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PARA DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO E SISTEMAS DE PROTEÇÃO PARA ADUTORAS DE ÁGUAS E RESÍDUOS LÍQUIDOS

GUIA DEBOASPRÁTICAS

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2020

HIDRO-AMBIENTALINDÚSTRIA E COMÉRCIO DE EQUIPAMENTOS PARA O MEIO AMBIENTE LTDA

AUTORESMiguel Ângelo Nappo GuazzelliMarcello Ferreira de AbreuAranisio Rodrigues Jr.André Godoy Freschi

Sumário

APRESENTAÇÃO

1. INTRODUÇÃO

2. PREMISSAS TÉCNICAS2.1. Caracterização do líquido a ser transportado2.2. DadosTopográficos2.2.1. Validação dos traçados aprovados2.2.2. Levantamentodetalhadodaplantaeperfildostraçadosdasadutoras2.2.3. Levantamento detalhado dos locais das obras

3. ENGENHARIA3.1. Dimensionamento Hidráulico3.1.1. Adutora por recalque3.1.2. Adutora por gravidade3.1.3. Diâmetro da tubulação3.1.4. Velocidade de escoamento do líquido3.1.5. Curva Característica da Tubulação ou Curva do sistema:3.1.6. Perda de Carga3.1.6.1. Perda de Carga localizada3.1.6.2. Perda de Carga distribuída em condutos forçados3.1.7. Diâmetro da tubulação3.1.8. Comprimento da tubulação e quantidade de conexões e acessórios3.1.9. Características técnicas da tubulação3.1.10. Regimedeescoamentodofluido3.2. Sistemas de Proteção3.2.1. Transitórios Hidráulicos3.2.2. Válvulas de Ar - ventosas3.2.2.1. Dimensionamento das ventosas3.3. Dispositivos especiais3.3.1. Medidor de Vazão3.3.2. Válvula de corte ou bloqueio3.3.3. Sistema de drenagem3.3.4. Derivações (hidrantes)3.3.5. Controle de pressão e Vazão3.3.6. TravessiadeÁreadePreservaçãoPermanente(APP),RodoviaseFerroviasporAdutorasdeEfluentesLíquidos3.3.7. DetecçãodeRupturaemtubulaçõesdeEfluentesLíquidos-VálvulaDetectoradeRuptura3.3.8. ReservatóriosdeEfluentesLíquidos3.4. Fluxograma de processo (FP) e P&ID 3.5. Especificações3.5.1. Tubos e conexões3.5.2. Estação de bombeamento3.5.3. Válvulas e acessórios3.5.4. Dispositivos de proteção3.5.4.1. Válvula antecipadora de onda – para água3.5.4.2. Válvulaantecipadoradeonda–paraEfluentesLíquidos3.5.4.3. Válvula de AR – para água3.5.4.4. VálvuladeAR–EfluenteLíquido

4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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08080809090910111112131314141415222426262728282930313233333334343535353636

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NAVEGAR

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A Hidro-Ambiental Indústria e Comercio de Equipamentos p/ o Meio Ambiente Ltda é uma empresa especializada em fornecer soluções, sistemas e equipamentos, para Proteção e Controle Hidráulico de Adutoras, Estações de Bombeamento e Reservatórios.

A empresa conta com profissionais com larga experiência e constantes atualizações em análises, estudos,desenvolvimento, produção e aplicação de soluções em sistemas hidráulicos.

A Hidro-Ambiental desenvolveu ao longo do tempo parcerias tecnológicas e comerciais com empresas nacionais e internacionais, assim como uma capacidade interna de produção que permite oferecer uma linha de produtos e equipamentos com agilidade e flexibilidade. O acervo técnico daHidro-Ambiental inclui centenas de projetos einstalações no Brasil.

Aempresasepropôsatravésdesteguia,publicarumconjuntodeorientaçõestécnicasparaodimensionamentohidráulicoesistemasdeproteçãodeadutorasderesíduoslíquidoseáguas.Oobjetivoprincipaldesteguiaéapresentarinformações sobre sistemas de proteção hidráulica, porém como o dimensionamento hidráulico de qualquer sistema é uma informação básica e necessária para uma adequada análise de sistemas de proteção, decidiu-se apresentar as orientações básicas necessárias para o dimensionamento hidráulico dos sistemas a serem protegidos hidraulicamente.

A Hidro-Ambiental se isenta de qualquer responsabilidade por dano pessoal, de propriedade ou outra natureza, sejaespecífica,indireta,porconsequênciaoucompensatória,resultantediretaouindiretamentedapublicação,usodeaplicaçãooudependênciadestedocumento.Aempresaseisentaenãooferecegarantia,expressaouimplícita,sobreacoerênciaouintegridadedequalquerinformaçãoaquipublicada,eseisenta,nãogarantindoqueainformaçãocontidanestedocumentoatinjaosseuspropósitosounecessidadesparticulares.

Ao publicar e disponibilizar este documento, a Hidro-Ambiental não se compromete a prestar serviços profissionaisououtros,emnomedequalquerpessoaouentidade;acumprirqualquerobrigaçãodevidaporqualquerpessoaouentidadeaoutrapessoa.Qualquerpessoaqueutilizeestedocumentodeveconfiaremseuprópriojulgamentoou, se forocaso, solicitaroparecerdeumprofissional competente.As informaçõeseoutrasnormas sobreo temaabrangido por esta publicação podem estar disponíveis em outras fontes, que o usuário pode consultar para obter vistas ou informações adicionais, não cobertas por esta publicação.

A Hidro-Ambiental não tem poder, nem é capaz de policiar ou fazer cumprir o conteúdo deste documento. Ainda,nãoaceita, testaou inspecionaprodutos,projetosou instalaçõesparafinsdesegurançaousaúde.Qualquercertificadoououtradeclaraçãodeconformidaderelacionadaàsaúdeouàsegurançanestedocumento,nãodeveseratribuídoaHidro-Ambientaleédeexclusivaresponsabilidadedoprojetista,certificadoroufabricante.

APRESENTAÇÃO

GUIA DE BOAS PRÁTICAS PARA DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO E SISTEMAS DE PROTEÇÃO PARA ADUTORAS DE ÁGUAS E RESÍDUOS LÍQUIDOS

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OGuiadeBoasPráticasparaDimensionamentoHidráulicoeSistemasdeProteçãodeAdutorasdeResíduosLíquidoseÁgua,emsuaprimeiraedição,forneceorientaçõestécnicassobreaengenhariaeespecificaçãodeadutoras,visando alcançar resultados bem-sucedidos para seus propósitos.

Em sua elaboração, buscou-se reunir e sintetizar as técnicas para elaboração de projetos de engenharia eespecificaçõesdeadutorasseguras,confiáveisequeapresentemviabilidadeeconômica.Nafaltadenormasespecíficas,buscou-sediscutirnormasexistentesparafinssemelhanteseorientandocomomelhorextrairinformaçãodasmesmas,prezando ainda pela proteção de pessoas e meio ambiente.

