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TÉCNICAS DE INSPECÇÃO E ENSAIOS DE COLECTORES DE ÁGUAS
RESIDUAIS
Análise de resultados obtidos por inspecção CCTV
Pedro André Fonseca Garez Gomes
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Civil
Júri
Presidente: Prof. Doutor António Alexandre Trigo Teixeira Orientador: Profa. Doutora Filipa Maria Santos Ferreira
Orientador: Prof. Doutor Vítor Faria e Sousa Vogal: Prof. Doutor José Manuel de Saldanha Gonçalves Matos
Vogal: Eng. João Manuel Belo Marçal dos Santos e Silva
Julho de 2013
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
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Agradecimentos Finalizada mais uma etapa muito importante na minha vida, quero expressar o meu profundo agradecimento a
todos aqueles que directa ou indirectamente contribuíram para o meu sucesso.
Aos professores Filipa Ferreira e Vítor Sousa, orientadores da presente dissertação, agradeço por terem
acreditado em mim e pelo apoio e incentivo demonstrados ao longo do último ano. Sem os seus
conhecimentos, dedicação, simpatia e disponibilidade, a elaboração da presente dissertação não teria sido
possível.
Ao meu colega e grande amigo José Miguel Lourenço, agradeço os momentos passados ao longo de todo o
curso. Agradeço ainda toda a ajuda mútua e companheirismo, fundamentais na elaboração da presente
dissertação.
À Engª. Cátia Gomes, agradeço pela disponibilidade e por toda a ajuda que me facultou principalmente no
acompanhamento de inspecções CCTV aos emissários da SANEST, S.A.
À Engª. Conceição Granger e ao Eng. Hélder Caetano, agradeço pelo apoio e ajuda na recolha de informação
cadastral sobre o Sistema de Drenagem da Sanest, S.A.
À empresa Sanest, S.A., agradeço pelo fornecimento dos dados de inspecções CCTV de alguns dos emissários
que compões o sistema da drenagem.
A toda a minha família, com especial destaque para os meus pais e os meus irmãos, agradeço por todos os
sacrifícios, por terem sempre acreditado em mim, pelo interesse demonstrado ao longo do meu percurso
académico e por estarem sempre presentes, nos bons e maus momentos.
Aos meus amigos, em particular a Liliana Páscoa, a Catarina Lopes, a Rita Amaral, a Rute Pedro, a Ana Ferraz, a
Joana Pisoeiro, o Nuno Gonçalves, o João Amaral, o José Lourenço, o Vasco Raio, o Roberto Feijóo, o Francisco
Nunes, o Miguel Silva, o Manuel Mello, o Daniel Neves, o João Ângelo, o João Rocha, o João Pimentel e o João
Gil, por toda a amizade e carinho. Graças a eles, as memórias vividas nos últimos anos acompanhar-me-ão para
o resto da minha vida.
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Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
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Resumo Entre os requisitos estabelecidos na ISO 24511:2007 para a gestão patrimonial de sistemas de drenagem,
destaca-se a aferição da respectiva condição. Este é um aspecto central em todo o processo de tomada de
decisão neste âmbito, especialmente com o envelhecimento progressivo das infra-estruturas que compõem os
sistemas de drenagem e a necessidade de aplicar conscienciosamente os recursos limitados, de forma a
assegurar as exigências crescentes por parte das entidades legisladoras/reguladoras e do público em geral.
Na generalidade dos casos, a aferição da condição dos sistemas de drenagem é efectuada recorrendo a
inspecções CCTV (Closed-Circuit Television) para visualizar e identificar as anomalias existentes e protocolos
para codificar e ponderar a importância das anomalias observadas. Para além das simplificações e limitações
inerentes a esta solução, existem ainda outras fontes de incerteza no processo, nomeadamente aspectos
relacionados com inspector e com o protocolo utilizado. Pretende-se com este trabalho contribuir para
quantificar a incerteza nas inspecções CCTV.
Na presente dissertação são revistas as principais variantes tecnológicas de inspecção CCTV e comparados
diferentes protocolos para classificação e ponderação das anomalias. Apresenta-se ainda a análise estatística
da incerteza decorrente do inspector, em particular aspectos relacionados com a capacidade de identificar as
anomalias, e do protocolo, designadamente para o grau de condição estimado, com base nos resultados das
campanhas de inspecção periódica que a SANEST, S.A., tem vindo a realizar. Para o efeito utilizam-se os
resultados das inspecções efectuadas nos emissários de Caparide, Castelhana, Marianas e Sassoeiros.
