Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE TUBOS POLIOLEFÍNICOS E SISTEMAS
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
CAPACITAÇÃO TÉCNICA EM CRITÉRIOS
PARA PROJETO E INSTALAÇÃO DE
TUBULAÇÕES DE POLIETILENO EM
REDES DE ÁGUA
Apresentação: eng°José Roberto B. Danieletto
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Primeiros Plásticos
BAQUELITE PF 1909
CLORETO DE
POLVINILA PVC 1927
NYLON PA 1938
TEFLON PTFE 1941
EPOXI EP 1943
POL. TEREFTALATO PET 1953
POLIETILENO DE
ALTA DENSIDADE PEAD 1955
POLIPROPILENO PP 1959
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Obtenção dos Plásticos
PETRÓLEO
REATOR
MONÔMERO
COMONÔMERO
CATALIZADOR
HIDROGÊNIO
SOLVENTE
EXTRUSORA DE GRANULAÇÃO
PE PP PVC OUTROS
ETANOL
OU
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1. MATÉRIA PRIMA
2. ALIMENTADORES ÀS VÁCUO
3. SECADOR À AR QUENTE
4. EXTRUSORA
4.1 CILINDRO
4.2 ROSCA
4.3 AQUECEDORES ELÉTRICOS
4.4 VENTILADORES
4.5 MOTOR / REDUTOR
4.6 PIRÔMETRO ELETRÔNICO
5. CABEÇOTE
6. MATRIZ
7. MASSA FUNDIDA
8. CALIBRADOR À VÁCUO
8.1 CILINDROS CALIBRADORES
8.2 ASPERSORES DE JATO DE ÁGUA
8.3 ANÉIS
9. TANQUE DE RESFRIAMENTO
10. HOT STAMPING
11. PUXADOR
12. CONTADOR
13. SERRA
14. CALHA BASCULANTE
15. BOBINADEIRA DUPLA
1
2
3
4 4.6 5 6 8.1 8.2 8.3
4.5 4.4 4.3 4.2 4.1 4.3 7 8 9 10 11 13
12
14 15
Polietileno e Polipropileno
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Polietileno e Polipropileno
Polietileno: R = H
Polipropileno: R = CH3
PVC: R = Cl
PE e PP são chamados POLIOLEFINAS,
pois possuem apenas H e C na molécula.
São apolares, quimicamente resistentes
São TERMOPLÁSTICOS: Fundem sob calor
Permitem solda e reciclagem
TERMOFIXOS: Após cura não podem ser refundidos.
Ex.: PRFV (fibra-de-vidro) e EPOXI
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Materiais Convencionais
- FERRO FUNDIDO
- AÇO
- CONCRETO, FIBROCIMENTO
PROBLEMAS
. Corrosão
. Rigidez, baixa resistência ao impacto
. Peso alto
. Juntas críticas
. Incrustação e rugosidade hidráulica
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Polietileno e Polipropileno
• PE ou PP X PVC • Vantagens
• ATÓXICO
• MAIOR RESIST. IMPACTO
• MAIOR RESIST. QUÍMICA
• MAIS FLEXÍVEL
• MAIS RESIST. TRANSIENTES HIDRÁULICOS
• Desvantagens • NÃO COLÁVEL
• NÃO ACEITA PINTURA
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Principais Vantagens PE e PP
• Leveza (densidade PE 0,95 g/cm3 e PP 0,92 < água)
• Flexibilidade (faz curvas e bobinas)
• Elevada resistência ao impacto (não quebra)
• Resiste à maioria dos agentes químicos
• Imune a corrosões galvânicas e químicas
• Impermeável
• Atóxico (conduz alimentos, água potável)
• Menos juntas (barras 12, 18m e bobinas)
• Baixa incrustação e rugosidade (maior vazão)
• Vida útil maior que 50 anos
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Principais Aplicações do PE
• Ramais, Redes, Adutoras, Captação de água
• Emissários e travessias Sub-aquáticas
• Redes coletoras de esgoto
• Redes anti-incêndio
• Redes de gás combustível
• Águas pluviais e drenagem
• Transporte de Sólidos: mineração e dragagem
• Irrigação
• Instalações Industriais: produtos químicos
• Dutos elétricos, telefônicos, fibra-ótica
• Inserção, furo direcional, pipe-bursting
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P = pressão interna
e = espessura
Dm = diâmetro médio = DE - e
DE = diâmetro externo
c - Tensão Circunferencial
= c P . Dm
2e
P c P
Testes de resistência à pressão de longa duração
Classificação dos Compostos de PE
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Curva de Regressão do Composto
Determinação do MRS (ISO 9080 e ISO 12162)
Por extrapolação dos resultados dos testes de pressão, é feita uma
estimativa da resistência a pressão hidrostática do tubo a longo prazo.
