tamanho
OBSERVAÇÃO: Produtos roscados, embora parcialmente definidos por desenhos, não são itens de produção padrão. Consulte a fábrica.
Metais: Os produtos incluem discos, flanges, roscas, braçadeiras sanitárias e janelas de visor assépticas de acordo com os padrões existentes ou conforme as especificações do cliente.
Aço carbono: St 52.3 1.0570, ASTM A381-Y52 BS 1775-EXW 23
Aço inoxidável: Duplex 1.4462 X2CrNiMoN 22.5 ASTM A182 F51 UNS 31803
Hastelloy C4™: 2.4610 Monel™
Outros materiais: Contras
Fábrica ult
Faixa de temperatura:
| Composição Metálica | |||||||||||
| C | SI | Mn | P | S | CR | Mo | Ni | N | Fe | Co | |
| % | % | % | % | % | % | % | % | % | % | % | |
| CS | <0.20 | <0.55 | <1.60 | <0.040 | <0.040 | ||||||
| duplo | <0.03 | <1.00 | <2.00 | <0.030 | <0.020 | 21.0-23.0 | 2.50-3.50 | 4.50-6.50 | 008-0.20 | ||
| Hast.C4 | <0.01 | <0.08 | <1.0 | <0.025 | <0.010 | 14.0-18.0 | 14.0-17.0 | <3.0 | <2.0 | ||
Aço Inoxidável Duplex
Os aços inoxidáveis duplex podem ser considerados aços inoxidáveis ferríticos de cromo-molibdênio aos quais foram adicionados estabilizadores de austenita suficientes para produzir aços nos quais um equilíbrio de ferrita e austenita está presente à temperatura ambiente. Esses graus podem apresentar aços inoxidáveis ferríticos com alto teor de cromo e molibdênio. De fato, os graus duplex com quantidades aproximadamente iguais de ferrita e austenita apresentam excelente tenacidade e sua resistência excede a de qualquer uma das fases presentes isoladamente.
A adição de nitrogênio aos novos tipos duplex restaura o equilíbrio de fases mais rapidamente e minimiza a segregação de cromo e molibdênio sem recozimento. Os novos tipos duplex combinam alta resistência, boa tenacidade, alta resistência à corrosão, boa resistência ao cloreto SCC e boa economia de produção nas formas de produtos mais pesadas.
Em comparação com o tipo 316, as ligas duplex recozidas oferecem maior resistência à corrosão sob tensão por cloreto. Outra característica útil dos aços duplex é que eles normalmente apresentam limites de escoamento mais que o dobro dos aços austeníticos convencionais.
Em seções mais espessas, as ligas duplex são mais resistentes ao impacto do que as ligas ferríticas.
Aços inoxidáveis duplex são ligados com 0.15 a 0.20% de nitrogênio. Isso minimiza a segregação dos elementos de liga entre a ferrita e a austenita, melhorando assim a resistência à corrosão após a soldagem em comparação com a liga tipo 329. A adição de nitrogênio também aumenta a precipitação de austenita durante a fundição e a soldagem, evitando altos teores de ferrita em soldas resfriadas rapidamente.
Vidro
Borosilicato 572°F Gradiente máximo de temperatura através do vidro O vidro deve ser sempre circular e deve ficar dentro (e, portanto, não pode se projetar para fora) da estrutura de metal.
Resistência química:
Vantagens do vidro borossilicato em relação ao vidro de cal sodada:
Resistência contra Ataque Químico
Para proteção contra ataques químicos (hidróxido de sódio, soluções alcalinas concentradas e quentes, ácido fosfórico, flúor), as janelas METAGLAS podem ser fornecidas com uma película de proteção de mica ou Teflon.
Repolimento
Ao contrário dos discos de vidro convencionais, que devem ser descartados, as janelas METAGLAS que sofreram danos químicos ou mecânicos (opacidade, erosão, arranhões) podem frequentemente ser repolidas. Consulte a fábrica.