A presente dissertação permitiu concluir que a incerteza decorrente do inspector na identificação de anomalias
é significativa. No caso de estudo, cerca de 56% das anomalias estruturais não são detectadas em inspecções
posteriores. No entanto, existe pouca repercussão da incerteza na aferição da condição dos colectores através
dos protocolos WRc e NRC. Relativamente à incerteza do protocolo, as análises efectuadas na presente
dissertação mostram que o protocolo WRc tem tendência a atribuir, geralmente, classificações mais severas do
que o protocolo NRC.
PALAVRAS-CHAVE: Condição de colectores; Gestão patrimonial; Inspecção CCTV; Protocolos de inspecção;
Sistemas de drenagem.
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- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
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Abstract Among the requirements of ISO 24511:2007 for the asset management of drainage systems, there is the
condition assessment. This is a central aspect in the whole process of decision making in this area, especially
with the progressive aging of the infrastructure that make up the drainage systems and the need to
conscientiously apply the limited resources, to ensure the growing demands on the part of entities legislators /
regulators and the general public.
In most cases, evaluating the condition of drainage systems means inspecting using CCTV (Closed-Circuit
Television) and applying protocols to encode and classify the anomalies observed according to its severity. In
addition to the simplifications and constraints underlying this solution, there are other sources of uncertainty
in the process, particularly aspects regarding the operator who carries out the inspection and also the protocol
used in the inspections. The aim of this study was to contribute to quantify the uncertainty in CCTV inspections.
In this thesis, the major CCTV technological variants are reviewed, as well as different protocols are compared
for classification and weighting of the anomalies. This thesis also presents the statistical analysis of the
uncertainty arising from operator, particularly aspects of the ability to identify all of the anomalies and the
application of protocols to estimate the degree of condition, based on the campaign results of periodic
inspections that SANEST,S.A. has made to the emissaries of Caparide, Castelhana, Marianas and Sassoeiros.
This dissertation showed that the uncertainty arising from the inspector to identify anomalies is significant. In
the case study, about 56% of structural defects are not detected in subsequent inspections. However, there is
little effect of the uncertainty in assigning the status of collectors through the protocols WRc and NRC. Another
important aspect was the uncertainty of the protocol, the analyzes in this dissertation show that the WRc
protocol has a tendency to assign more severe ratings than the NRC protocol.
KEYWORDS: Asset management; CCTV inspection; Condition of sewer collectors; Drainage systems; Inspection
protocols.
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- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
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Índice CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO................................................................................................................. 1
1.1 ENQUADRAMENTO GERAL ............................................................................................................. 1
1.2 ÂMBITO E OBJECTIVOS DA DISSERTAÇÃO ........................................................................................... 3
1.3 ORGANIZAÇÃO DO DOCUMENTO ..................................................................................................... 3
CAPÍTULO 2 - GESTÃO PATRIMONIAL ..................................................................................................... 5
2.1 ASPECTOS GERAIS........................................................................................................................ 5
2.2 CONCEITO DE GESTÃO PATRIMONIAL ................................................................................................ 6
2.3 ESTRATÉGIAS DE GESTÃO PATRIMONIAL ............................................................................................ 8
2.4 METODOLOGIA DE GESTÃO PATRIMONIAL ....................................................................................... 10
2.4.1 NOTA INTRODUTÓRIA ..................................................................................................................................... 10
2.4.2 INVENTARIAÇÃO DA INFRA-ESTRUTURA .............................................................................................................. 11
2.4.3 AFERIÇÃO DO RISCO DE FALHA DO SISTEMA .......................................................................................................... 12
2.4.4 PRIORITIZAÇÃO ............................................................................................................................................. 14
2.4.5 TÉCNICAS DE INSPECÇÃO ................................................................................................................................. 14
2.4.6 AVALIAÇÃO DA CONDIÇÃO ESTRUTURAL E FUNCIONAL DAS INFRA-ESTRUTURAS .......................................................... 15
2.4.7 REABILITAÇÃO E FREQUÊNCIA DE FUTURAS INSPECÇÕES ......................................................................................... 16
CAPÍTULO 3 - TÉCNICAS DE INSPECÇÃO................................................................................................. 17
3.1 TIPOLOGIA DE TÉCNICAS DE INSPECÇÃO ........................................................................................... 17
3.2 TELEVISÃO DE CIRCUITO FECHADO ................................................................................................. 18