Os resultados são plotados em escala logarítmica do tempo de ruptura
versus a tensão circunferencial aplicada no mesmo durante o ensaio.
Através do valor da tensão circunferencial (MRS) extraído da
extrapolação para 50 anos, na curva de 20 ºC, será feita a classificação
do material, dentro das várias classes de pressão, como por exemplo:
6,30 < MRS < 7,99 = PE 63
8,00 < MRS < 9,99 = PE 80
10,0 < MRS < 11,2 = PE 100
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Principais Ensaios no Composto e nos Tubos de PE
- Índice de Fluidez (IF) - influencia nas prop. Mecânicas,
caracteriza o polietileno e qualidade processamento
- Densidade – influencia nas prop. Mecânicas e
caracteriza o polietileno e qualidade processamento
- Tempo de indução oxidativa (OIT) - avalia o processamento do
produto final e qualidade o material
- Teor de negro de fumo – proteção ao UV e qualidade do material
- Dispersão de pigmentos – qualidade do processamento e material
- Resistência à pressão hidrostática interna – resistência à pressão
interna do tubo (100h20ºC,165h/80ºC, 1000h/80ºC)
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Identificação e Designação de Tubos - Marcação indelével (hot-stamping)
. Nome ou Marca de identificação do fabricante
. Identificação comercial do composto utilizado na fabricação
.Classificação do composto (PE 80 ou PE 100)
. Água ou esgoto
.Diâmetro externo nominal
.PN
.SDR
.Código que permita rastrear a produção, com indicador relativo ao mês e ano da
fabricação
.N° da Norma ABNT
Não é permitido tubo com espessura abaixo da mínima!
xxxx xxx xxxx DE
e
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Tubos de PE - DE 20 a 1600 mm
PN’s/
Material
ÁGUA
PN4
SDR
PN 5
SDR
PN 6
SDR
PN 8
SDR
PN 10
SDR
PN 12.5
SDR
PN 16
SDR
PN 20
SDR
PE80 32.25 26 21 17 13.6 11 9 7.25
PE100 não há 32.25 26 21 17 13.6 11 9
SDR = DE/e
Todos os tubos de mesmo SDR e mesmo material
são do mesmo PN
PE 80: mais flexível: Ramais e Bobinas
PE 100: mais rígido: Redes e Adutoras
Resulta menor esp. e maior vazão (> Ø interno)
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Fornecimento de Tubos PE
- Os tubos de PE podem ser adquiridos em barras ou bobinas.
- DE 20 e 32 mm: bobinas, preferencialmente de 100 m. PE 80
- DE 63 a 125 mm: bobinas de 100 m ou barras 12m. PE 80 ou PE 100
- DE > 125 mm: somente barras. PE 80 ou PE 100
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Novas Normas ABNT / NTS SABESP
• Comissão Especial criada em 2007 para desenvolver o conjunto de normas
para “Sistemas Enterrados em PE p/Distribuição e Adução de Água e Esgoto
sob Pressão”
• O Conjunto de normas contempla:
– Tubos: NBR 15.561: NTS 194
– Conexões Soldáveis: NBR 15.593: NTS 193
– Diretrizes para Projetos: NBR 15.802: NTS 189
– Conexões Mecânicas: NBR 15.803 : NTS 192
– Procedimentos de Instalação: NBR 15.950: NTS 190
– Procedimentos de Reparo: NBR 15.979: NTS 191
– Procedimento para Solda de Topo: NTS 060 – NBR em revisão
– Procedimento de Solda de Eletrofusão: NBR 14.465
– Requisitos p/qualificação Soldador, Instalador e Fiscal: NTS 059
– Procedimento de Teste de Estanqueidade: NBR 15.952
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Norma NBR 15.561:2007 - NTS 194
Tubos de PE para Água e Esgoto sob pressão
• Principais Aspectos:
– Padrão de DE e SDR para Redes de Distribuição
• DE 63 a 315 e SDR 17 a SDR 11
– Padrão de DE e SDR p/ Esgoto sob pressão e Adutoras
• DE 63 a 1600 e SDR 32 a SDR 7,25
– Cores:
• Água: preta, ou preta com listras azuis ou SABESP AZUL
• Esgoto: preta ou preta com listras ocre
– Matéria Prima: Composto pronto na cor
(*) A ISO 4427 estipula SDR 41 a SDR 6 e PN 3,2 a 25
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Dimensões Tubos de PE Redes de Água
norma NBR 15.561:2007
SDR 17
PE 80 = PN 8
PE 100 = PN 10
SDR 13,6
PE 80 = PN 10
PE 100 = PN 12,5
SDR 11
PE 80 = PN 12,5
PE 100 = PN 16
DN DE e
(mm)
DIm
(mm)
e
(mm)
DIm
(mm)
e
(mm)
DIm
(mm)
50 63 - - 4,7 53,2 5,8 50,9
75 90 5,4 78,8 - - 8,2 72,9
100 110 6,6 96,4 - - 10 89,3