Rachaduras por estresse; bolhas de ar
Os discos METAGLAS podem apresentar pequenas rachaduras ou conter bolhas. Ambos são inerentes ao processo de fabricação, mas, devido às pré-tensões mecânicas, nenhum deles afeta a utilidade ou a segurança do vidro.
Isso contrasta com os discos de vidro convencionais, que devem ser descartados ao primeiro sinal de rachadura.
METAGLAS® os produtos foram testados e aprovados por departamentos de testes de segurança de diversas grandes empresas químicas e outras, sob uma variedade de condições, muitas excedendo aquelas normalmente encontradas na prática.
Alguns resultados:
Ciclagem de pressão e temperatura
Teste de Impacto
Um impacto de 36 Nm (capacidade máxima do aparelho de teste) sobre um disco METAGLAS de 15 mm de espessura, utilizando um martelo de queda de 3 kg, resultou em corrosão localizada do vidro, que não afetou seu funcionamento nem sua estanqueidade. Em contraste, um impacto de 15 Nm sobre um disco de vidro convencional resultou em estilhaçamento completo.
Dobrar
Um disco METAGLAS de 20 mm de espessura foi montado entre os flanges usando juntas IT-2 de 300 mm de espessura e um pequeno fragmento de junta de 2 mm de espessura para criar irregularidades. O aperto dos flanges com parafusos e porcas com um torque de 130 Nm resultou em rachaduras no vidro, mas este permaneceu estanque. O mesmo teste, repetido com discos de vidro soltos, resultou em estilhaçamento completo entre 40 e 55 Nm.
Erosão
Após ser agressivamente erodido de uma espessura de 15 mm para 6 mm, um disco de vidro de segurança METAGLAS resistiu à pressão de ruptura de 1,230 psig antes que a junta falhasse.
METAGLAS® discos A prática de instalação de discos de vidro convencionais entre flanges se aplica, exceto:
Alterar o formato de uma janela de visualização METAGLAS, como perfurar furos, girar, etc., pode levar ao acúmulo excessivo de calor ou perturbar o equilíbrio metal/vidro e, portanto, não é recomendado. Se não for possível evitar, consulte a fábrica antes de prosseguir.
A prática recomendada é especificar completamente um projeto METAGLAS, incluindo todos os furos, no momento da consulta e, posteriormente, no pedido. Isso ocorre porque as propriedades físicas desses produtos são uma função das tensões criadas entre o vidro e o metal circundante devido às diferenças em seus coeficientes térmicos de expansão. Essas tensões são compostas e incluem, entre outras, tensões de compressão radial e tração circular no metal.
A resistência absoluta de um produto METAGLAS, portanto, é uma função não apenas do diâmetro e da espessura do vidro, mas também das dimensões e do formato do metal circundante. Alterar o formato ou as dimensões do metal pode perturbar os padrões de tensão. Isso pode destruir características cruciais do produto, como a classificação de pressão, e deve ser evitado.
ded, por exemplo, são a perfuração de furos no produto acabado, alterando o tamanho ou a natureza de furos existentes (por exemplo, convertendo furos lisos em furos roscados ou vice-versa), usinando ou removendo parte do metal, etc.
As janelas de visibilidade METAGLAS podem ser equipadas com acessórios como luzes de visibilidade, limpadores de janela, etc. No entanto, qualquer acessório pretendido deve ser especificado com o pedido METAGLAS para permitir a pré-perfuração do anel METAGLAS (consulte a seção; RETRABALHO).
Mediante solicitação e mediante pagamento de uma taxa, os visores de pressão METAGLAS podem ser testados na fábrica, em temperatura ambiente, na presença de um inspetor de fábrica ou de um inspetor de uma agência de inspeção externa autorizada. Salvo especificação em contrário, os testes de pressão serão realizados a 4/3 da pressão operacional nominal e a agência de inspeção externa será a TÜV.