Esse Guia se destina a todos os profissionais que direta ou indiretamente se relacionam com o projeto eespecificaçõesdeadutoras,asempresasquefabricamprodutosparaseremaplicadosnasadutorasouquedesenvolvemserviços.

1. INTRODUÇÃO

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2. PREMISSAS TÉCNICAS

Aconcepçãodeumprojetodeadutora,normalmente,édefinidacombasenasseguintespremissas:vazãoaser conduzida, condições topográficas do terrenoe características físicas e químicas do líquidoa ser transportado,conforme descrito a seguir ao longo desse capítulo.

2.1. Caracterização do líquido a ser transportado

Nesta etapa do dimensionamento devem-se analisar cuidadosamente as principais características físicase químicas do líquido a ser transportado, tais como densidade, viscosidade, pH, temperatura, TSS (Total de Sólidos Suspensos).

Avazãoaserconduzidadeveserdefinidacommuitaprecisãonestemomentodoprojeto,ouseja,duranteasdefiniçõesdaspremissastécnicas.

2.2.DadosTopográficos

As informações topográficas básicas necessárias para a elaboração de estudo, projeto e engenharia de umsistema de transporte de líquidos via adutora, são obtidas com a execução de levantamentos detalhados da planta e perfildotraçadoondesepretendeconstruiraadutora,edoslocaisdasobrasdeartequeacompõem.

2.2.1. Validação dos traçados aprovados

Nestaetapaostraçadosdasadutoras,previamenteaprovadosemestudosconceituais,devemsersubmetidosauma validação de campo, considerando os seguintes fatores:

2.2.2.Levantamentodetalhadodaplantaeperfildostraçadosdasadutoras

Nestaetapa,apósavalidaçãodecampodotraçadopreliminardaadutora,inicia-seaexecuçãodolevantamentotopográficodetalhadodocaminhamentodatubulação.Esse levantamentodeverepresentarfielmenteascondiçõestopográficasdoterrenoeparatanto,deve-seconsiderarosseguintesfatoresbásicos:

• Mapa geral atualizado contemplando o caminhamento, núcleos urbanos, estradas, cursos d’água, área de reservalegal,etc.;•Atualizaçãodasáreasatendidas;•Modeloetempodecontratodeutilizaçãodasáreas;•Atualizaçãodopotencialdeexpansão;•Anuênciadeproprietários;•Licenciamentoambiental;•Identificaçãodeobstáculos,comoredesdeenergiaelétrica,travessiassobreAPP(áreasdepreservaçãopermanente),travessiassobre/sobrodoviaseferrovias,edificações,etc.;•Levantamentodotipodesolonocaminhamentodaadutoraeindíciosdeformaçãorochosa;

•Planta topográficado traçadodefinido, comdistânciamáximade 40metros entrepontos (estacas); osentidodolevantamentodeveseromesmodofluxodolíquido;•Perfildeelevaçãodasuperfíciedoterreno,comcotasaltimétricasdosmesmospontoscorrespondentesàplantatopográficadotraçado;•Identificaçãodospontoscomnumeraçãoespecíficaesequencial;•Locaçãodetodososobstáculoselimitesdeabrangênciasespecíficosnolocal;•Arquivoemextensãodwg;•Assinaturaderesponsabilidadetécnica(ART)referenteaolevantamentotopográfico.


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2.2.3. Levantamento detalhado dos locais das obras

Emfunçãodacomplexidadedecadaprojetosefazemnecessárioslevantamentostopográficosespecíficos,querepresentemfielmenteascondiçõestopográficasdoterreno,paraasdenominadas“obrasdearte”,ondesedestacam:

• Estações de bombeamento fixas: Levantamento planialtimétrico da área de abrangência definida noprojeto,comdistânciaaltimétricaentrecurvasdenívelde20cm;•Reservatórios:Levantamentoplanialtimétricodaáreadeabrangênciadefinidanoprojeto,comdistânciaaltimétricaentrecurvasdenívelde20cm;•TravessiassobreAPP:Levantamentodoperfildeelevaçãodoterrenocomdistânciaentrepontosdenomáximo5,0m;•Assinaturaderesponsabilidadetécnica(ART)referenteaolevantamentotopográfico.

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3.1.1. Adutora por recalque

Esse sistema transporta o líquido de uma cota mais baixa a outra de cota mais elevada através de uma estação elevatória(conjuntomotobombaeacessórios).Osistemadeaduçãoporrecalqueécompostoporcondutosforçados.Aadução pode ser feita por recalque simples ou recalque duplo (booster).

3.1. Dimensionamento Hidráulico

Nestaetapadevemserconsideradasaspremissasapresentadasaseguir:

A partir dessas considerações, é possível partir para as etapas de:

•Caracterizaçãodoslíquidosaseremtransportados(águaouefluentes),seusvolumesesuascaracterísticas;•Ascaracterísticasdastubulaçõesquepodemserutilizadas;•DadosTopográficos;•NormasTécnicasdeprojetoedeaplicação.

•Dimensionamentohidráulico;•SistemasdeProteção;•Especificaçõesdatubulaçãoeconexões;• Detalhamento da Estação de Bombeamento.

3. ENGENHARIA

Figura 01 - Esquema de uma Adutora por Recalque


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Hg-DesnívelGeométricoHgs - Altura de SucçãoHgr - Altura de Recalque Hf - Perda de Carga Hman - Altura Manométrica Total

Nessesistemapodemoster:

•Sistemacomdescarga“bocalivre”,ondeQmontante=Qjusante,•SistemacomdistribuiçãoemMarcha,ondeQmontante≠Qjusante,•SistemaPressurizadocomdistribuiçãoemMarcha,ondeQjusante=0.

3.1.2. Adutora por gravidade

São sistemas que transportam a água de uma cota mais elevada para uma cota mais baixa aproveitando o desnível existente (energia hidráulica). A adução por gravidade pode ser feita por conduto livre ou forçado.

3.1.3. Diâmetro da tubulação

O diâmetro da tubulação ou área livre de escoamento é fundamental na escolha da tubulação já que,quantomaioravazão,maiordeverá serodiâmetro internoda tubulaçãoafimdediminuírem-seasvelocidadese,consequentemente, as perdas de carga.