150 160 9,5 140,4 - - 14,6 129,7
200 200* 11,4 176,5 14,9 169,2 18,2 162,2
200 225 13,4 197,4 16,7 190,5 20,5 182,5
250 250* 14,9 219,4 18,6 211,6 22,8 202,8
250 280 16,6 245,9 20,8 237,1 25,5 227,2
300 315 18,7 276,6 23,4 266,7 28,7 255,6
*DE especial
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REDES e ADUTORAS de ÁGUA e LINHAS DE ESGOTO
- DE 63 (DN 50) – BOBINA (PE 80 ou PE 100)
- DE 90 (DN 75) – BOBINA ou BARRA (PE 80 ou PE 100)
- DE 110 (DN 100) – BOBINA ou BARRA (PE 80 ou PE 100)
- DE 160 (DN 150) e ACIMA – BARRA (PE 80 ou PE 100)
ADUTORAS de ÁGUA e LINHAS DE ESGOTO
- DE > 160: SDR 26 a SDR 7. Barras (12, 18, 21 m). Projetar
Dimensões Tubos de PE para Água
norma NBR 15.561:2007
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NBR 15.802:2010 - NTS 189
Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos
• Dimensionamento hidráulico
– Fórmula Universal
– Fórmula Hazen-Williams: C = 150
• Dimensionamento à pressão
– MPO = PN • Ft (Maxima Pressão de Operação)
* limitado a 15 anos de vida útil
°C 25 27,5 30 35 40 45* 50*
Ft 1 0,86 0,81 0,72 0,62 0,52 0,43
DE 200 mm: k = 10 x 10 – 6 m
DE > 200 mm: k = 25 x 10 – 6 m
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NBR 15.802:2010 - NTS 189
Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos
• Transientes Hidráulicos
– PSO = MPO • 1,5 (Sobrepressão Admissível)
– Subpressão admissível
SDR PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100
32,25 0,24 0,29 0,82 0,91 1 1,1 1,23 1,36 1,45 1,6
26 0,46 0,56 1,14 1,27 1,4 1,55 1,72 1,9 2,02 2,24
21 0,9 1,1 1,6 1,77 1,96 2,17 2,4 2,65 2,83 3,13
17 1,76 2,15 2,24 3,51 2,74 3,03 3,35 3,71 3,95 4,37
13,6 3,6 4,4 4,7 5,36 5,58 6,23 4,8 5,3 5,65 6,25
11 7,2 8,8 7,65 8,97 8,53 9,84 9,84 11,15 11,37 12,68
9 14,1 17,2 13,28 15,84 14,16 16,72 15,47 18,03 17 19,56
PRESSÃO DE COLAPSO DE CURTA DURAÇÃO EM bar (a 25oC)
TIPO DE INSTALAÇÃO/COMPACTAÇÃO
AÉREA (1)
SEM BAIXA MÉDIA ALTA
(1) APLICAR FATOR DE REDUÇÃO Fa, DEVIDO OVALIZAÇÃO
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NBR 15.802:2010 - NTS 189
Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos
• Pressão Interna Negativa (sucção ou sob lençol freático)
SDR PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100
32,25 0,04 0,06 0,33 0,4 0,41 0,5 0,5 0,61 0,59 0,72
26 0,08 0,11 0,47 0,57 0,57 0,69 0,7 0,85 0,83 1
21 0,15 0,22 0,65 0,79 0,8 0,97 0,98 1,19 1,15 1,4
17 0,29 0,43 0,91 1,11 1,12 1,35 1,37 1,66 1,61 1,95
13,6 0,6 0,88 1,31 1,58 1,6 1,94 1,96 2,37 2,31 2,8
11 1,2 1,76 1,85 2,24 2,26 2,74 2,77 3,35 3,26 3,95
9 2,34 3,44 3,67 4,57 3,16 5,44 3,87 4,69 4,56 5,53
PRESSÃO DE COLAPSO DE LONGA DURAÇÃO EM bar (a 25oC)
TIPO DE INSTALAÇÃO/COMPACTAÇÃO
AÉREA (1)
SEM BAIXA MÉDIA ALTA
(1) APLICAR FATOR DE REDUÇÃO Fa, DEVIDO OVALIZAÇÃO
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TEPFFA – Estudo Aterro Tubos
SN SDR
2 32
4 26
8 21
16 17
inicio
fim
6% 9%
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NBR 15.802:2010 - NTS 189
Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos
• Altura máxima de reaterro (m)
• Vide diretrizes gerais da norma; Sempre substituir solo coesivo
• Altura mínima de reaterro (m)
Calçada Rua pavimentada Rua sem pavimento
(m) (m) (m)
0,7 1 1,2
SDR PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100
32,25 - - - - 4 4,3 6 > 6
26 - 2,5 3,5 4,2 5 5,5 > 6 > 6
21 4 4,5 5 5,8 > 6 > 6 > 6 > 6
17 6 > 6 > 6 > 6 > 6 > 6 > 6 > 6
CONDIÇÕES DE REATERRO/COMPACTAÇÃO
SEM BAIXA MÉDIA ALTA
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Métodos de União
Os métodos de união utilizados para tubos de polietileno
em redes, adutora e ramais de água são exclusivamente:
• Solda de topo por termofusão;
• Solda por eletrofusão;
• Junta mecânica
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Preparação: Alinhamento e Faceamento
Faceamento
Aquecimento
Compressão e Resfriamento
Solda de Topo - Procedimento de Solda
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Solda de Topo por Eletrofusão
• Aplica-se para DE ≥ 63.