3.2.1 SISTEMA ESTACIONÁRIO .................................................................................................................................. 19
3.2.2 SISTEMAS MÓVEIS .......................................................................................................................................... 20
3.3 LASER ................................................................................................................................... 20
3.4 SISTEMAS FÍSICOS ACÚSTICOS ....................................................................................................... 22
3.4.1 DETECTORES DE FUGAS ................................................................................................................................... 22
3.4.2 SISTEMAS DE MONITORIZAÇÃO ACÚSTICA ........................................................................................................... 24
3.4.3 ULTRA-SONS (SONAR) .................................................................................................................................. 25
3.5 SISTEMAS FÍSICOS ELÉCTRICOS E ELECTROMAGNÉTICOS ...................................................................... 26
3.5.1 MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUGA DE CORRENTE ELÉCTRICA ..................................................................................... 26
3.5.2 MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUGA DE FLUXO MAGNÉTICO ....................................................................................... 29
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3.5.3 ENSAIOS DE CORRENTES INDUZIDAS E ENSAIOS DE CORRENTES INDUZIDAS POR CAMPO REMOTO ................................... 30
3.6 OUTROS MÉTODOS DE INSPECÇÃO INOVADORES ............................................................................... 31
3.6.1 TERMOGRAFIA POR INFRA-VERMELHOS .............................................................................................................. 31
3.6.2 RADAR DE PENETRAÇÃO TERRESTRE ................................................................................................................... 33
3.6.3 REGISTO GAMMA-GAMMA ............................................................................................................................. 34
3.6.4 MICRO-DEFLEXÃO ......................................................................................................................................... 35
3.6.5 IMPACTO POR ECO E ANÁLISE ESPECTRAL DE ONDAS DE SUPERFÍCIE .......................................................................... 36
3.7 SISTEMAS MULTI-SENSORIAIS ....................................................................................................... 36
3.7.1 SISTEMA PIRAT ............................................................................................................................................ 36
3.7.2 SISTEMA KARO ............................................................................................................................................ 37
3.7.3 SISTEMA SAM .............................................................................................................................................. 37
3.7.4 SISTEMA SSET .............................................................................................................................................. 38
3.8 ADOPÇÃO DE OUTRAS TÉCNICAS INSPECÇÕES FACE À TRADICIONAL INSPECÇÃO POR CTTV ............................ 39
CAPÍTULO 4 - MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA INFRA-ESTRUTURA .................................................................. 41
4.1 ASPECTOS GERAIS...................................................................................................................... 41
4.2 PROTOCOLOS DE INSPECÇÃO ........................................................................................................ 41
4.2.1 NOTA INTRODUTÓRIA ..................................................................................................................................... 41
4.2.2 PROTOCOLO DE INSPECÇÃO PARA CODIFICAÇÃO DE ANOMALIAS - NORMA EUROPEIA EN 13508-2 ............................... 45
4.2.3 DESCRIÇÃO GERAL DA ESTRUTURA DOS PROTOCOLOS DE INSPECÇÃO PARA CLASSIFICAÇÃO DE ANOMALIAS ....................... 48
4.2.4 PROTOCOLO DE INSPECÇÃO DO WATER RESEARCH CENTER (WRC) ......................................................................... 50
4.2.5 PROTOCOLO DE INSPECÇÃO DO NATIONAL RESEARCH COUNCIL OF CANADA (NRC) .................................................... 55
CAPÍTULO 5 – METODOLOGIA DE APLICAÇÃO DOS PROTOCOLOS WRC E NRC................................................ 59
5.1 ASPECTOS GERAIS...................................................................................................................... 59
5.2 OBTENÇÃO DO CÓDIGO COMPLETO DAS ANOMALIAS ATRAVÉS DA INFORMAÇÃO DOS RELATÓRIOS DE INSPECÇÃO
.................................................................................................................................................. 60
5.3 MATRIZES PARA CONVERSÃO DOS PROTOCOLOS ............................................................................... 62
5.3.1 MATRIZ FUNCIONAL ...................................................................................................................................... 62
5.3.2 MATRIZ ESTRUTURAL ..................................................................................................................................... 64
5.4 CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DAS ANOMALIAS ................................................................................... 67
5.5 CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DAS ANOMALIAS .................................................................................. 72
