Copyright © 1990,ABNT–Associação Brasileirade Normas TécnicasPrinted in Brazil/Impresso no BrasilTodos os direitos reservados

Sede:Rio de JaneiroAv. Treze de Maio, 13 - 28º andarCEP 20003 - Caixa Postal 1680Rio de Janeiro - RJTel.: PABX (021) 210 -3122Telex: (021) 34333 ABNT - BREndereço Telegráfico:NORMATÉCNICA

ABNT-AssociaçãoBrasileira deNormas Técnicas

MAR./1991

Seleção de grade para pequenascentrais hidrelétricas (PCH)

NB-1354

Palavras-chave: Grade. PCH 9 páginas

SUMÁRIO1 Objetivo2 Documentos complementares3 Definições4 Condições geraisANEXO - Figuras

1 Objetivo

1.1 Esta Norma fixa as condições para a seleção de gra-des de proteção para utilização em tomadas d’água de pe-quenas centrais hidrelétricas (PCH), bem como os requi-sitos técnicos mínimos a serem preenchidos pelo equipa-mento. Os requisitos técnicos recomendados podem sermodificados mediante entendimentos entre fabricante ecomprador, desde que justificados tecnicamente.

1.2 Esta Norma se aplica a:

a) grades de superfície;

b) vazões até 20 m3/s;

c) ve loc idades da água a través das g rades de a té1 m /s.

1.2.1 Fora destas condições, a grade deve ser projetadaconforme requisitos da NB-1098.

2 Documentos complementares

Na aplicação desta Norma é necessário consultar:

EB-255 - Chapas grossas de aço-carbono para usoestrutural - Especificação

NB-1098 - Cálculo de grades de tomada d’água parainstalações hidráulicas - Procedimento

3 Definições

Para os efeitos desta Norma são utilizadas as definiçõesde 3.1 a 3.19.

3.1 Grade

Dispositivo mecânico utilizado na tomada d’água de umainstalação hidráulica, para impedir a passagem de elemen-tos sólidos em suspensão na água que possam danificaros equipamentos a jusante.

3.2 Grade móvel

Grade cujos painéis podem ser movimentados ao longo desuas guias.

3.3 Grade fixa

Grade cujos painéis não podem ser movimentados.

3.4 Peças fixas

Componentes das grades que ficam embutidos no con-creto e que servem como elementos de guiamento, apoioe de redistribuição de cargas no concreto.

Origem: Projeto 04:007.03-006/88CB-04 - Comitê Brasileiro de MecânicaCE-04:007.03 - Comissão de Estudo de Grades e ComportasNB-1354 - Guide for selection of trashracks for small hydroelectric powerplants -Procedure

Procedimento

2 NB-1354/1991

3.5 Soleira

Componente horizontal inferior das peças fixas, que servede apoio da grade.

3.6 Guias

Componentes das peças fixas de grade móvel, que ser-vem para guiar os painéis e limitar os seus deslocamentos.

3.7 Painel

Componente de uma grade, que pode ser movimentadoindividualmente, constituído basicamente de barras ver-ticais, estrutura suporte e contraventamento.

3.8 Barras verticais

Componentes do painel diretamente responsáveis pelaretenção dos elementos sólidos em suspensão na água.

3.9 Estrutura suporte

Conjunto de elementos que serve para suportar as barrasverticais e transmitir as cargas às peças fixas.

3.10 Contraventamento

Elemento de amarração dos componentes de um painelque serve para aumentar a sua rigidez e sua estabilidade.É constituído, em geral, por diagonais, tirantes e espaça-dores.

3.11 Bandeja

Elemento eventualmente fixado à parte inferior de painéismóveis, para sustentar detritos quando da remoção dospainéis para limpeza.

3.12 Largura da grade (B)

Medida obtida em função do vão livre da estrutura deadução.

3.13 Altura mínima da grade (L)

Medida obtida em função da altura d’água sobre a soleirae inclinação da grade.

3.14 Espessura da grade (C)

Largura da estrutura suporte da grade.

3.15 Inclinação da grade (α)

Ângulo da grade em relação à horizontal.

3.16 Vão livre entre barras verticais (x)

Distância entre faces de duas barras verticais consecutivas.

3.17 Espaçamento entre vigas horizontais

Distância entre eixos de duas vigas horizontais conse-cutivas.

3.18 Vão livre da estrutura de adução (b)

Largura da estrutura de adução no local de instalação dagrade.

