1 OEZAWI 1 NB-591

Projeto de adutora de hgua para abastecimento pliblico

Procedimento

Ohgem: Projeto NB-591/91 CB-02 - Ccvntt@ Brasileiro de Construgao civil CEGXG9.30 - Comitio de Estudo de Projeto de Sistema de Abastecimento de Pigua NB-591 - Water main design for public water supply Procedure Esta Ncrma substitui a NB-591/77

Palavras-chave: Aducao de agua. Abastecimento de agua 8 pdginas

sUMARlo 1 Objetivo 2 Documentos complementares 3 Defini@as 4 Condigbea gerais 5 Condi@es especificas ANEXO A - Propriedades ftsicas da agua ANEXO B - F6nnula da celeridade de propagagZo das

ondas de press~o

1 Objetivo

Esta Norma fixa as condi@es exigiveis na elabora@o de profeto de sistema da adu$Po de agua para abastecimen- to p4blico.

2 Documentos complementares

Na eplica@o desta Nwma e necessbrio consultar:

NB-567 - Estudos de CMC~PCBO de sistemas pGbli- cos de abastecimento de agua - Procedlmento

NB-569 - Projeto de captaFBo de agua de superficie para abastecimento pljblico Procedimento

NB-590 - Projeto de sistema de bombeamento de agua para abastecimento ptiblico - Procedimento

3 Defini@es

Para OS efeitos desta Norma s&o adotadas as definicdes de 3.1 a 3.6.

3.1 Conduto de parede fina

Aquele em que a rela~ao entre o seu diametro interno e a espessura da parade B maior do que 25.

3.2 Conduta forGedo

Aquele em que a &gua ocupa totalmente a se*o de escoamento. corn presstio diferente da atmosferica.

3.3 Conduto ltvre

Aquele am que a agua ocupa apenas parte da se@ de escoamento e apresenta, assim. superffcie livre. sujeita e pressHo atmosferica.

3.4 Golpe de ariete

Fen6meno de escoamento de urn liquido em conduto forcado, em regime variado.

3.5 sifito

Conduto forFad por gravidade. situado lnteiramente aci- ma da linha piezometrica.

3.6 Sttlo invertido

Conduto forcado por gravidade. situado inteiramente a- baixo da linha piezom4trica e que normalmente interliga dois trechos da adutora de conduto livre.

, NB-591H991

4 Condi@as gerais

4.1 Eiementoa necesabios

Para c desenvcivimento do prcjeto &I necesskios:

a) estudo de concep$Bo do sistema de abastecimen- to, elaborado conforme a NE-587:

b) defini$Ho das etapas de impianta@io:

c) pcntce de origem e tkmino da adutora;

d) eiementos topogrdficos necess6rios 80 estudo do caminhamento da adutora.

4.2 Atividadss necess8rlas

Para c desenvolvimento do prcjeto SBC necess%ias:

a) definiC& do caminhamento da adutcra;

b) ccmpiementa@io dcs eiementos topogrfificos e le- vantamento de interfer8ncias;

c) tracado da adutora;

d) fixa@o da vaz80 de dimensionamento;

e) estudo econdmico e dimensionamento hidrdulico;

0 an.4lis.e do goipe de ariete;

g) dimensionamento estruturai;

h) prcjetc de obras e dispositivos especiais de pfc- te@o. manuten@o e opera+~;

i) eiabcra@o dcs seguintes documentos:

memorial descritiio e justificativo;

- esp+cificaGdes de servgos. materiais e equipa- mentos;

- iistas de materiais e equipamentos;

- orpmento;

- manual de opera$Bo.

5 Coridi~5es espaclficas

5.1 Caminfwmento da adutora

5.1.1 0 caminhamento da adutcra deve ser definido corn base em crit&ics tknicos e econ6micos. ccmparando-se caminhamentos aitemativos. ccncebidos a partir de plan- tas topogr4ficas e de inspe@es de campc, corn even- tuais scndagens de reccnhecimento do terreno.

5.12 0 camlnhemento da adutora deve evitar regi6es pan- tancsas, Breas submersas cu submetidas a trabalhos de dragagem. greas corn deciividade eievada e qualquer cu- trcobst6culoqueccmprometacstrabaihosdesuaimpian- ta#io. operaG80 e manutenp30.

5.13 0 caminhamento da adutora deve evitar interferbn- a* corn:

a) instaia@es aeroportuikias. complexes lndustdais cu Areas cuja ccupa+3 apresente inter-se social cu de seguranpa pljblica, nas condi@s impostas peias autcridades competentes;

b) vias de trafego intenso:

c) estradas de ferrc eletrificadas, cu corn viabiiidade de futura eletrifica@o. em cast de caminhamento ac longo deias e possibilidade de a adutora ser afetada per corros~o eletrolitica.