CAPÍTULO 6 – APLICAÇÃO AO CASO DE ESTUDO...................................................................................... 77
6.1 SISTEMA DE DRENAGEM DA SANEST,S.A. ...................................................................................... 77
6.2 CAMPANHAS DE INSPECÇÃO DA SANEST,S.A. ................................................................................. 78
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
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6.2.1 CARACTERIZAÇÃO SUMÁRIA DAS INSPECÇÕES CCTV E RESPECTIVOS RELATÓRIOS ........................................................ 78
6.2.2 ACOMPANHAMENTO DE UMA INSPECÇÃO CCTV ................................................................................................. 80
6.3 CARACTERÍSTICAS DOS EMISSÁRIOS EM ANÁLISE................................................................................ 81
6.4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE RESULTADOS ..................................................................................... 83
6.4.1 INCERTEZA ................................................................................................................................................... 83
6.4.2 INCERTEZA DO INSPECTOR NA IDENTIFICAÇÃO DE ANOMALIAS ................................................................................. 83
6.4.3 INCERTEZA DO INSPECTOR NA IDENTIFICAÇÃO DE DEFEITOS ESTRUTURAIS NOS COLECTORES .......................................... 84
6.4.4 REPERCUSSÃO DA INCERTEZA DO INSPECTOR NA CLASSIFICAÇÃO PELOS PROTOCOLOS WRC E NRC ................................ 88
6.4.5 INCERTEZA DO PROTOCOLO ............................................................................................................................. 90
CAPÍTULO 7 – CONSIDERAÇÕES FINAIS E RECOMENDAÇÕES ....................................................................... 97
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................................... 101
ANEXOS .................................................................................................................................... 107
ANEXO A - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2005 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE CAPARIDE
................................................................................................................................................. 107
ANEXO B - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2009 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE CAPARIDE
................................................................................................................................................. 108
ANEXO C - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2006 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE
CASTELHANA ................................................................................................................................ 109
ANEXO D - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2010 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE
CASTELHANA ................................................................................................................................ 110
ANEXO E - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2006 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE MARIANAS
................................................................................................................................................. 111
ANEXO F - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2010 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE MARIANAS
................................................................................................................................................. 112
ANEXO F - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2005 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE SASSOEIROS
................................................................................................................................................. 113
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Índice de figuras FIGURA 2.1 - ESTRATÉGIAS DE GESTÃO PATRIMONIAL (MEHLE ET AL. (2001)). ...................................................................... 9
FIGURA 2.2 - ESQUEMA DAS ETAPAS DE GESTÃO DA INFRA-ESTRUTURA (ADAPTADA DE MCDONALD E ZHAO (2001)). .............. 11
FIGURA 3.1 - SISTEMA MÓVEL DE INSPECÇÃO CCTV ROVVER 225 (SEWERTECHNOLOGIESINC, 2012). .............................. 20
FIGURA 3.2 – A) INSPECÇÃO COM RECUSO A TÉCNICA LASER (REDZONE-ROBOTICS, 2012) B)OBTENÇÃO DO PERFIL DO COLECTOR
ATRAVÉS DA TÉCNICA LASER (TRENCHLESSAUSTRALASIA, 2012). ............................................................................... 21
FIGURA 3.3 - SISTEMA SAHARA® (ADAPTADA DE USEPA (2012)). ..................................................................................... 23
FIGURA 3.4 - SISTEMA AET (ADAPTADA DE BENGTSSON ET AL. (2005)). .......................................................................... 25
FIGURA 3.5 - EQUIPAMENTO DE INSPECÇÃO POR ULTRA-SONS (HYDROMAXUSA, 2003)..................................................... 26
FIGURA 3.6 - ESQUEMA DO SISTEMA FELL 41 (ADAPTADA DE PIPELINE SERVICES PTE LTD (2013)). ................................... 28
FIGURA 3.7 - ESQUEMA DO MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUGA DE FLUXO MAGNÉTICO (ADAPTADA DE USEPA (2012)). .................. 29
FIGURA 3.8 - SISTEMA RFEC ( ADAPTADA DE USEPA (2012)). ......................................................................................... 31
FIGURA 3.9 - INPECÇÃO POR TERMOGRAFIA POR INFRA-VERMELHOS (ADAPTADA DE PRISTINEHOMEINSPECTIONS (2012)). ... 32
FIGURA 3.10 - A)ANTENAS DE 100MHZ NÃO BLINDADAS DO PULSEEKKO IV B) CONSOLA DE CONTROLO E RESPECTIVO LAPTOP.