3.19 Altura d’água sobre a soleira (h)

Diferença entre a elevação do nível d’água máximo naadução e a elevação da soleira da grade.

4 Condições gerais

4.1 Aspectos para seleção da grade

a) robustez e simplicidade do equipamento;

b) facilidade de operação;

c) facilidade de manutenção.

4.2 Parâmetros básicos de seleção

Para fins de seleção da grade, devem ser utilizados o vãolivre da estrutura de adução (b) e a altura d’água sobre asoleira (h), que devem ser definidos em função dos parâ-metros de vazão da turbina.

4.3 Seleção da grade

4.3.1 Tipo

Recomenda-se a utilização de grade do tipo móvel.

4.3.2 Material

As grades devem ser fabricadas com aço-carbono espe-cificação CG-26, constante da EB-255, ou similar.

4.3.3 Largura da grade (B)

A largura da grade, conforme Figuras 1 e 2, do Anexo, po-de ser calculada pela expressão:

B = 1,1 x b

Onde:

b = vão livre da estrutura de adução

4.3.4 Inclinação da grade (α)

Recomenda-se que a inclinação da grade esteja entre 60°e 80° com a horizontal, tendo em vista sua facilidade delimpeza.

4.3.5 Altura mínima da grade (L)

O valor da altura da grade pode ser calculado pela ex-pressão:

L = x 1,2

Onde:

h = altura d’água sobre a soleira

α = inclinação da grade

sen αh

NB-1354/1991 3

4.3.6 Seção transversal das barras verticais

A seção transversa l das barras vertica is pode ser c ircu lar(F igura 4 , do Anexo) ou re tangular (F iguras 3 e 5 , do Anexo).

4.3.7 Vão livre e espessura das barras verticais

O vão livre entre barras verticais deve ser de 30 mm (exce-to quando as passagens hidráulicas no interior da turbinaforem inferiores a este valor), e sua espessura mínima de6,3 mm, para barras retangulares, ou diâmetro mínimo de15,8 mm, para barras circulares.

4.3.8 Espaçamento e espessura das vigas horizontais

O espaçamento e espessura das vigas horizontais devemestar de acordo com os valores contidos nas Figuras 3 e4, do Anexo.

4.3.9 Espessura da grade (C)

Para grades de construção soldada, a espessura pode ser

obtida diretamente da Figura 3 (barras retangulares) e daFigura 4 (barras circulares).

4.3.10 Contraventamento

Para aumentar a rigidez e a resistência à torção do painel,podem ser utilizadas barras retangulares de contraventa-mento soldadas, do mesmo material da grade, com espes-sura mínima de 6,3 mm e altura (D) indicada nas Figuras 3e 4, do Anexo.

4.3.11 Proteção anticorrosiva

Recomenda-se que as grades e as peças fixas em contatocom a água sejam protegidas com tratamento anticorrosivo.

4.3.12 Limpeza

A grade deve ser limpa diariamente, evitando-se a suaobstrução.

/ANEXO

4 NB-1354/1991

NB-1354/1991 5

ANEXO - Figuras

Figura 1 - Dimensões principais das grades de adução

6 NB-1354/1991

Figura 2 - Parâmetros característicos das grades de adução

NB-1354/1991 7

Largura da grade Espessura da grade Altura da chapa de contra- Massa estimada por metroDimensão B Dimensão C ventamento de altura da grade

Dimensão D

500 30 20 20

750 60 30 40

1000 80 40 60

1250 90 40 75

1500 110 60 100

1750 130 60 125

2000 150 80 155

2250 170 80 185

2500 190 100 225

2750 210 100 260

3000 230 120 305

3250 240 130 335

3500 260 130 380

Unid: mm

Figura 3 - Características construtivas (barras verticais retangulares para construção soldada)

8 NB-1354/1991

Figura 4 - Características construtivas (barras verticais circulares para construção soldada)

Largura da grade Espessura da grade Altura da chapa de contra- Massa estimada por metroDimensão B Dimensão C ventamento de altura da grade

Dimensão D

500 30 20 25

750 60 30 55

1000 80 40 80

1250 90 40 100

1500 110 60 125

1750 130 60 160

2000 150 80 190

2250 170 80 230

2500 190 100 270

2750 210 100 310

3000 230 120 360

3250 240 130 395

3500 260 130 450

Unid: mm

NB-1354/1991 9

Figura 5 - Características construtivas (barras verticais retangulares para construção parafusada)