• Deve ser executada por
pessoal e equipamentos
qualificados conforme
DVS 2207 ou,
ou NBR 14.464 ou
NTS 060
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NBR 15.593:2008 - NTS 193
Conexões para Solda de Topo
• As conexões para solda de topo por termofusão devem ser qualificadas
conforme normas NBR 15593, ou NTS 193
EN 12201 – parte 3.
• As conexões devem ser do mesmo SDR do tubo de polietileno, sendo
que o material deve ser da mesma classificação do tubo ou maior. Isto é:
• Conexões de PE 100 podem ser soldadas a topo em tubos de PE 80,
desde que do mesmo SDR e de materiais compatíveis. Conexões de PE
80 não devem ser soldadas em tubos PE 100, pois para ter o mesmo
SDR a conexão seria de uma classe de pressão inferior ao tubo.
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
NBR 15.593:2008 - NTS 193
Conexões para Solda de Topo
• As conexões para solda de topo por termofusão são disponíveis em três
processos de fabricação confiáveis e normalizados como segue:
Conexões Injetadas: DE 63 a 630 mm
Conexões Usinadas: DE 63 a DE 1600 mm
(Somente Caps, Colarinhos e Reduções)
Conexões Segmentada: DE 250 a DE 1600 mm
(Somente Tês e Curvas)
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Conexões Tipo Ponta Injetadas
Cap
Curva 90º
Curva 45º
Tê
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NBR 15.593:2008
Conexões para Solda de Topo
• As conexões segmentadas devem ser produzidas com equipamento
específico de solda de topo por termofusão, em fábrica, com
processo controlado e com equipamento e soldador qualificados
• As peças segmentadas devem ser produzidas com sobre-
espessura, conforme NBR 15.593 ou NTS 193 ou DIN 16963
• As peças com sobre-espessura devem obedecer os seguintes
critérios: Curvas: PN da conexão = 0,8 x PN do tubo
TÊS: PN da conexão = 0,5 x PN do tubo
De qualquer maneira, as extremidades da conexão devem ser do
mesmo SDR do tubo a ser soldada.
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NBR 15.593: 2008 - NTS 193
Conexões para Solda de Topo
• As conexões devem ser do tipo polivalente, ou seja devem ter
extremidades de comprimento longo, conforme as normas
mencionadas, ou seja, extremidades de comprimento tal que permita a
eventual soldagem com luva de eletrofusão. Exceto caps, colarinhos e
reduções usinados de diâmetro DE 225, que podem ser do tipo curto,
ou com uma ponta adicional de tubo soldada na extremidade.
• Aplicações
Redes de distribuição com DE 63
Adutoras e linhas de esgoto com DE 63
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Acionamento
Hidráulico
Semi-automática
4 abraçadeiras
Aplicação da força
na linha central
Controle de
temperatura
eletrônico
Solda de Topo – Máquina de solda
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Extrator de Cordão
Externo Extrator de Cordão
Interno
Solda de Topo - Acessórios
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Corta-Tubos
Rotativo
Até DE 1000
Corta-Tubos
Guilhotina
Até DE 315
Corta-Tubos
Rotativo
Até DE 160
Solda de Topo - Acessórios
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Solda de Topo - Processo
Tubo Tubo
Placa de soldaPré-aquecimento
Aquecimento Bulbo
P =1.5 Kgf/cm
P =0 a 0.2 Kgf/cm 1
2
2
2P=1.5 Kgf/cm 2
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Espessura
Tubo
Retirada da
Placa
de Solda
Aquecimento
Força (kgf) =
0 a 0,2 x área
Resfriamento
Força (kgf) =
1,5 x área
(mm) Largura inicial
Cordão (mm)
Tempo Max
(s)
Tempo
(s)
Tempo
(min)
2,0 - 4,5
0.5
5
6
4,5 - 7
1,0
5 - 7
6 - 10
7,0 – 12
1,5
6 - 8
10 . Esp (s)
10 - 16
12 - 19
2,0
8 - 10
16 - 24
19 - 26
2,5
10 - 12
24 - 32
26 - 37
3,0
12 - 16
32 – 45
37 - 50
3,5
16 - 20
45 – 60
50 - 70
4,0
20 - 25
60 - 80
Pré-Aquec
Força (kgf) =
1,5 x área
Solda de Topo – Parâmetros Tabela DVS 2207/1995
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Solda de Topo - Processo Pré-aquecer e Aquecer (210oC)
Soldar e Resfriar
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Solda de Topo - CQ
Formações típicas de Cordão de Solda
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Solda de Topo - CQ
TABELA 6.12 – DIFERENÇAS ADMITIDAS NO CORDÃO DE SOLDA
Bmax - Bmin TUBO/TUBO TUBO/CONEXÃO
CONEXÃO/CONEXÃO TUBOS DE MAT.