(GRANGEIA E MATIAS, 2004) ................................................................................................................................. 33
FIGURA 3.11 - ESQUEMA DO SISTEMA DE REGISTO GAMMA-GAMMA (ADAPTADA DE USEPA (2010)). ..................................... 35
FIGURA 3.12 - SISTEMA PIRAT (KIRKHAM ET AL., 2000). .............................................................................................. 37
FIGURA 3.13 - SISTEMA KARO (KUNTZE E HAFFNER, 1998). ....................................................................................... 37
FIGURA 3.14 - SISTEMA SAM (ADAPTADA DE EISWIRTH ET AL. (2000))............................................................................ 38
FIGURA 3.15 - SISTEMA SSET (HASTAK E GOKHALE, 2003). ........................................................................................ 38
FIGURA 4.1 - CRONOLOGIA DO DESENVOLVIMENTO DE PROTOCOLOS DE INSPECÇÃO (ADAPTADA DE THORNHILL E WILDBORE
(2005)) ................................................................................................................................................................... 44
FIGURA 4.2 - CODIFICAÇÃO TÍPICA UTILIZADA PELOS PROTOCOLOS. ...................................................................................... 49
FIGURA 5.1 - METODOLOGIA DE APLICAÇÃO DOS PROTOCOLOS WRC E NRC. ........................................................................ 59
FIGURA 5.2 - CLASSIFICAÇÃO DE UMA ANOMALIA DO TIPO INTRUSÃO DE RAÍZES. ................................................................... 68
FIGURA 6.1 - MAPA DO SISTEMA DE DRENAGEM DA SANEST, S.A. .................................................................................... 77
FIGURA 6.2 – A) TAMPA DA CÂMARA DE VISITA DE MONTANTE B) INSERÇÃO DO ROBOT NA CÂMARA DE VISITA DE MONTANTE. ....... 80
FIGURA 6.3 – A) CARRINHA DE INSPECÇÃO CCTV B) INSPECTOR A CONTROLAR EM TEMPO REAL O ROBOT. .................................. 81
FIGURA 6.4 – A) RECOLHA DO ROBOT DE INSPECÇÃO B) AJUDA DO AUXILIAR NO PROCESSO DE RECOLHA DO ROBOT. ..................... 81
FIGURA 6.5 - CARACTERÍSTICAS DOS EMISSÁRIOS DE A) CAPARIDE, B) CASTELHANA, C) MARIANAS E D) SASSOEIROS. .................... 82
FIGURA 6.6 - EVOLUÇÃO DA ANOMALIA INTRUSÃO DE RAÍZES NO TEMPO. ............................................................................. 84
FIGURA 6.7 - VARIAÇÃO DO NÚMERO DE ANOMALIAS IDENTIFICADAS ENTRE INSPECÇÕES CONSECUTIVAS. ................................... 84
FIGURA 6.8 - INCERTEZA DO GRAU DE CONDIÇÃO FUNCIONAL SEGUNDO O PROTOCOLO DO WRC, UTILIZANDO A) O PESO MÉDIO DAS
ANOMALIAS E B) O PESO MÁXIMO DAS ANOMALIAS. .......................................................................................................... 88
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FIGURA 6.9 - INCERTEZA DO GRAU DE CONDIÇÃO FUNCIONAL SEGUNDO O PROTOCOLO DO NRC, UTILIZANDO O PESO MÁXIMO DAS
ANOMALIAS. ............................................................................................................................................................. 89
FIGURA 6.10 - INCERTEZA DO GRAU DE CONDIÇÃO ESTRUTURAL SEGUNDO PROTOCOLO A) DO WRC E B) DO NRC. ....................... 90
FIGURA 6.11 - INCERTEZA DO GRAU DE CONDIÇÃO ENTRE OS PROTOCOLOS DO WRC E DO NRC USANDO A ABORDAGEM DO PESO
MÁXIMO PARA A) A CONDIÇÃO FUNCIONAL E B) A CONDIÇÃO ESTRUTURAL, NA 1ª INSPECÇÃO. .................................................. 91
FIGURA 6.12 - INCERTEZA DO GRAU DE CONDIÇÃO ENTRE OS PROTOCOLOS DO WRC E DO NRC USANDO A ABORDAGEM DO PESO
MÁXIMO PARA A) A CONDIÇÃO FUNCIONAL E B) A CONDIÇÃO ESTRUTURAL, NA 2ª INSPECÇÃO. .................................................. 91
FIGURA 6.13 - INCERTEZA DO GRAU DE CONDIÇÃO FUNCIONAL – DIFERENÇA DE GRAU FUNCIONAL ENTRE AS ABORDAGENS DO PESO
MÉDIO E DO PESO MÁXIMO SEGUNDO O PROTOCOLO DO WRC NA A) 1ª INSPECÇÃO E B) 2ª INSPECÇÃO. ..................................... 92
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Índice de tabelas TABELA 2.1 - IMPACTOS NUM SISTEMA DE DRENAGEM (ADAPTADA DE MARLOW ET AL. (2011); SOUSA (2012)). ................... 14