3.1.4. Velocidade de escoamento do líquido

Emrelaçãoaocritériodevelocidadeadotadoparaprojeto,deve-seseguircomodiretrizomanualelaboradopelaAWWA,denominadoManualM45primeiraedição.OmanualM45contemplaos seguintescritériosdemáximavelocidade:

•VelocidadeMáximaparaágua(Vmáx.H2O)

Figura02-EsquemadeumaAdutoraporGravidade

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A formula abaixo apresenta o critério para cálculo da velocidade máxima para o líquido água:

• Velocidade Máxima para Líquidos corrosivos ou erosivos (Vmáx. C.E)

A formula abaixo apresenta o critério para cálculo da velocidade máxima para líquidos corrosivos e erosivos:

Onde:V=velocidadedolíquido(m/s)p=densidadedolíquido(g/cm³),paraágua=1g/cm³

Onde:V=velocidadedolíquido(m/s)p=densidadedolíquido(g/cm³)

EquaçãodaAlturaManométrica:Hm=Hg+hfTot(1-2)→hfTot =f(Q)

V =3,7392

p0,33

V =1,8696

p0,33

3.1.5. Curva Característica da Tubulação ou Curva do sistema:

Figura 03 - Traçado da Curva do sistema


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∆hl=K.V2

2g

Figura04–PontodeOperaçãoouPontodeTrabalho

3.1.6. Perda de Carga

Denomina-sePerdadecargadeumsistema,oatritocausadopelaresistênciadaparedeinternadotuboquandodapassagemdofluídopelamesma.Asperdasdecargaclassificam-seem:

Onde:∆hl=perdadecargalocalizada(m)K=coeficienteadimensionalquedependedasingularidade,donúmerodeReynolds,darugosidadedaparede

e, em alguns casos, das condições de escoamento.V=velocidade(m/s)g=aceleraçãodagravidade(m/s²)

3.1.6.1. Perda de Carga localizada

A perda de carga localizada é conferida pela fórmula:

• Contínuas: causadaspelomovimentodofluidoaolongodatubulação.Éuniformeemqualquertrechoda tubulação (desde que mesmo diâmetro) independentemente da posição do mesmo.

• Localizadas:Causadaspelomovimentodofluidonasparedesinternaseemendasdasconexõeseacessórios da instalação, sendo maiores quando localizadas nos pontos de mudança de direção do fluido,essasperdasnãosãouniformes,mesmoquetuboseconexõestenhamomesmodiâmetro.

•Naturezadolíquidoescoado(pesoespecíficoeviscosidade):Osescoamentosreaisdeumfluidoapresentamdissipaçãodeenergiamecânicaporcausadoatritoviscosodevidoàaderênciadofluidojuntoàssuperfíciessólidas.•Materialempregadonafabricaçãodastubulaçõeseconexões:Ostuboseconexõesutilizadosnesses

sistemas podem apresentar acabamento interno (rugosidade e área livre) diferente, razão pela qual apresentamcoeficientesdeperdasdiferentes.

Fatoresqueinfluenciamasperdasdecargas

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Tabela01-Valoresde“K”paraocálculodasperdasdecargalocalizadas

Peça k Peça kAmpliação Gradual 0.30* Junção 0.40Bocais 2.75 Medidor Venturi 2.5**Comporta Aberta 1.00 Redução gradual 0.15Controlador de vazão 2.50 Saída de canalização 1.00Cotovelo de 90ºC 0.90 Tee, passagem direta 0.60Cotovelo de 45ºC 0.40 Tee, saída de lado 1.30Crivo 0.75 Tee, saída bilateral 1.80Curva de 90ºC 0.40 Válvula de ângulo aberta 5.00Curva de 45ºC 0.20 Válvula de gaveta aberta 0.20Curva de 22,5ºC 0.10 Válvula borboleta aberta 0.30Entrada Normal em Canalização 0.50 Válvula de pé 1.75Entrada de Borda 1.00 Válvula de retenção 2.50Existência de pequena derivação 0.03 Válvula de globo aberta 10.00

3.1.6.2. Perda de Carga distribuída em condutos forçados

ANBR12215-Projetodeadutoradeáguaparaabastecimentopúblico,recomendaaequaçãoUniversalparaavaliação da perda de carga contínua.

Entretanto, equações como a de Hazen-Williams, podem ser utilizadas (desde que dentro dos limites recomendados).

Asperdasdecargalocalizadasdevemserconsideradasnocálculo(geralmentesãopoucosignificantes).

EquaçãoUniversalparaperdadecargacontínua:

Onde:L=comprimentodatubulação(m)D=diâmetrodatubulação(m)V=velocidadedoliquido(m/s)g=aceleraçãodagravidade(9,806m/s²)f=fatordeatrito

Equação de Hazen-Williams para perda de carga contínua

Onde:Q=vazãomáximadiária(m³/s)D=diâmetroteóricoasercalculada(m)Ji=perdadecargaunitáriaideal(m/m)C=coeficientederugosidade(adimensionalqueéfunçãodomaterialdatubulação)

H = f. *L V2

D 2g

ji = 10,65 *Q1,85

C1,85 * D4,87


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Tabela02-ValordoCoeficiente“C”paraaformuladeHazen-Williams

Q = 0,2785*C*D2,63*J0,54

Portanto:

Onde:

Q=vazão(m³/s)C=coeficientedeHazen-WilliamsD=diâmetrointernodatubulação(m)J=perdadecargauntaria(m/m)

3.1.7. Diâmetro da tubulação

O diâmetro da tubulação ou área livre de escoamento é fundamental na escolha da tubulação já que,quantomaioravazão,maiordeverá serodiâmetro internoda tubulaçãoafimdediminuírem-seasvelocidadese,consequentemente, as perdas de carga.

3.1.8.Comprimentodatubulaçãoequantidadedeconexõeseacessórios

Quanto maior o comprimento e o número de conexões, maior será a perda de carga proporcional do sistema. Portanto, o uso em excesso de conexões e acessórios causará maiores perdas, principalmente em tubulações não muito extensas.

Tubos Novos Usados +- 10 anos Usados +- 20 anosAço Corrugado (chapa ondulada) 60 - -Aço galvanizado roscado 125 100 -Aço rebitado, novos 110 90 80Aço soldado, comum (revestimento betuminoso)

125 110 90

Aço soldado com revestimento epóxico 140 130 115Chumbo 130 120 120Cimento –Amianto 140 130 120Cobre 140 135 130Concreto, bom acabamento 130 - -Concreto, acabamento comum 130 120 110Ferro fundido, revestimento epóxico 140 130 120Ferro fundido, revestimento de argamassa de cimento

130 120 105

Grés cerâmico, vidrado (manilhas) 110 110 110Latão 130 130 130Madeira, em aduelas 120 120 110Tijolos, condutos bem executados 100 95 90Vidro 140 - -Plástico (PVC) 140 135 130PVC + PRFV (RPVC) 140 135 130PRFV 140 135 130PEAD 140 135 130

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3.1.9. Características técnicas da tubulação

Paraaespecificaçãodasadutoras,ascaracterísticasdosmateriaisdeverãoserlevadasemconsideraçãoparaescolha:

3.1.10.Regimedeescoamentodofluido

O regime de escoamento do fluido é a forma como ele desloca-se no interior da tubulação do sistema, aqualdeterminarásuavelocidade,emfunçãodoatritogerado.Noregimedeescoamentolaminar,osfileteslíquidos(moléculasdofluidoagrupadasumasàsoutras)sãoparalelosentresi,sendoquesuasvelocidadessãoinvariáveisemdireçãoegrandeza,emtodosospontos.OregimelaminarécaracterizadoquandoonºdeReynolds(Re)forinferiora2000.