DIFERENTES
0,1 B 0,1 X B 0,2 X B 0,2 X B Nota: B = largura média do cordão de solda
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Solda por Eletrofusão
• A soldagem por eletrofusão deve ser executada por pessoal e equipamentos qualificados conforme NBR 14.465 ou DVS 2207.
• Os equipamentos devem ser do tipo automático, com leitura ótica para
código de barras, com registro automático ou não das soldas.
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NBR 15.593:2008 - NTS 193
Conexões para Solda de Eletrofusão
• Conexões de PE 80 podem ser soldadas em tubos PE 100 e vice-versa,
desde que de PN igual ou maior que a do tubo.
• As conexões tipo sela, como Tês de Sela e Tês de Serviço devem ter
incorporado sistema de fixação próprio, tais como abraçadeiras com
parafusos ou ganchos ou cintas de tecido.
• Excepcionalmente são aceitos Tês de Sela ou Serviço tipo Top-Loading
para execução de ramais em tubos inseridos (relining), onde se abre
uma janela no tubo velho para ter acesso ao novo tubo de polietileno, ou
em tubos de grande diâmetro, onde não houver possibilidade de utilizar
peças com sistema de fixação próprio.
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• As conexões devem ser do tipo monofilar, ou seja ter uma única resistência elétrica por peça, tal que a soldagem seja executada numa única operação, conforme ISO 12.201 – parte 3 ou NBR 15.593 ou NTS 193.
• Aplicações Básicas
Ramais prediais
Redes de distribuição até DE 160
Adutoras e linhas de esgoto até DE 160
Ligação da rede ao ramal predial: Tê de serviço
Entroncamentos (Tie-in), ou interligação, todos diâmetros disponíveis
Reparos, todos os diâmetros disponíveis
NBR 15.593:2008 - NTS 193
Conexões para Solda de Eletrofusão
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Conexões para Solda por Eletrofusão
Tê de Sela Tapping Tee Cotovelo 45º Cotovelo
Redução Cap Luva Tê
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Automática - sem memória Automática - com memória
Tensão solda: 8 – 48 V - Potência: 3500 W
Solda por Eletrofusão – Máquinas de Solda
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raspador
manual
alinhadores
raspador
rotativo
Solda por Eletrofusão - Acessórios e Ferramentas
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alinhador de tubo bobinado
arredondador
corta-tubos
Solda por Eletrofusão - Acessórios e Ferramentas
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Solda de Eletrofusão - Processo
1 – Cortar perpendicular
2 - Raspar
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Solda de Eletrofusão - Processo
3 – Verificar ovalização e
usar alinhador
4 – Verificar folga e
profundidade de
penetração
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Solda de Eletrofusão - Processo
5 – Soldar e Resfriar
Manter Alinhador até fim
do Resfriamento
Se cair energia, esperar
total resfriamento e
reiniciar ciclo de solda
Só furar ou aplicar pressão
após resfriar a
temperatura ambiente
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Solda por Eletrofusão - CQ - Controle visual da solda, considerando os seguintes aspectos:
- Verificar se a região envolta da solda está corretamente raspada;
- Verificar marcação da profundidade de inserção;
- Verificar alinhamento;
- Verificar sinalizadores de fusão
- Verificar se houve extravasamento de material fundido na interface conexão/tubo;
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Juntas Mecânicas - NBR 15.803:2010 - NTS 192
Aplicação
Redes de distribuição DE 63. Conexões PN 16 (16 bar)
Ramais prediais. Conexões PN 16 Conexões NBR PN 10
Ligação da rede ao ramal predial:
Colar de tomada, ou Tê de serviço autotravado mecânico PN 16
Reparos de tubulação de qualquer diâmetro.
Nos diâmetros acima de DE 63 as conexões podem ser PN 10
Normas: ISO 14.236, ou ABPE E005 ou NTS 175, NTS 179 e NTS 192.