TABELA 2.2 - FREQUÊNCIA DAS REABILITAÇÕES COM BASE NO RISCO DE IMPACTO E CONDIÇÃO DO COLECTOR (ADAPTADA DE
MCDONALD E ZHAO (2001)). ................................................................................................................................. 16
TABELA 3.1 - TÉCNICAS USUAIS DE INSPECÇÃO DE SISTEMAS DE DRENAGEM (SOUSA ET AL., 2006; USEPA, 2009) .................... 18
TABELA 3.2 - VANTAGENS E OBSTÁCULOS DAS TÉCNICAS DE INSPECÇÃO (WIRAHADIKUSUMAH ET AL., 1998). ....................... 40
TABELA 4.1 - CÓDIGO DAS ANOMALIAS FUNCIONAIS SEGUNDO A NORMA EUROPEIA EN13508-2 (ADAPTADA DE EN13508-2:2003
(2003)). .................................................................................................................................................................. 46
TABELA 4.2 - CÓDIGO DAS ANOMALIAS FUNCIONAIS SEGUNDO A NORMA EUROPEIA EN13508-2 (CONTINUAÇÃO). .................... 47
TABELA 4.3 - CÓDIGO DAS ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO A NORMA EUROPEIA EN13508-2 (ADAPTADA DE EN13508-2:2003
(2003)). .................................................................................................................................................................. 47
TABELA 4.4 - CÓDIGO DAS ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO A NORMA EUROPEIA EN13508-2 (CONTINUAÇÃO). .................. 48
TABELA 4.5 - DEFEITOS MAIS COMUNS DETECTADOS NAS INSPECÇÕES (NRC-CNRC, 2004). ................................................... 49
TABELA 4.6 - CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS FUNCIONAIS SEGUNDO O PROTOCOLO WRC (ADAPTADA DE WRC (2001)). ........... 51
TABELA 4.7 - CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO O PROTOCOLO WRC (ADAPTADA DE WRC (2001)). .......... 52
TABELA 4.8 - CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO O PROTOCOLO WRC (CONTINUAÇÃO). ............................ 53
TABELA 4.9 - AVALIAÇÃO DA CONDIÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL DO COLECTOR COM BASE NA ABORDAGEM DO PESO MÁXIMO. ... 54
TABELA 4.10 - AVALIAÇÃO DA CONDIÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL DO COLECTOR COM BASE NA ABORDAGEM PELA MÉDIA DOS PESOS
DAS ANOMALIAS NO TROÇO DE COLECTOR. ...................................................................................................................... 54
TABELA 4.11 - CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS FUNCIONAIS SEGUNDO O PROTOCOLO NRC (ADAPTADA DE MCDONALD E ZHAO
(2001); NRC-CNRC (2004)). .................................................................................................................................... 56
TABELA 4.12 - CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO O PROTOCOLO NRC (ADAPTADA DE MCDONALD E ZHAO
(2001); NRC-CNRC (2004)). .................................................................................................................................... 56
TABELA 4.13 - CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO O PROTOCOLO NRC (CONTINUAÇÃO). ........................... 57
TABELA 4.14 - AVALIAÇÃO DA CONDIÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL DO COLECTOR, SEGUNDO O PROTOCOLO NRC, COM BASE NA
ABORDAGEM DO PESO MÁXIMO (NRC-CNRC, 2004). ..................................................................................................... 58
TABELA 5.1 - EXEMPLOS DE IDENTIFICAÇÃO DE ANOMALIAS NAS FOLHAS DE CALCULO "O_T" ................................................... 60
TABELA 5.2 - OBTENÇÃO DO CÓDIGO COMPLETO DA NORMA EUROPEIA EN13508-2 ............................................................ 61
TABELA 5.3 - OBTENÇÃO DO CÓDIGO COMPLETO DA NORMA EUROPEIA EN13508-2 (CONTINUAÇÃO) ..................................... 62
TABELA 5.4 - MATRIZ FUNCIONAL................................................................................................................................. 63
TABELA 5.5 - MATRIZ FUNCIONAL (CONTINUAÇÃO) ......................................................................................................... 64