3.2. Sistemas de Proteção

Osprojetosdeadutorasdevemdimensionaracapacidadedevazãoepressãoparaatenderaumademanda,epreveraresistêncianecessáriaparagarantiraestabilidadeda instalação.Osesforçosnãodeverãoultrapassarasresistênciasestruturais,mantendo-seumcoeficientedesegurançaquegarantaaestabilidade,mesmonoscasosdefalhas operacionais.

Nesses projetos, deve-se proceder à simulação hidráulica, tanto para o regime permanente quanto para oregimetransitório.Nafaseoperacional,haverásituaçõestransitóriasocasionadaspormanobrasintencionaisoufalhasnão previstas, que provocarão mudanças do regime permanente para o regime transitório. Dependendo da intensidade do transitório hidráulico, haverá a necessidade de instalar dispositivos de proteção de redes.

Portanto,nosprojetosdeinstalaçõeshidráulicas,naprimeirafase,sãoconsideradasapenasascondiçõesdoregime permanente, vazão e pressão permanecem constantes ao longo do tempo, bem como os consumos e as variações nosníveisdosreservatórios.Nasegundafase,deve-seobservarqueumainstalaçãohidráulicaéumsistemadinâmicoesuascondiçõesdefuncionamentodeterminamsuasvariáveisaolongodotempo.Devidoaisso,umprojetoadequadopassaporverificaçõesdas respostas temporaisemsuasvariáveishidráulicas,afimdeevitar situações indesejáveis,taiscomo:pressõesexcessivamentealtasoubaixas,fluxoinverso,movimentoouvibraçõesdastubulações.Avariaçãobrusca do comportamento dinâmico de uma instalação é denominada de transitório e ocorre por mudanças no regime permanente, tendo diferentes causas: manobras operacionais com válvulas, variações no consumo, variações nos níveis dosreservatórios,partidaouparadadeconjuntomotobombaeoutrascausasexternas.Sobrealgumassituaçõesqueprovocamostransitórioshidráulicos,osprojetistaseoperadorespodemterocontrole:partidaeparadadosconjuntosmotobomba e fechamentos e aberturas de válvulas, sobre outras, tais como o corte no fornecimento de energia, rompimento de tubulações e alterações no consumo não se tem controle, nesses casos, surgem as situações transitórias.

•Alteraçãodarugosidadecomotempo(incrustação,etc.);•Estanqueidade;•Resistênciaquímicaemecânica;•Resistênciaapressão(estática,dinâmica)-ClassedePressão;•Rigidez-ResistênciaaDeformação;•Economia (custoda tubulação, instalação, aspectos construtivos, necessidadedeproteçãoà corrosão,

manutenção).


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3.2.1.TransitóriosHidráulicos

Chama-se transiente ou transitório hidráulico, o regime variado que ocorre durante a passagem de um regime permanente para outro regime permanente. Assim, qualquer alteração no movimento ou paralisação eventual de um elemento do sistema origina-se aos chamados fenômenos transitórios.

Apósaocorrênciadaperturbação,comoodesligamentodeumabomba,oregimepermanentepresenteantesda perturbação é alterado, dando origem a um regime não permanente que posteriormente passará a um novo estado depermanência.Duranteotransitóriohidráulico,asoscilaçõesdepressãoaolongodatubulaçãoocorremdemaneirabrusca, provocando ruídos que se assemelham a pancadas. Por isso, o transitório hidráulico também é comumente denominadodeGolpedeAríete.

ANBR-12215–ProjetodeAdutoradeÁguaparaAbastecimentopúblico,defineGolpedeAríetecomosendo;“Fenômenodeescoamentodeumlíquidoemcondutoforçado,emregimevariado”.

Portanto, o que provoca picos de pressão em adutoras é a mudança rápida na velocidade ou vazão na tubulação.

Onde:∆H=éoaumentodacargadepressãoemmetros.c=éaceleridadeouvelocidadedaonda(“c”écercade1000m/sparatubosdemetal).∆V=éavariaçãodavelocidade(m/s)g=éaaceleraçãodagravidade(9.81m/s²)

Figura05-RepresentaçãográficadoGolpedeAríete

∆H=(c/g)∆V

•Paradarepentinadabomba;•Fechamentorápidodeválvula;•Proteçãocontratransitóriosmalprojetadosoumalespecificados;•FechamentorápidodeválvulasdeAr(Ventosas);• Fechamento rápido de válvula de retenção.

As causas mais comuns são:

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Todas essas ações geram ondas de pressão.

Figura06-ExemploesquemáticodeOndasdepressão

•Projetodenovasadutoras;• Instalações existentes onde ocorram ampliações com alteração das pressões ou vazões de regime em qualquerseçãodaadutora;

• Instalações existentes quando se alteram as condições de operação.

Por isso as sobrepressões e subpressões que ocorrem durante o transitório hidráulico podem causar sérios problemas à tubulação e seus equipamentos, se estes não forem dimensionados para suportar tais sobrecargas,comprometendo a segurança e o funcionamento do sistema.

Dessemodo,aquantificaçãodaspressõesmáximasemínimasédefundamentalinteresseparaoprojetista,afimdequeestepossadimensionaratubulaçãoeintroduzirequipamentosdeproteção,cujafinalidadeéamortecerasvariaçõesdecarga,prejudiciaisàvidaútildainstalação.

ANBR-12215–ProjetodeAdutoradeÁguaparaAbastecimentoPúblico,sugereaanálisedotransitóriohidráulico.A análise do transitório hidráulico deve ser feita para:

Ocálculodotransitóriohidráulicodeveserefetuadoparaascondiçõesnormaisdeoperaçãoeparaascondiçõesexcepcionais.


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Figura 07 - Danos causados pelo golpe de aríete em tubulações e acessórios sem proteção

•Funcionamentoadequadodosdispositivosdeproteçãoecontroledogolpedearíeteprevistos;•Interrupçãosúbitadobombeamento;•Partidadobombeamento;• Manobras de fechamento e abertura de válvulas de controle e de seccionamento existentes nas adutoras;•Ocorrênciasimultâneadainterrupçãosúbitadobombeamentoemtodasaselevatóriasdesistema

complexo da adução.

•Falhaemqualquerdosdispositivosdeproteçãoecontroledogolpedearíete;•Manobrasinadequadasdeválvulas,emdesacordocomasregrasoperacionaisespecificadasemprojeto;•Rupturadaadutoranaseçãodepressãomáximaderegimepermanente;• Fechamento retardado de uma das válvulas de retenção na descarga das bombas até o instante de

máxima velocidade reversa, após a interrupção do bombeamento.

•Funcionamentoadequadodosdispositivosdeproteçãoecontroledogolpedearíeteprevistos;• Manobras de fechamento e abertura de válvulas de controle e de seccionamento existentes nas adutoras.