Flanges e discos planos padrão, S/S 1.4462, normalmente são fornecidos com certificado de análise de material A, de acordo com DIN 50049. Todos os outros podem ser fornecidos com certificado de material DIN 50049.2.2., 3.1A ou 3.1B, mediante solicitação e com uma taxa adicional.
Flanges e discos planos padrão, S/S 1.4462, normalmente são fornecidos com certificado de análise de material A, de acordo com DIN 50049. Todos os outros podem ser fornecidos com certificado de material DIN 50049.2.2., 3.1A ou 3.1B, mediante solicitação e com uma taxa adicional.
Normas e Aprovações METAGLAS
Fabricado de acordo com as seguintes normas:
Fabricado com aprovação das seguintes organizações:
Exemplos de configurações de instalação padrão do METAGLAS
Comparação da degradação de vidro borossilicato e vidro de cal sodada em água
Ao investigar a desintegração induzida quimicamente do vidro de cal sodada e borossilicato, descobriu-se que o borossilicato era muito mais resistente.
Isso ocorreu não apenas em condições levemente ácidas (pH 6), mas também quando o pH foi elevado a um valor de 10 (alcalino). Como mostrado no gráfico, a degradação do vidro de cal sodada é 10 vezes maior que a do vidro de borossilicato. Essa divergência considerável nas propriedades de resistência começa a 134 °C, a temperatura inicial do estudo.
Traduzido de “VGB KRAFTWORKSTECHNIK”, Dr. A. Peters, fev. 1979
Tabela de Transmissão de Luz METAGLAS (Vidro Borosilicato)
Comparação de tensões de momento de flexão entre METAGLAS e vidro convencional
Visor METAGLAS para soldagem DIN 28120 (Desenho 173)
Visor METAGLAS para face elevada ANSI aparafusável (Desenho 176)
Visor METAGLAS para parafuso plano ANSI (Desenho 13A-15)
Visor METAGLAS para indicadores visuais de fluxo (Desenho 177)
Visor METAGLAS para conexão de braçadeira sanitária (Desenho 180)
Visor de vidro METAGLAS para luminária Lumiglas USL 33 (Desenho 180-L33)
Visor de vidro METAGLAS para luz de fibra óptica (desenho 180-FOB)
Uma seleção de outros produtos e configurações METAGLAS
Teste de pressão
Cada amostra será submetida a um teste de pressão utilizando fluido hidráulico como meio de pressão. A amostra será primeiramente aquecida à sua temperatura nominal. Quando a temperatura for atingida, uma pressão de 400% da pressão nominal será aplicada e mantida por cinco minutos. Durante esse período de cinco minutos, a fonte de calor será removida. A lente de vidro não deve quebrar durante o teste e a pressão nominal deve ser mantida.
Teste de impacto
Após o teste de pressão, cada amostra será aquecida até a temperatura nominal. A fonte de calor será removida, a amostra será pressurizada a 100% da pressão nominal e uma esfera de aço de 0.5 quilograma (1.1 libra) será lançada sobre a lente de vidro de uma altura de 5 m (152 pés). Ao final deste teste, rachaduras na lente de vidro são permitidas, mas não deve haver perda de pressão quando a amostra for pressurizada hidrostaticamente a 100% da pressão nominal.
Teste de choque térmico
Após o teste de impacto, cada amostra será aquecida à temperatura nominal. Um jato de água em temperatura ambiente a uma pressão mínima de 40 psig será direcionado sobre a lente de vidro por 1 minuto. Durante esse tempo, a fonte de calor será removida. Trincas na lente são permitidas, mas não deverá haver perda de pressão quando a amostra for pressurizada hidrostaticamente a 100% da pressão nominal ao final do teste.