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Juntas Mecânicas
Cotovelo
Cotovelo Macho
Adaptador Fêmea
União
União de Redução
Adaptador Macho Tê Fêmea
Tê
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Conexões Mecânicas – Tipo Sela
Tê de Serviço Colar de Tomada
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Métodos de União Preferenciais
• INSTALAÇÃO
– MECÂNICA: DE 20 a 63
– ELETROFUSÃO: DE 63 a DE 160
– TOPO: DE ≥ 110
• REPARO, ENTRONCAMENTOS (TIE-IN)
– MECÂNICA: DE 20 a 160
– ELETROFUSÃO: DE 20 a 1000
– COLARINHO/FLANGE: DE > 315
– PEÇAS MECÂNICAS ESPECIAIS: DE > 630
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Interligações outros tubos ou elementos, como
válvulas, medidores, ventosas e bombas
Adaptador macho ou fêmea de compressão
20 a 110 mm
Adaptador de compressão PE x PBA
DN 50, 75, 100
Adaptador compressão PE X flange
DN, 50 a 160
Conexões para Junta mecânica
Uniões compressão PE X flange, ou
PE X PVC/Aço/FF
DN, 50 a 300
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Interligações outros tubos ou elementos, como
válvulas, medidores, ventosas e bombas
Colarinho/Flange
20 a 1600 mm
Transições soldáveis
Transição PE x rosca
macho ou fêmea 20 – 110 mm
Transição EF PE x rosca
macho ou fêmea 20 – 110 mm
Transição PE x Solda AÇO
20 – 250 mm
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
• PE 80 SDR 11 azul (PN 12,5)!!
• DE: 63, 90, 110 – bobinas 100 m!
• DE: 160, 200, 250, 315 – barras 12 m
• Métodos de União:
• JM de Compressão: DE 63, 90, 110
• Solda Topo: todos
• Solda EF: todos
• Ramais: Tê de Serviço
Diretrizes de projeto de Redes Sabesp
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Juntas Mecânicas USO PROVISÓRIO
União de Compressão
Torniquete Luva de Correr
Juntas Mecânicas USO DEFINITIVO
União auto-travada
Reparo – NBR 15.979:2011 - NTS 191
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Reparo – NBR 15.979: 2011 – NTS 191
Eletrosoldáveis
USO DEFINITIVO
Abraçadeira de reparo Luva EF
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Reparo em Carga Dispositivo utilizado para estancar o fluxo de fluidos da tubulação de
polietileno, provido de roletes de esmagamento, com limitadores de esmagamento e unidade de força mecânica ou hidráulica.
PARA TUBOS DE>63 DEVE-SE USAR 2 ESTRANGULADORES
DISTANTES DE AO MENOS 500 mm OU 4 X D UM DO OUTRO
Quando não for possível a total vedação da linha para se efetuar a soldagem,
deve-se utilizar juntas mecânicas auto-travadas
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Métodos de Instalação - NBR 15.950:2011 - NTS 190
• Convencional (com vala):
. permite soldagem fora da vala,
. comprimentos de barras de 12 m
ou bobinas de até 100 m (Ø ≤ 125 mm)
• Métodos Não Destrutivos (MND):
. Furo Direcional
. Pipe Bursting
. Sliplining (inserção simples)
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Enterrados a partir de processo convencional (vala)
- Permitem soldagem fora da vala
- Comprimentos de barras de 6, 12 m ou bobinas (Ø ≤ 125 mm)
MÉTODOS DE INSTALAÇÃO
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Cuidados de Instalação Convencional
• Solo misto (granular-coesivo) ou melhor;
• Solo livre de pedras e objetos cortantes. Preparar berço de
assentamento, em especial quando houver solo ruim e com pedras;
• Em locais com tráfego usar no mínimo 1,20 m de altura de aterro sobre a
geratriz superior da tubulação, ou calçamento;
• Em locais com conexões, assegurar o berço e adequado apoio sob as
peças;
• TUBOS SDR ≤ 17 (17, 13, 11, 9, 7) – NBR 15950/NTS 190
– NÃO NECESSITA SOLO GRANULAR OU CONTROLE COMPACTAÇÃO
• TUBOS SDR > 17 – NBR 15950/NTS 190
– SOLO BOA QUALIDADE E CONTROLE DE COMPACTAÇÃO:
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Cuidados de Instalação Convencional
• Respeitar limites de curvaturas admissíveis (vide norma > 30.D);
• Não é necessário ancoragens nas juntas. Usar blocos de
ancoragem nas conexões tipo PB de outros materiais
• Sob lençol freático, usar blocos de ancoragem para não flutuar e
dimensionar SDR para suportar pressões internas negativas (ideal
SDR ≤ 17);
• Largura da vala menor possível. De 63 a 250 . Aprox. 300 mm
• Profundidades de vala, instalação: NBR 15.802/NTS 189
• Executar instalação com soldadores e equipamentos qualificados e
com relatórios de solda registrados;
• Elaborar adequado as-built da tubulação