51.4 Em Breas urbanas, c caminhamento fica condicicxx- do ac sistema vi&to existent9 cu planejado.

5.1.5 A adutora deve ser instalada de prefer6ncia em fai- xas de dominio ptiblico; n80 sendo isso possivei. c proje- to deve prever a desapropria@o da faixa cu a institui@o de servidk sobre ela.

rkM.1 A largura da fake que contern a adutora deve pernltir cs trabalhos de instalaFHo e manutenC8o.

5.1.5.2Oprojetodeveconsiderarceventuai tr&?sitodevei- culos sobre a faixa da adutwa. pevendo-se. neste cast. recobrimento adequado da adutora cu refoyo de sua estrutura.

5.1.5.3 NSo B permitida cultura permanente na faixa da adutora; em cast de cultura n80 permanente. a profun- didade da adutora deve ser compativei corn cs trabaihos de arac80.

6.1.6.4 N&I ?.So permitidas cbras permanentes sobre a faixa da adutora.

5.1.5.5 0 projeto deve prever sinaiiza.+ da faixa para identificatio de adutora enterrada. de acordo corn ncrma prbpia w recomenda$Bo do cmtratante.

5.2 Elementor topogrdficoa e geotknicos para o trs$ado da adutora

5.21 A defini$So dos levantsmentcs a serem efetuados deve ser precedida de inspeG& de campc feita ac iongc do caminhamento presumido da adutora, corn c objetivo de reduzir ac minimc necesserio a extens%~ de &eas a levantar.

5.22 Devem ser coletados 06 ievantamentos tcpograficcs e geotknicos existentes e feitas as compiementa~6es necesstirias. para pcssibilitar c projeto da adutwa. aten- dendo acs requisites desta Norma.

5.23 Para c tracado da adutora cs ievantamentos tcpc- grilficos devem ser pianiaitim&ricos em extens.%o. deta- lhamento e precis8o. que permitam:

a) mostrar cs elementos intervenientes:

b) mostrar cs limites de propriedades e benfeitorias existente?.. corn indica@o dos propriet&ics:

c) mcstrar cs niveis m&ximos observados em ccrpcs de &gua superficiais;

NB-59111991

d) mostrar os tipos de wlturas existentas. os uses do solo e a explora$~o do subsolo;

e) justificar a posi@o adotada:

fJ justificar as obfas especiais;

g) indicar vias de acesso para a implanta@o, ope- ra$80 e manuter@o da adutora.

%?.A As sondagens devem ser em nrimero. tipo e pro- fundidade que permitam definir a fund@0 da adutora. estimar o nivel mtiimo do len$ol freetico e elaborar o projeto das obras especlals.

~~26 As interferhcias nHo visiveis devem ssr levantadas a partir dos projetos e cadastros. de levantamentos to- pogrslfkos. de abwtura de po~os de inspetzio o” de levantamentos eletromagn6ticos.

5.3 Projeto de adutora de conduto livre

5.3.1 A adutora pode ter trechos retillneos w curves em planta. ssndo recomendado mantsr declividade constan- te.

5.5.2 A declividede mbxima admitida em cada trecho da adutors 6 limitada p&s valores de velocidade.

5.5.2.1 Caso as condiqbes topogrikas w de estabilida- de das paredes o exijam. a adutora pods ser escalonada, pare atendsr aos critkios de velocidade mkdma em cada trscho.

5.5.2.2 0 escalonamento pode ser abtido par queda vsr- tical livre ou inclinada. sendo we:

a) na qusda inclinada, o escoamento devs passar do regime fluvial no trecho de montants para o regime tcwrencial so Iongo de urn trecho inclinado. consti- tuido de material resistante aos efeitos da aita ve- locidade s CM format0 adequado para a hoe con- cordancia entre os condutos de montante e de jusante:

b) ap6s a queda, deve existir estrutura de dissipa@o da snergia cin6tica.

5.5.5 A concortincia entre a adutora s urn SMO invertido de sstiio circular dsve ser feita por meio de uma estrutu- ra de transipio. projetada de modo a manter sst&el o regime de escoamsnto a montante e a jusante do SiWo.

5.5.4 Em detsrminadas se@es da adutora devem ser prs- vistas dispositrvos de isolamento e extravasamento. es- tss corn canais adequados de descarga. que garantam a estabilidade da adutora.