São condições normais de operação nas adutoras de recalque:

São condições excepcionais nas adutoras de recalque:

São condições normais de operação nas adutoras por gravidade:

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• Falha em qualquer dos dispositivos de proteção e controle do golpe de aríete:•Manobrasinadequadasdeválvulasemdesacordocomasregrasoperacionaisespecificadasemprojeto;• Ruptura da adutora na seção de pressão máxima de regime permanente.

São condições excepcionais nas adutoras por gravidade:

As pressões máximas devidas ao golpe de aríete, ocorrentes em qualquer seção da adutora, devem ser iguais ou inferioresàspressõesadmissíveisadotadasparaastubulações,conexões,acessórioseequipamentosprevistosemtodaa instalação em face dos planos de cargas piezométricas de regime permanente e estáticas.

Nascondiçõesnormaisdeoperação,apressãoadmissívelédefinidapelaclassedepressãodetrabalhodastubulações, válvulas, equipamentos e acessórios.

Nodimensionamentodeblocoseestruturasdeancoragemdetubulações,conexõeseequipamentosdevemseradotados a máxima pressão ocorrente nas condições normais e excepcionais.

As pressões mínimas, devidas ao golpe de aríete, ocorrentes em qualquer seção da adutora, devem ser maiores que a pressão subatmosférica admissível.

A análise do transitório hidráulico pode ser efetuada em até duas etapas, compreendendo o diagnóstico e o dimensionamento.

Na etapa de diagnóstico é feito o estudo do transitório hidráulico, admitindo-se a adutora desprovida dedispositivos de proteção para as condições normais e excepcionais de operação. Estando as pressões máximas e mínimasdentrodoslimitesderesistênciadatubulaçãoédispensávelainstalaçãodedispositivosdeproteçãoecontrole,encerrando-se a análise.

Oestudo do transitório hidráulico deve ser feito pelométodo das características. Deve-se utilizar softwareapropriado que permita modelagem de todas as características hidráulicas do sistema, assim como dos dispositivos de proteção a serem estudados.

Figura08-Gráficodasenvoltóriasdaspressõesmáximaemínimasemproteção


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Naetapadedimensionamento,devemserestudadosdiversosdispositivosdeproteçãoecontrole,selecionando-se aqueles que garantam as condições extremas das pressões máximas e mínimas, pelo menor custo de implantação e operação do sistema.

Figura09-OscilaçõesdepressãonaretençãodaBomba-semproteção

Figura10-Gráficodasenvoltóriasdaspressõesmáximaemínimacomproteção

Figura11-OscilaçõesdepressãonaretençãodaBomba-comproteção

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Na dissertação “Amortecimento da Celeridade deOnda em Condutos Forçados”, apresentada em 2006 porPedroAlvesSilvaàEscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloparaobtençãodotítulodeMestreemEngenhariaHidráulica, estão descritos os dispositivos de proteção mais utilizados em sistemas hidráulicos e suas vantagens e desvantagens. São eles:

•ReduçãodasenvoltóriasdePressõesMáximaseMínimas;•SEMconsumodeenergiaelétrica;• Baixa Manutenção.

• Controlar a envoltória de Pressões Mínimas, para evitar colapsonarede;

• SEM consumo de energia elétrica.

•ControledasenvoltóriasdePressõesMáximaseMínimas;•Nãodependedoperfiltopográficodarede.

•CustoELEVADOdeconstrução;• Viabilidade da proximidade da linha piezométrica com o perfiltopográfico.

•CustoELEVADOdeconstrução;•NãoatuanocontroledasenvoltóriasdePressõesMáximas;•Proteçãoapenasdetrechosespecíficosdarede.

•CustoELEVADOdeconstrução;•ConsumodeEnergiaElétrica;• Custo de manutenção do dispositivo, dos equipamentos

elétricos e do ar comprimido.

Vantagens

Vantagens

Vantagens

Desvantagens

Desvantagens

Desvantagens

Figura 12- Chaminé de Equilíbrio

Figura13-TanqueAlimentadorUnidirecional-TAU

Figura14-ReservatórioHidropneumático-RHO


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• As principais vantagens do volante de inércia são o controle da envoltória de mínimas pressões e o custo relativamente baixo.

• As vantagens destes dispositivos estão associadas ao controle na taxa de rotação inicial da bomba, causando partidas e paradaslentasquediminuemapossibilidadedeGolpes.

•ControledaenvoltóriadePressõesMáximas;•SEMconsumodeenergiaelétrica;•Custorelativo:BAIXO.

•Nãocontrolaaenvoltóriadepressõesmáximas;•Devido ao aumento domomento de inércia do conjunto

girante, consome mais energia que o sistema sem o volante de inércia.

•Nãoprotegearedecontratransitóriosnoscasosdecortenofornecimento de energia elétrica, assim como a proteção limitada à variação na rotação do rotor da bomba, nãoprotege contra outros tipos de manobras: rompimento de rede ou operações com válvulas.

•NãoatuanocontroledaenvoltóriadePressõesMínimas,tendo necessidade de estar associada a Ventosas.

Vantagens

Vantagens

Vantagens

Desvantagens

Desvantagens

Desvantagens

Figura 15 - Volante de Inércia para Motobomba

Figura 16 - Sistema de Variação de Rotação no conjuntomotobomba

Figura17-VálvulaAntecipadoradeOnda

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Portanto,comosugeridopelaNBR-12215–ProjetodeAdutoradeÁguaparaAbastecimentopúblico,naetapade dimensionamento, devem ser estudados diversos dispositivos de proteção e controle, selecionando-se aqueles que garantam as condições extremas das pressões máximas e mínimas, pelo menor custo de implantação e operação do sistema, e considerando as vantagens e desvantagens dos dispositivos de proteção apresentadas na dissertação de mestrado “AmortecimentodaCeleridadedeOndaemCondutosForçados”, sempreque for tecnicamentepossívelàsoluçãoVálvulasAntecipadorasdeOndas+VálvulasdeAr,devemserempregada.

Cada projeto dos dispositivos/sistema de proteção deve ser elaborado levando-se em consideração ascaracterísticastécnicasespecíficasdosmodelosdeequipamentosselecionados.Portanto,cadaprojetodeproteçãoeleéúnicoeespecífico.

3.2.2. Válvulas de Ar - ventosas

ConformeapresentadopelaNBR-12215–ProjetodeAdutoradeÁguaparaAbastecimentopúblico,deveserprevisto dispositivo de descarga e admissão de ar nos seguintes casos:

Odispositivodeveserdimensionadoparadescarregarvazãodearigualàvazãomáximadeáguanaadutora,emcondiçõesdeenchimentocomvelocidademáximade0,30m/s.Odispositivodeveadmitirvazãodearigualàvazãomáxima de água descarregada pelo ponto de descarga mais próximo, em condições normais de operação, e vazão de ar suficienteparaevitarocolapsodaadutora,emcondiçõesdeescoamentovariado.