Julho de 1990
História da METAGLAS
Vidro borossilicato fundido em aço inoxidável
“O visor mais seguro do mundo”
Graças à sua expertise nas áreas de vidro e tintas, as empresas Herbert's trabalharam juntas para desenvolver esferas de vidro em tintas. Essa nova tinta foi usada em faixas refletivas e placas de sinalização. Na década de 1970, a Herbert's decidiu expandir a divisão de produtos de vidro para incluir visores para vasos de pressão.
No início, a empresa oferecia janelas de vidro simples convencionais para diversas empresas químicas na Europa. Devido aos riscos envolvidos no uso de janelas de visor convencionais, a Hoechst-Celanese contatou a Herbert's e solicitou o desenvolvimento de um visor mais seguro. Inicialmente, a Herbert's propôs os estilos mais conhecidos de janelas de segurança, como janelas de vidro duplo, janelas com blindagem de Plexiglas e vidro com arame laminado ou duas peças de vidro laminadas.
A Herbert's Industrieglas atuou no ramo de fabricação de vidro por anos; seus principais produtos incluíam tubos de ensaio, béqueres e outros produtos de vidro soprado. A família também atuou no ramo de fabricação de tintas por muitos anos e, na década de 1970, vendeu a divisão de tintas para a Hoechst-Celanese, que, em 2000, a vendeu para a Dupont.
Posteriormente, determinou-se que, embora esses projetos oferecessem um grau de segurança ligeiramente maior, o vidro ainda era suscetível a falhas. Foi nessa época que a Herbert's, em cooperação com a Hoechst-Celanese, começou a experimentar a fusão de vidro com metal. Embora essa tecnologia fosse conhecida há algum tempo, ela era realizada principalmente com materiais inadequados para a indústria de processamento químico, como o vidro sodo-cálcico. Devido aos enormes custos envolvidos no desenvolvimento desse novo visor de segurança, a Herbert's foi forçada a solicitar assistência à Hoechst-Celanese.
Com o passar do tempo e o aumento contínuo dos custos, decidiu-se que mais auxílio seria necessário no desenvolvimento deste produto. A Herbert's, com a assistência da Hoechst-Celanese, contatou a Bayer AG e a BASF. Com a ajuda financeira, em testes e assistência técnica, essas três grandes empresas químicas tornaram-se fundamentais no desenvolvimento do que hoje é conhecido como METAGLAS. Seus motivos para auxiliar no desenvolvimento eram puramente pessoais – eles queriam visores de nível seguros em suas instalações, onde não houvesse risco de ferimentos ou falhas. À medida que o METAGLAS se tornava cada vez mais popular, decidiu-se que uma norma DIN era necessária para o processo de fabricação – a Bayer AG ajudou a redigir essa norma, agora conhecida como DIN7079.
Desde o seu início, o METAGLAS é conhecido como o visor de nível mais seguro do mundo. Outras aprovações do METAGLAS incluem Factory Mutual, ATEX, Cenelec EEx, CE, Alberta Boilers Safety Association, Ontario Boilers and Pressure Vessels Safety Division e Quebec Boiler and Pressure Vessel Act. O METAGLAS é fabricado em conformidade com as diretrizes TUV, ISO9001, AD WO/TRD 100 (Regras Técnicas Europeias para Vasos de Pressão) e ASME BPE-1997 (Equipamentos de Bioprocessamento).
Uso e cuidados com janelas de vidro padrão
(Tipos não-METAGLAS)
Trechos importantes das instruções de manutenção da Corning Glass Works, SG-Use & Care-86
Aviso
Instalação ou manutenção inadequadas podem causar quebra de vidros, o que pode resultar em lesões corporais. Use óculos de segurança ao observar equipamentos de processo em operação através de um visor.
Após a remoção do visor de nível em equipamentos de processo ou caldeiras, independentemente do motivo da remoção, descarte-o e substitua-o por um novo. Visores de nível usados podem conter danos ocultos e apresentar riscos à segurança.