53.5 A adutors trensportando agua pot&e1 deve ser to- talmente fechada. ter paredes imperme~veis e ser prots- gida contra possivel contamina@o por agentes extemos.

5.~15 A adutora aberta ou cm cobertura descontinua de- ve sar protegida contra os efeitos de enxurradas.

53.7 0 dimensionamento da adutora deve ser feito de prefer6ncia pela fixmula de Chszy.

5.3.7.1 Nodimensionamentodos trechosdaadutorasujsi- tos a escoamento gradualmente variado. deve-se efetuar o c~lculo das curvas de remanso hldr8ulico.

5.3.7.2 Nas adutoras n60 revestidas. deve se verificeda e estabilidads do hmdo s dos taludes & erosio.

5.3.7.3 As velocidades maximas, em m/s. para dimensio- namento de adutoras revestidas sao:

abenaria de tijolos . . 2.5

rochas estratificadas 2.5

rochas compactas . . . . 4,0

concrato .._......................... 5.0

5.97.4 Cwando a agua transporta material sdlido. deve-se observar o limite minima de velocidade. de modo a evitar a deposi@o de sedimentos.

5.3.7.5 A adutcxa de se@0 transversal fechada deve ter IQnina d’agua mtiima correspondents B se@0 de ss- coamento de mdxima efici6ncia.

5.4 Projeto de adutora de conduto forqado

5.4.1 A adutors devs ssr composta de bechos ascenden- tes corn declividade nHo inferior a 0.2% 8 trechos des- cendentes corn decllvidade n&o inferior a 0.3%. mesmo em terrenos pkxlos.

5.4.1.1 S~O recomendados os traqados que apresentem trechos ascsndentes longos corn pequena declividade. ssguidos de trechos descandentes curtos. corn maior de- clividade.

5.42 A linha piszom6tric.a da adutora em regime perma- nent% deve situar-se, em quaisquar condi@es de opera- ~Bo. ackna da geratriz superior do conduto.

5.4.3 No case de adutora precedida de conduto livre descoberto, deve haver, “a entrada do conduto forqado, grads s tsla corn caracteristicas definidas na NE-589.

5.4.4 Adutoras ramificadas devem ter dispositivos pars controle da vazHo em cada ramo alimsntador de raserva- tbio, bem coma v&~ulas de fechamento das derivs@s, para isolamento e manutsn@o de trechos sem paralisar totalmente o abastecimento.

5.4.5 As adutoras fflmpostas de trecho de recalque segui- do por gravidads devsm canter dispositiios que desem- penhem as seguintes fun@es:

a) garantlr a press50 atmosf&ica no ponto de transi- $60 dos dois trechos:

b) controlar e compatlbllizar as vazdes dos dois tre- chos em condiy3es normais de opera~?~o.

5.4.6 0 cSkulo da perda de carga distribulda dave ssr fei- to de preferhcia pela f6rmula universal.

5.4.6.1 Pars a utiliza@o da f6rmula universal. podem sar adotados os valorss da viscosidade cinematica da agua (vet Anexo A).

4 NB-591/1991

5.4.6.2 As prdas de carga singulares devem se, sempre consideradas no cAlculo da perda de cage total.

6.4.6.3 Deve se, considerado c efeito do envelhecimento do material da adutcra.

5.5 Anl1ia.s do golpe de arlete

5.5.1 A anAlise do golpe de ariete deve se, feita para:

a) prcjeto de novas adutoras;

b) instalaCdes existentes onde cccrram amplia@es corn altera@ das pressdes c” vazdes de regime em qualquer se@ da adutora;

c) instalaq6es existentes quando se alteram es condi- @es de opera@

5.5.2 0 cAlculo do golpe de arlete deve se, efetuado para es condiqdes ncrmais de operag80 e para as condicdes excepcionais.

6.~2.1 Sio condiq6es ncrmais de opera@ nas adutoras de recalque (ver NE-590):

a) funcionamento adequado dos dispositivos de prote@o e controle do golpe de ariete previstos;

b) interruppk sribita do bombeamento:

c) partida do bombeamento:

d) manobras de fechemento e abertura de vAlvu!as de controle e de seccionamento exlstentes nas adutoras;

e) ocorrAncia simultanea da condi@ b em todas as elevat6rias de sistema complexo da ad”$Ao.

6.6.2.2 SAC condi@es excepcionais nas adutoras de recalque (ver NE-590):

a) falha em qualquer dos disposittvos de prote@o e ccntrole do golpe de ariete;

b) manobres bladequadas de vAlvulas. em desacor- do corn es regras operacionais especificadas em prcjeto:

c) ruptura da adutora na se$Ho de pressA mdxima de regime permanente;

d) fechamento retardado de “ma das vAivulas de re- ten@ na descarga das bombas at8 c instante de maxima velocidade reverse. ap6s a interrup@o do bombeamento.