Sãoexigidospontosintermediáriosdeentradadearquandoalinhapiezométricacorrespondenteàdescargadeum trecho da adutora está situada abaixo desta.

Odispositivodedescargaeadmissãodeardeveserinstaladodemodoaimpedirentradadeáguanaadutora.

•Simplicidadedeaplicação;•Baixocustodeaquisição;•Baixocustodeoperaçãoemanutenção;• Muito útil nas fases de enchimento e drenagem da

tubulação, permitindo a retirada ou entrada de ar.

•Quandobemprojetadas,quasenãoexistemdesvantagens.

Vantagens

Desvantagens

Figura 18 - Válvula de AR – Ventosa

•Pontossuscetíveisdeacumulaçãodear;• Pontos altos, imediatamente antes e logo após as descargas de água da adutora.


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Figura 19 - Efeito do ar em tubulações

Figura 20 - Separação da coluna líquida

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Asválvulasdearpodemserdetrêstipos:

I. Ventosa Automática (Simples Efeito – Simples Função)II. Ventosa Cinética (Duplo Efeito – Dupla Função)III. Ventosa Combinada (Triplo Efeito – Tríplice Função)IV. VentosaCombinada(TriploEfeito–TrípliceFunção)comDispositivoAnti-Golpe

I II III IV

Figura 21 - Tipos de Válvulas de Ar

3.2.2.1. Dimensionamento das ventosas

Oarexistentenastubulaçõesdeconduçãoeacessórioséprovenientede:

Portanto, se faz necessário controlar tanto a entrada como a saída de ar do Sistema para:

•Arexistenteemumatubulaçãovazia;•Arqueentranosistemaduranteadrenagem;• Separação do ar dissolvido na água. Todo líquido contendo ar na solução em contato com a atmosfera, podeterestearseparadoaoreduzirapressãooutemperatura;

• Entrada direta de ar para dentro da tubulação, que pode ocorrer, por exemplo, nas estações de bombeamento;

• Entrada de ar para dentro da tubulação por válvulas de ar, acessórios ou vazamentos.

•Preveniraformaçãodevácuodentrodatubulação;•Drenareficientementeatubulaçãoparapoderefetuaroperaçõesdemanutençãoereparo;•Eliminarbolsasdearqueseacumulamdentrodatubulação;•Protegeratubulaçãodogolpedearíete;•Protegeratubulaçãoeosacessóriosdacorrosãoocasionadapeloar(oxigênio)presentenacondução;•Evitaroconsumoexcessivodeenergianasbombasportubulaçõesparcialmenteobstruídasporbolsasdear;•Evitarerrosdeleituranamedição;•Evitardanosaosmedidoresdevidoaoarfluiravelocidadesmaioresqueolíquido;• Evitar danos ocasionados por fenômenos de cavitação.


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Figura22-Exemplodeumsoftwareespecíficodedimensionamentodeventosas

Figura 23 - Exemplo de um dimensionamento de ventosas

Os dispositivos/equipamentos recomendados para controlar a entrada e saída de ar em tubulações são asVentosas.

Critériosdeprojetos:

OdimensionamentodeVentosasdeveserelaboradoporsoftwaresespecíficos,quelevamemcontatodososparâmetrosapresentadosnoscritériosparaprojetos.

•EnchimentodaTubulação;•DrenagemdaTubulação;•RetiradadoArArrastadopeloLíquido;•RompimentodaTubulaçãoempontosbaixos;•SeparaçãodeColunadeÁgua;• Transitórios Hidráulicos.

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Portanto, as análises dos fenômenos transitórios hidráulicos de uma adutora ou sistema de transporte hidráulico deve seguir as seguintes etapas:

ETAPA 1-ModelagemdascaracterísticashidráulicasdaAdutoranoSoftwareespecíficodeanálisedetransitórioshidráulicoparaverificaçãodasenvoltóriasdepressãomáximasemínimas(GolpedeAríete)semsistemadeproteçãoe dimensionamento dos dispositivos necessários para proteção da Adutora contra as envoltórias de pressão máximas e mínimas.

ETAPA 2-ModelagemdascaracterísticashidráulicasdaAdutoranosoftwareespecíficodedimensionamentode ventosas, para dimensionamento dos dispositivos de proteção necessários, considerando o enchimento, drenagem, quebra de coluna e ruptura da Adutora, levando em consideração os dispositivos de proteção apontados pelo software específicodeanálisedetransitórioshidráulico.

Na instalaçãodasventosasdeve-seevitaraconstruçãodecaixasmaisprofundasquepodemcaracterizarochamado“espaçoconfinado”,estabelecidopelaNormaRegulamentadoraNR-33doMinistériodoTrabalhoeEmpregoeevitarflangesenterradas.

3.3. Dispositivos especiais

3.3.1. Medidor de Vazão

Instrumentos usados para medir a taxa de vazão, linear ou não linear, da massa ou do volume de um líquido ou um gás. A escolha correta de um determinado instrumento para medição de vazão depende de vários fatores. Dentre estes, pode-se destacar:

•Exatidãodesejadaparaamedição;•Tipodefluido:líquidoougás,limpoousujo,númerodefases;•Condutividadeelétrica,transparência,etc.;•Condiçõestermodinâmicas:porexemplo,níveisdepressãoetemperaturanosquaisomedidordeveatuar;• Espaço físico disponível.

Figura 24 - Medidor de vazão


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3.3.2. Válvula de corte ou bloqueio

As válvulas de corte, também chamadas de bloqueio de linha, devem ser instaladas no início das derivações e ao longo de adutoras de grandes comprimentos, de acordo com as condições e necessidades locais e com as recomendações doengenheiroprojetista.Suafunçãobásicaconsisteempossibilitarainterrupçãototalouparcialdofluxonaadutora,paracontrolaraoperaçãoeomanejodasvazõesconduzidas,alémdafunçãodesegurançaparaatendersituaçõesdeemergênciaemcasosdeeventuaisrompimentosevazamentosdastubulações.

A válvulade corte, normalmente, constitui-senumaválvula tipo “borboleta”,mas tambémpode serdo tipo“gaveta”, “esfera”, “guilhotina”, ou outra com características e funcionamento semelhantes. Ela sempre deve seracompanhadadeumaválvulaventosaparaadmissãoeexpulsãodearegases,visandoevitaraformaçãode“vácuo”no trecho da adutora localizado imediatamente após a referida válvula. Para tanto, recomenda-se que a válvula de corteearespectivaventosasejaminstaladasdeformaergonômica,demaneiraquefaciliteinstalação,manutençãoeoperação,evitandoaconstruçãodecaixasmaisprofundasquepodemcaracterizarochamado“espaçoconfinado”,estabelecidopelaNormaRegulamentadoraNR-33doMinistériodoTrabalhoeEmprego.