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Normas Aplicáveis e Manual de Boas Práticas ABPE
MÉTODOS DE INSTALAÇÃO
• Tubos: NBR 15.561; NTS 194; NBR 14.462, EN 12.201-2; Módulo 1.2
• Conexões Soldáveis: NBR 15.593; NTS 193; NBR 14.463, EN 12.201-3; Módulo 1.3
• Diretrizes para Projetos: NBR 15.802; NTS189; Módulos 4.3, 5.1 e 5.2
• Conexões Mecânicas: NBR 15.803; NTS 192; ISO 14.236; UNI 9561; Módulo 1.3
• Procedimentos de Instalação: NBR 15.950; NTS 190; Módulos 4.2 e 4.3
• Procedimentos de Reparo: NBR 15.979; NTS 191; Módulo 4.5
• Procedimento para Solda de Topo: NTS 060, DVS 2207; Módulo 4.6 e 3.1
• Procedimento de Solda de Eletrofusão: NBR 14.465; DVS 2207; Módulo 4.7 e 3.1
• Requisitos p/qualificação Soldador, Instalador e Fiscal:
NBR 14.472; NTS 059; Módulo 3.1
• Procedimento de Teste de Estanqueidade: NBR 15.952; Módulo 4.8
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Enterrados por Métodos Não Destrutivos (MND) – Procedimentos Manual de Boas Práticas ABPE – módulo 4.3
MÉTODOS DE INSTALAÇÃO
• Métodos cada vez mais empregados, tanto na recuperação de linhas velhas,
quanto na instalação de linhas novas. Nos grandes centros urbanos já respondem
pela maioria das instalações por conta de sua menor intervenção e distúrbio ao
tráfego e à população.
• Nessas aplicações, os tubos poliolefínicos, especialmente os de polietileno,
demonstram uma de suas maiores vantagens em relação às tubulações
convencionais.
• Principais técnicas desenvolvidas para MND:
- Furo Direcional, Inserção (Sliplining) e PipeBursting: o tubo inserido é estrutural;
- Close Fit (Swagelining, Titeliner, U-lining, Roldown): o tubo inserido é semi-
estrutural;
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Escolha do Método de Instalação
MÉTODOS DE INSTALAÇÃO
A escolha do melhor método de instalação e sua viabilidade depende das condições
locais da instalação, das condições de operação da linha e das exigências estruturais
da tubulação.
Os principais fatores a serem considerados são:
- Caminhamento da tubulação, se substituirá linha velha ou novo caminhamento;
- Desnível projetado da tubulação (possível ou não de ser atendido);
- Espaço para entrada do equipamento de instalação (caminhões-bomba, guinchos, etc);
- Espaço para abertura da vala de entrada e saída da tubulação;
- Ângulo e curvatura de entrada da tubulação;
- Tipo de solo e interferências, entre outros.
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Enterrados sob Método
Não Destrutivo (MND)
Directional Drill
Sliplining
MÉTODOS DE INSTALAÇÃO
Pipe bursting
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Enterrados sob Método não Destrutivo (MND)
MÉTODOS DE INSTALAÇÃO
Pipe bursting Directional Drill
Sliplining
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FURO DIRIGIDO ou DIRECIONAL (HDD – horizontal directionnal drilling)
MÉTODOS DE INSTALAÇÃO MND
• É um dos métodos mais utilizados em instalações urbanas, basicamente em
travessias de ruas e estradas ou para instalação de novos tubos sem a abertura de
valas, onde economicamente for conveniente ou quando as condições locais forem
determinantes.
• Aplica-se para tubos de diâmetro até 1000 mm e comprimentos que podem chegar
a 2000 m, dependendo do tipo de solo. O tubo inserido é estrutural.
• O equipamento consiste basicamente em Unidade de Força, Unidade de
Perfuração, e Unidade de Monitoramento Direcional.
• A Unidade de Monitoramento Direcional é um dispositivo eletrônico que recebe as
ondas de rádio provindas da sonda de perfuração e identifica a sua posição e
profundidade, para que se possa monitorar e controlar a direção de perfuração,
através da Unidade de Perfuração.
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INSERÇÃO OU RELINING (SLIPLINING)
MÉTODOS DE INSTALAÇÃO MND
• Consiste em se introduzir livremente, por puxamento ou empurramento, tubos
poliolefínicos em linhas e tubulações corroídas e/ou danificadas de água, gás,
efluentes industriais, etc., restabelecendo a integridade da linha sem necessitar
abrir valas e interromper o tráfego de veículos, o que resulta em maior velocidade
de execução do serviço, menor volume de trabalho e economia.
• Nesta técnica, o tubo poliolefínico novo deve ter diâmetro externo de no máximo
até 80% do diâmetro interno do tubo velho (em casos excepcionais até 90%).