5.5.2.2 SAC condicdes normais de opera@o was adutoras par gravidade:

a) fllncicnamento adequado dos dispositivos de ptote@o e controle do golpe de ariete previstos;

b) manobtas de fechamento e abertura de vAlvulas de coatrole e de seccionemento existentes “es adu- toras.

5.6.2.4 SAC condi@es excepcionais nas adutoras po, gravidade:

a) falha em qualquer dos dispositivos de protegio e controle do golpe de ariete:

b) manobras inadequadas de vAhwlas. em desaccr- do corn es regras operacionais especificadas em projeto;

c) ruptura da adutora na se@o de pressHo maxima de regime permanente.

5.5.3 As pressdes mAximas devidas ac golpe de ariete. ocorrentes em qualquer se$Bo da adutora. devem se, iguais w inferiires As press&s sdmissiveis adotadas pa- ,a as tub”la@es, ccnexdes. acess6rios e equipamentos previstos em toda a instala@o em face dos plancs de cargas PiezomAtricas de regime pefmanente e estAticas.

553.1 Nas condiqdes normais de opera$Ao, a pressAc admissivel 4 definida pela classe de press&a de trabalho das t”bula$6es. vAhalas. equipamentos e acess6rios. sendo:

a) Para as tubul@es metAllcas de parede fina:

Onde:

Psdm~= pre?.sAo admissivel, em Pa

cBam, = ten%% admissivel, em Pa

cm, = ten.%% de escoamento do material, em Pa

e = espessure da parede da tubula@o, em mm

D = diAmetrc da tub”la~Ao. em mm

b) Para OS demais c?.sos. a pressAo admissivel A a pfessAo de teste hidrcstdtico dividida pelo coefici- ente de seguranca 2.5.

SW.2 Nas condi$des excepcionais. a press& admisslvel C de 1,5 vez a pressA definida em 5.531.

ex4.3 No dimensionamento de blocos e estruturas de anccragem de t”bula@+ conexdes e equipamentos de- ve se, adotada a mAxime pressAo Ocorrente nas CM- dicdes normais e excepcionats.

6.6.4 As press6es mlnimas. dwidas ao golpe de Mete, ocorrentes em qualquer se~Bo da adutora, devem se, maiores q”e a press.% subatmosfArica admisslvel.

5.5.4.1 Nas condi@es normais de operaq80. para qual- que, tipo de tuba e de material empregado. a pressHo s”batmosfArica mlnima admissivel A dada pela preeeao absoluta de vapa d’Agua A temperatura ambiente. ccn- fcrme a Tabela do Anexo A. diminuida da press&a at- mosfArica local.

5.5.4.2 Para tubula$des de perede fina. compostas de ma- terial flexivel. a pressio subatmosf&ice minima admissi-

NB-591/1991

veI4 definida pela pressHo de colapsc estrutural do tuba. cast sau valor ssja superior a press&o minima admissivel definida am 554.1. am quelquSr ccndi@c de opera@.

~5.5 A an&Ike do golpe de ariete pods sar afetuada em at(lduasetapas,ccmpraendandocdiagn6sticoeodimen- sicnamanto.

M.5.I Na etapa da diagn6stico B feito c estudo do golpe de ariate, admitindc-se a adutcra desprcvida de dis- pcsitivcs da prote@o para as condi@es normais e ax- cspcionais de opera@o. Atendidos 5.53 e 5.54. 4 dtspensavel a instalaC&o da dispcsttivos de prote@o e contrcle, mcerrando-se a an8lise.

s.M.2 Na etapa de dimsnstcnamantc, devem SW sstuda- dcs divafsos dispcsttivos da prote$o e controle. se- lecionando-sa aqueles que garantam as condi@es extra- rnas da prass~o indicadas en? 5.5.3 e 5.5.4 pelo menci custc de implanta@o a opera@o do sistama.

5.M 0 estudo do golp-a de arleta deve ser feito pelo rn& tcdo das caracterlsticas. Para c c#culo da celeridade de propage@& das ondas de pfass~o am ccndutos da pa- redo fina padese empregar c fcrmulario do Anexo 6.

5.6 Obna 1) diapositivoa sapeciaia

5.0..( Dave ser previrto dispcsitivc de descarga e admis- s&o de ar ncs seguintes cams:

a) pantcs suscsttveis da acumula~c de ar:

b) pontos altos. imediatamente antes e lcgo ap6s as dascargas de 2gua da adutora.