Figura25-Modelodeinstalaçãodeválvuladederivaçãosemespaçoconfinado(Fonte:MATIOLIProjetoseConsultoria)

Figura26-Exemplodeinstalaçãodeválvuladederivaçãocomespaçoconfinado(Fonte:HidroEngProjetoseConsultoria)

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3.3.3. Sistema de drenagem

Osistemadedrenagem(ousimplesmentedreno),normalmente,deveserinstaladonospontos(ouregiões)maisbaixosondeformamaschamadas“depressões”dalinhaadutora,visandopossibilitaroesgotamentodatubulaçãoquepodesetornarnecessárionasparadasparamanutençãodaadutoranocasodaocorrênciadeeventuaisentupimentos,rompimentos ou vazamentos da tubulação.

Normalmente,odrenoconsistenumaderivaçãodaadutoracomandadoporumaválvulatipo“borboleta”,masque,tambémpodeserdotipo“gaveta”,“esfera”,“guilhotina”,ououtracomcaracterísticasefuncionamentosemelhantes.Aexemplodaválvuladecorte,recomenda-sequeodrenonãosejainstaladodentrodecaixamaisprofundaquepodecaracterizar o chamado “espaço confinado”, estabelecido pela Norma Regulamentadora NR-33 do Ministério doTrabalho e Emprego.

3.3.4.Derivações(hidrantes)

Oshidrantessãoinstaladosaolongodasadutorasedevemficarlocalizadosempontosestratégicosparapoderatenderafinalidadedeabastecimentodelíquidodosistema.

Normalmente,ohidranteconsistenumaderivaçãodaadutoracomandadoporumaválvulatipo“borboleta”,mas, que também pode ser do tipo “gaveta”, “esfera”, “guilhotina”, ou outra com características e funcionamentosemelhantes.Aexemplododrenorecomenda-sequeohidrantenãosejainstaladodentrodecaixamaisprofundaquepodecaracterizarochamado“espaçoconfinado”,estabelecidopelaNormaRegulamentadoraNR-33doMinistériodoTrabalho e Emprego.

Figura27-Modelodeinstalaçãodeválvuladedrenosemespaçoconfinado(Fonte:MATIOLIProjetoseConsultoria)


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3.3.5. Controle de Pressão e Vazão

A válvula redutora de pressão e/ou limitadora de vazão controla de forma automática através de piloto hidráulicodealtaprecisãoapressãopré-ajustadaeavazão,de formapermanentee independentedevariaçãonavazão ou pressão a montante.

Figura28-Exemplodeinstalaçãodehidrantesemespaçoconfinado(Fonte:MATIOLIProjetoseConsultoria)

Figura29-Exemplodeinstalaçãodehidrantecomespaçoconfinado(Fonte:HidroEngProjetoseConsultoria)

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3.3.6.TravessiadeÁreadePreservaçãoPermanente(APP),RodoviaseFerroviasporAdutorasdeEfluentesLíquidos

Nos trechos de travessias de cursos d’água e respectivas APP, rodovias e ferrovias, recomenda-se que asadutorasdeefluentes líquidos,derecalqueegravidade,sejamconstituídasdetubulaçãosoldadadeaço inoxidávelAISI-316L (ou similar), com diâmetro e espessura devidamente dimensionados, visando maior segurança nos trechos das referidas travessias. Para aumentar ainda mais a proteção das adutoras, elas devem ser protegidas nesses trechos das travessiasporoutratubulaçãodenominada“tubocamisa”,constituídadetubosdeaçocarbono,tambémcomdiâmetroeespessuradevidamentedimensionados.Esse“encamisamento”temafunçãodesegurançaparacontervazamentosque eventualmente venham a ocorrer, conduzindo-os por gravidade até duas caixas de inspeção localizadas fora da faixa da travessia.

Alémdotubocamisa,tambémdeveseranalisadaanecessidadedainstalaçãonastravessiasdejuntasoulirasparaabsorverdilataçõesdatubulação,alémdeventosaseduasválvulasdebloqueionoinícioenofinaldotrechodecada travessia, visando garantir o bom funcionamento da adutora, e poder isolar os trechos das travessias em situações deemergência.

As travessias de cursos d’água e APP, além das caixas de inspeção, também devem ser dotadas de dois terraços de segurança construídos em leito natural, localizados um de cada lado da travessia e fora das faixas de APP (Área de PreservaçãoPermanente),conformemostraafigura47,aseguir.Ascaixasde inspeçãopoderãoseremterraoudealvenaria,edeverãotercapacidadeparaconterpequenosvolumesdeefluentes,eaindaserãodotadasdeextravasores,que alimentarão por gravidade os terraços de segurança construídos em nível, visando conter eventuais vazamentos de efluentesqueexcedamacapacidadedascaixasdeinspeção.

Com a instalação e construção dos dispositivos de proteção descritos anteriormente, as adutoras de recalque e gravidadeficarãodotadasdeumeficientesistemadesegurança,contraacidentesdevazamentos,queeventualmentevenhamaocorrernostrechosdastravessias,eosconsequentesriscosdepoluiçãodeáguassuperficiais.

Figura 30 - Válvula redutora de pressão Figura 31 - Válvula redutora de pressão e limitadora de vazão


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3.3.7.DetecçãodeRupturaemtubulaçõesdeEfluentesLíquidos-VálvulaDetectoradeRuptura

A válvula detectora de ruptura monitora de forma automática através de pilotos hidráulicos a velocidade do líquido dentro da adutora, ocorrendo mudança na velocidade em função de rompimento da adutora a válvula fechará automaticamente evitando vazamento do liquido para o ambiente.

Figura 33- Válvula detectora de ruptura

Figura32-Esquemailustrativop/projetoeconstruçãodetravessiadecursod’águaeAPPconfinado(Fonte:MATIOLIProjetoseConsultoria)

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3.3.8.ReservatóriosdeEfluentesLíquidos

Éumasoluçãotécnicaparaarmazenamentodeefluenteslíquidos,geralmenteadotadosemprojetosdeadutoraspara as seguintes situações:

Os reservatórios geralmente são construídos escavados, buscando a melhor relação corte/aterro. Faz-senecessárioverificarlegislaçãoespecíficadecadaregião,juntosaosórgãosreguladoresparaadequaçãodasnecessidadestécnicas e, para obtenção de licenças de construção e operação.

• Quando se faz necessário uma regularização do volume para posteriormente ser transportado via adutoras enterradas;•Como segurança operacional de variação de vazão, quer seja por picos de vazão ou por paradas nosistemadeadução;•Porcritériostécnicosoulimitaçãotopográficasnodimensionamentohidráulicodeadutorasenterradas.

Figura 34 - Reservatório Revestido com manta Figura 35 - Reservatório Revestido com manta PEAD


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3.4. Fluxograma de processo (FP) e P&ID

Os fluxogramas de processo (FP) são desenhos esquemáticos, sem escala, com a finalidade de mostrar ofuncionamento do sistema como um todo.