TABELA 5.6 - MATRIZ ESTRUTURAL. .............................................................................................................................. 64
TABELA 5.7 - MATRIZ ESTRUTURAL (CONTINUAÇÃO). ....................................................................................................... 65
TABELA 5.8 - MATRIZ ESTRUTURAL (CONTINUAÇÃO). ....................................................................................................... 66
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TABELA 5.9 - MATRIZ ESTRUTURAL (CONTINUAÇÃO). ....................................................................................................... 67
TABELA 5.10- ATRIBUIÇÃO DA CODIFICAÇÃO E PESOS A ANOMALIAS FUNCIONAIS SEGUNDO OS PROTOCOLOS WRC E NRC. ............ 68
TABELA 5.11 - ATRIBUIÇÃO DA CODIFICAÇÃO E PESOS A ANOMALIAS FUNCIONAIS SEGUNDO OS PROTOCOLOS WRC E NRC
(CONTINUAÇÃO). ....................................................................................................................................................... 69
TABELA 5.12 - CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DOS COLECTORES.............................................................................................. 70
TABELA 5.13 - CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DOS TROÇOS DO EMISSÁRIO DE CAPARIDE EM 2009. ............................................... 71
TABELA 5.14 - ATRIBUIÇÃO DA CODIFICAÇÃO E PESOS A ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO OS PROTOCOLOS WRC E NRC........... 72
TABELA 5.15 - ATRIBUIÇÃO DA CODIFICAÇÃO E PESOS A ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO OS PROTOCOLOS WRC E NRC
(CONTINUAÇÃO). ....................................................................................................................................................... 73
TABELA 5.16 - CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DOS COLECTORES. ........................................................................................... 74
TABELA 5.17 – CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DOS TROÇOS DO EMISSÁRIO DE CASTELHANA EM 2010. ........................................ 74
TABELA 5.18 - CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DOS TROÇOS DO EMISSÁRIO DE CASTELHANA EM 2010 (CONTINUAÇÃO). .................. 75
TABELA 6.1 - NUMERO DE CAMPANHAS DE INSPECÇÃO AOS EMISSÁRIOS ............................................................................... 78
TABELA 6.2 - DEFEITOS ESTRUTURAIS CONSIDERADOS NA ANÁLISE. ...................................................................................... 86
TABELA 6.3 - ANALISE DA INCERTEZA DO INSPECTOR NA IDENTIFICAÇÃO DE ANOMALIAS ESTRUTURAIS. ....................................... 87
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Abreviações e Siglas INSTITUIÇÕES ASCE American Society of Civil Engineers CERIU Centre d’Epertise et de Recherche en Infrastructures Urbaines NAAPI North American Association of Pipeline Inspectors NRC National Research Council OfWat Office of Water Services RWAs Regional Water Authoraties USEPA United States Environmental Protection Agency WRc Water Research Center TECNICAS DE INSPECÇÂO AET Acoustic Emission Testing CCTV Closed Circuit Television ECT Eddy Current Testing ELLM Electrical Leak Location Method FELL Metrotech Focused Electrode Leak Location System GPR Ground Penetrating Radar LASER Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation MFL Magnetic Flux Leakage detection RFEC Remote Field Eddy Current Technology SASW Spectral Analysis of Surface Waves SONAR Sound Navigation and Ranging OUTRAS AACEM Australian Conduit Evaluation Manual PACP Pipelina Assessment and Certification Program TRRL 377 Transport and Road Research Laboratory Supplementary Report 377
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Capítulo 1 - INTRODUÇÃO
1.1 ENQUADRAMENTO GERAL
Os sistemas de drenagem e tratamento de águas residuais constituem infra-estruturas de elevada importância.