~0.1.1 0 dispcsitiio dave SW dimanstonado para descar- regar vaz20 da ar igual a vazao mAxIma de dgua na a- dutcsa. em condi@es da anchimento corn velocidade m4xima de 0.30 m/s.

hai20disp&tivodaveadmitirvaz5odearigual~vaz~o mtiima de &wa descarregada pelo pcnto de descarga mah pr~xirno. am condi@es nOrmais da opera+. e va- z&c da ar suficienta para avitar c colapsc da adutora. em ccndicdas de esccamento vsriado.

5.6.1.3SHoexigidos pontosintermadiAriosdeentradadear quando a linha piezom4trica correspcndante a descarga de urn trecho da adutora esta situada abaixo desta.

5.e.l.4OdispositttodedescargaeadmissSodear devesar instalado de mcdo a impedir enbada de dgua na adutora.

56.2 Nos pcntos baixos da adutora devem SW instatadcs dispositiics para descarga da &gua.

5.6.2.1 0 dttpcsitivo dew SW dimensionado de mode a propiciar velocidade minima da arrasto, para remcvar c material aventualmente sedimentado.

5.6.2.2 0 dispositivo deve prcporcicnar c ssvaziamanto ccmplato do tracho da adutora. per gravidade: cast n80 seja pcslvel. deve-se praver maio adequado de completar 0 esvazismsntc.

5.023 A dgua descanegada deve tar sua energia disslpa- da a ser convenientemente encaminhada ac sistema re- captor.

5.0.3Galerias. hineis cu bueircs de passagem da adutcra devem tar sepHo suficiente para permitir cs trabalhcs de msnuten~ao.

5.6.4 Dave ser prevista a prctecio de adutoras am locais cnde B alto c riscc de avarias per agents extemcs.

5.6.5 Devem SW pravistos dispcsitivos para introd@c s rstirada de equipamentos para inspe@io e limpera da adutcfa.

5.6.6 Dave ser pravistc medidor de vaz2c na adutora. corn indica@c local cu corn equipamento da telemetria.

5.0.7 Davem ssr prsvistcs dispositttcs para aferi$So pe- ri6dica do medidor da vazao a coeficiente de perda da carga.

5.8.8 Nos pontos de mudanpa de dire$Ho. rsdu+~ de di&- metro. e onde se lccalizam dispcsihvcs para fachamento cu ccntrcle de vaz80. devam ser pfevlstas estruturas ca- pazes da abscrver 05 esforFos resultantes da condi@o oparacional mais desfavotivel.

6 NB-5910991

NB-59111991 7

ANEXO A - Propriedsdes fisicaa da 4gua

Tab& - Prapdedadw ffaicaa da Agun em fun@o da temperotun

Temperatura Press&o de vapor (“Cl w

0 611

5 a72

10 1228

15 1704

20 2337

25 3166

30 4241

35 5622

40 7375

45 9584

50 12335

Masss especlfica scosldade cinemhtica Wm31 (1 Od m2/s)

999.8 1,793

999.9 1.519

999,s 1,309

999.0 1.141

998.2 1,010

997.0 0.896

995.6 0.802

993.9 0.727

992.2 0,661

990.2 0.604

998.0 0,556

ANEXO 6 - F6rmula da celeridade de propagagh daa ondas de press&

Onde:

a=

K=

E=

P=

e=

D=

c = 514 - p

C=l

C=l

C=l

Ir=

celeridade da propagach da onda de pressio. em m/s

m6dulo de elasticidade volum&rico da hgua. em Pa

m6dulo de elasticidade do material de que d feito o tuba, em Pa

massa especifica da Bgua. em kg/m3

etpessura da parade do tuba, em mm

digmetro intern0 do tuba em mm

conduto ancorado contra o movimento lmgitudinal numa extremidade e livre na ouba

- P2 conduto ancorado sem movimento longitudinal em toda a sua extensBo (conduto enterrado)

- p/2 conduta corn junta de dilata@o entre ancoragens ao long0 de toda a sua extens6o

conduto assentado corn juntas de dilata& em toda sua extens&

coeficiente de Poisson do material de que B feito o tuba adimensional

Tempwatura (‘C) 0 10 20 30 40 50

K (lo9 Pa) 2.04 2.13 2.24 2.30 2.34 2.35

Material

AGO laminado

CO”CWl0

Feno fundido

Cimento-amianto

PVC (20” C)

PAD

Fibra de vidro