3.5.Especificações

Combasenaelaboraçãododimensionamentohidráulicoeconsiderandoaspremissas,devem-seespecificaroscomponentes, conforme descrito nos itens a seguir:

3.5.1.Tuboseconexões

Astubulaçõeseconexõesdevemserespecificadascontemplandoosseguintesparâmetros:

•Materiais;•Diâmetros;•Classedepressão;•Classederigidez;•Temperatura;•Comprimentodotubo;• Tipo de acoplamento e vedação.

Figura 36 - Exemplo de diagrama

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Ostubosdeadutorasestãodisponíveisnomercadocomdiversostiposdejuntaouunião,dependendodasuaaplicação, e podem ser assim divididos:

a)Juntaelásticadeslizante,desenvolvidaparatubosenterrados.Estetipodejunta,dispõedesistemadevedaçãoformandoumconjuntodepontaebolsaecomplementadoporaneldeborracha.Oobjetivodestauniãoégarantiraestanqueidadedetubospressurizadossemaperdadesuaflexibilidadeeacapacidadedatubulaçãoacompanharoperfilsuavedosoloereduzirastensõesemcasosdeimperfeiçõesdosolo;

b)Osegundotipoéchamadodejuntarígida,projetadapararesistiraosesforçosesolicitaçõeslongitudinais.Estauniãoérelativamentecomumnasinstalaçõesaéreas.Nestegrupoestãoasuniõesporlaminação(indissolúveis)euniõesporflanges(desmontáveis).

3.5.2. Estação de bombeamento

Paraasespecificaçõesdaestaçãodebombeamentodevemserconsideradososseguintesparâmetros:

3.5.3.Válvulaseacessórios

Válvulas são acessórios utilizados em sistemas de adutoras para bloquear e/ou direcionar o escoamento do líquido. São dispositivos operados mecanicamente e utilizados sob diversas condições operacionais, onde a seleção das mesmas devem levar em consideração os seguintes aspectos:

DN (mm) Bolsas Paralelas (graus)≤ 500 1,5

500 < DN ≤ 900 1,0900 < DN ≤ 1800 0,5

DN > 1800 0,5

Tabela 03 - Limite para o desvio angular máximo

•Locaçãoelayoutdacasadebombaeestaçãodebombeamento;•Definiçãodaalimentaçãoparaacionamentodosmotores(elétricaoudiesel);•Definição do conjuntomotobomba elétrica: a) para bomba especificação de: vazão, pressão, rotação,rendimentomínimo,NPSHreq.máximoematerial;b)paramotor:rendimento,rotação,formasconstrutivas,formadeacionamento(cominversorousem)efatordeserviço;•Definiçãoparamotobombaadiesel:formadebase(móveloufixo),capacidadedoreservatório,radiador,cobertura,contençõesdedieseleóleo.Parabombaespecificaçãode:vazão,pressão,rotação,rendimentomínimo,NPSHreqmáximoematerial;•Casoexistamaisqueumpontodetrabalho,essesdeverãoserinformados;•Definiçãodoacionamentodomotoresistemaselétricos.

•Seafunçãoébloquear,controleouretenção;•Perdadecarga;•PressãoeTemperaturadolíquido;•Tipodolíquido;•Capacidadedevazão;•Tiposdeacionamento;•Espaçoparainstalação;•Materiaisdeconstrução;• Tipos de conexões.


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3.5.4. Dispositivos de proteção

3.5.4.1. Válvula antecipadora de onda – para água

3.5.4.2. Válvulaantecipadoradeonda–paraEfluentesLíquidos

Figura37-EsquemadeinstalaçãodeVálvulaAntecipadoradeOnda-paraágua

Figura38-ExemplodeinstalaçãodeVálvulaAntecipadoradeOnda–paraefluentes

•MaterialdoCorpo:FoFoNodular,FoFoDúctil,WCB;•RevestimentodoCorpo:Epóxi,Poliéster,Rilsan(Nylon11);•Atuador:HidráulicocomacionamentoporDiafragma;•CircuitodeComando:Cobre,Latão;•Elastômeros:EPDM,Buna-N,NBR;• Pilotos Hidráulicos: Bronze, Latão.

•MaterialdoCorpo:InoxCF8,CF8M;•Atuador:HidráulicocomacionamentoporDiafragma;•CircuitodeComando:AçoInox304,316;•Elastômeros:EDPM;• Pilotos Hidráulicos: CF8, CF8M, 304, 316.

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3.5.4.3. Válvula de AR – para água

3.5.4.4.VálvuladeAR–EfluenteLíquido

•VálvulaVentosaCombinada(TrípliceFunção);•MaterialdoCorpo:FoFoNodular,FoFoDúctil,WCB,PP,NylonReforçado;•RevestimentodoCorpo:Epóxi,Poliéster,Rilsan(Nylon11);•Elastômeros:EPDM,Buna-N,NBR;• Flutuadores: Policarbonato, Polipropileno Expandido, Aço Inox.

•MaterialdoCorpoeComponentes:CF8,CF8M,304,304L,316,316L;NylonReforçado;•FlutuadorsuperioreFlutuadorInferior:AçoInox,PP,Policarbonato;•Ainterligaçãodosflutuadoresdeveserfeitaatravésdeeixoemaçoinoxautocentrantecomdispositivoantivibratório;•Elastômeros:EPDM;• Válvula de Dreno: Aço Inox.

•VálvulaVentosaSeca(Estanque)combinada(TrípliceFunção);•Corpoemformatocônico;

I II III IV

Figura 39 - Vantagens da Válvula Ventosa Seca (Estanque)

I. Corpo em formato cônico: a)projetadoparaproporcionarmaiorbolsãodeareumaáreamaisamplaparaoflutuador; b)osresíduosacumuladosdescemparaofundodaválvulaedevoltaaotubo; c)oflutuadornãotemcontatocomocorpoemformatocônico,garantindomaiorvidaútilemenoschancesde entrar em colapso.

II. Eixoguiaflutuante:a)queabsorvegrandeturbulênciaqueécomumemsistemashidráulicos,impedindoaliberaçãodear(bolsãodear)indesejadaeoenchimentodaválvulacomefluente;b)flutuadoraerodinâmicoevedaçãomoldadaprevinemofechamentoprematurodaventosa,incluindobaixaperdadecargaevazãoeficiente.

III. Válvula de dreno: a) possibilita a manutenção da válvula ventosa, mesmo com a adutora em operação (Despressurização=segurança);b)limpezainternadaválvulaventosa.

IV. Simples manutenção: a) não há necessidade de manutenções frequentes por acumulo de resíduos, devido ao formato cônico da ventosa com passagens amplas.


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Figura40-Exemplodeinstalaçãodeventosa(Fonte:MATIOLIProjetoseConsultoria)

Figura41-Exemplodeinstalaçãodeventosa(Fonte:HidroEngProjetoseConsultoria)

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4.Referênciasbibliográficas

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