• Aplica-se quando os cálculos de vazão da nova tubulação, em função de maior
pressão e/ou melhor coeficiente hidráulico dos tubos poliolefínicos em relação à
linha velha, mostram-se adequados, mesmo com o diâmetro menor do tubo novo.
Em muitos casos, o novo tubo instalado pode apresentar vantagens adicionais
desejáveis, como barreira química, isenção de corrosões e incrustações.
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PIPE BURSTING ou TORPEDO ROMPEDOR
MÉTODOS DE INSTALAÇÃO MND
• Técnica com tubos estruturais, que vem ganhando cada vez mais aplicação. Sua
grande vantagem reside na possibilidade de se substituir o tubo velho por outro de
maior diâmetro.
• Adequa-se para substituir tubos cerâmicos, de concreto, ferro fundido e até mesmo
alguns tubos plásticos. Há ferramentas que possibilitam cortar tubos ao invés de
rompê-los, como os de aço.
• Aplica-se para tubos de diâmetro até 1400 mm e em comprimentos de até 1500 m.
• A técnica consiste de uma ferramenta chamada de cabeçote ou torpedo rompedor,
acionada normalmente por ar comprimido, e que é acoplada ao tubo novo. A
mangueira de ar comprimido passa por dentro do tubo novo para conectar-se e
acionar a ferramenta, enquanto ela é puxada por um guincho do lado de saída do
tubo velho, inserindo o tubo novo enquanto quebra o velho, empurrando os
fragmentos contra o solo.
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CÁLCULOS BÁSICOS PARA INSTALAÇÕES
MÉTODOS DE INSTALAÇÃO MND
• Comprimento de abertura de vala para inserção;
• Comprimento máximo de inserção;
• Força máxima de tração;
• Preenchimento da cavidade anular entre o tubo velho e o tubo inserido (sliplining);
• Derivações.
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Métodos de Instalação - MND • Força de Puxamento e Curvas
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TÉCNICAS DE CLOSE FIT
Métodos de Instalação MND
As técnicas ditas close-fit são aquelas em que o tubo liner encosta ou se expande
contra a parede interna do tubo velho, tal que esse exerça de forma total ou parcial a
função estrutural da linha.
SWAGELINNG
O tubo de PE, com um diâmetro ligeiramente maior que o diâmetro interno do tubo
velho, é tracionado por um equipamento, provocando a diminuição do diâmetro do
tubo de PE para inseri-lo no tubo velho.
ROLLDOWM
O tubo é empurrado por um equipamento através de uma série de roletes, ao longo da
circunferência, comprimindo o diâmetro do tubo, rearranjando a estrutura molecular e
diminuindo o diâmetro do tubo.
U-LINING
A técnica de U-Lining consiste em produzir-se tubos de diâmetros especiais que são
conformados, na saída da extrusora ou na obra, através de roletes, como a letra U, ou
seja, curvando a geratriz externa para dentro.
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Métodos de Instalação - MND
Aterramento elétrico do equipamento de perfuração
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Custos de Instalação
• Materiais representam aprox. 30% da instalação
• Se adotados métodos construtivos econômicos, propiciados pelos tubos de PE, tais como:
. MND: Menores transtornos à população e custos de pavimentos
. Valas estreitas. Melhor desempenho, maior velocidade de obra
A obra pode custar até 20% menos que aquela com materiais convencionais. E ainda:
Obras mais rápidas e seguras (bobinas 50/100 m, ou barras 12 m) Soldagem fora da vala. Vala mais estreita. Tempo Solda EF até 160 mm: 10 a 20 min. (~ 30 soldas/dia/H)
Tempo Solda Topo 110 a 250 mm: 20 a 40 min (~16 soldas/dia/H)
Baixo índice de reparos;
Melhor desempenho, sem vazamentos e vida útil > 50 anos
Melhor resultado econômico
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Controle da Qualidade
• Materiais: Conforme normas:
– Tubos: NBR 15.561: NTS 194 e NTS 043
– Conexões Soldáveis: NBR 15.593 ou NTS 193
– Conexões Mecânicas: NBR 15.803 ou NTS 192 e NTS 175
• Solda de Topo: NTS 060 ou DVS 2207
• Solda de Eletrofusão: NBR 14.465
• Qualificador Soldador: NBR 14.472 ou NTS 059
• Ensaio de Estanqueidade em obra: NBR 15.952
• Qualificação de Equipamentos: ABPE P006
• Na obra:
• - antes da obra: analisar documentos de qualificação de equipamentos e
soldadores. Fazer teste prático em ambos ou até ensaios de laboratório da
amostra da solda
• - checar procedimento e inspeção visual da solda;
- extrair amostras de soldas para testes de laboratório
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telefone / fax (11) 3068-8433
www.abpebrasil.com.br
Contato: Antonio Fernando Cavicchioli
Secretario Executivo