Actualmente, nos países desenvolvidos (nomeadamente países da Europa, América do Norte e Oceânia), os
sistemas de drenagem servem cerca de 90% da população (WORLD HEALTH ORGANIZATION. et al., 2000). Só os
EUA dispõem de um património de redes de drenagem com comprimento estimado entre 1 e 1.3 milhões de
quilómetros (TAFURI et al., 2002). Nos países sub-desenvolvidos ou em vias de desenvolvimento, as taxas de
atendimento são inferiores, rondando os 49% na América Latina e Caraíbas, 18% na Ásia e 13% em África
(WORLD HEALTH ORGANIZATION. et al., 2000). No entanto, estas taxas de atendimento apresentam tendência
para aumentar e a construção de sistemas de drenagem é apontada como um dos requisitos para o
desenvolvimento sustentável destas nações (UN, 2011; UNICEF., 2006). Como tal, os sistemas de drenagem
representam um investimento significativo que se prolonga no tempo e no espaço, devido à necessidade de
assegurar a continuidade e melhoria constante das infra-estruturas existentes e o desenvolvimento de novas
infra-estruturas para acompanhar a evolução/transformação das comunidades.
A necessidade de conceber, construir, operar, manter, reabilitar e substituir sistemas de drenagem em zonas
urbanas decorre da interacção da actividade humana com o ciclo natural da água. De acordo com BUTLER e
DAVIES (2004), esta interacção assume duas formas principais:
• a captação e desvio de água do seu ciclo natural;
• a impermeabilização das superfícies e alteração das redes de drenagem naturais.
Consequentemente, a drenagem e tratamento de águas residuais desempenham objectivos essenciais para o
funcionamento e sustentabilidade das comunidades, especialmente nas vertentes de segurança (e.g.,
inundações, colapso das infra-estruturas), saúde pública e qualidade ambiental (ERTL e HABERL, 2006).
Estas infra-estruturas constituem vastas redes que, frequentemente, têm sido votadas ao esquecimento por
serem invisíveis ou pouco visíveis pelo público em geral devido a desenvolverem-se predominantemente no
subsolo. Tradicionalmente, as operações de manutenção só têm lugar em situações de funcionamento
deficiente dos sistemas e as intervenções de reabilitação decorrem, em geral, após uma falha grave, sendo as
falhas menos graves solucionadas por intervenções de reparação (ABRAHAM e GILLANI, 1999). Esta estratégia
de gestão reactiva resulta em intervenções com níveis de dificuldade e custos superiores, em comparações
com intervenções planeadas equivalentes. Para contrariar esta postura e garantir que o desempenho dos
sistemas se mantém num nível aceitável, o National Research Council Canada (NRC-CNRC, 2004) recomenda
que as entidades responsáveis devem adoptar uma estratégia pró-activa, mais sustentável na gestão e
Capitulo 1 – Introdução
2
investimento nas infra-estruturas, que é baseada no conhecimento do tipo, características e condição em que
se encontram as infra-estruturas e identificando as necessidades e prioridades de intervenção.
Na generalidade dos casos, a aferição da condição dos sistemas de drenagem é efectuada através de
inspecções CCTV, recorrendo a protocolos normalizados para codificar e ponderar a importância das anomalias
observadas. Para além das simplificações e limitações inerentes a esta solução, subsistem ainda outras fontes
de incerteza no processo, nomeadamente aspectos relacionados com o inspector que efectua as inspecções e
com o protocolo adoptado para determinar a condição dos colectores.
A qualidade da avaliação da condição dos colectores depende dos limites técnicos estabelecidos pelo sistema
de inspecção CCTV utilizado. Além disso, a qualificação e motivação do inspector por um lado, e a
subjectividade da avaliação por outro lado, podem levar a consideráveis imprecisões na identificação e
classificação dos defeitos. Como resultado, a classificação dos troços dos colectores, em conformidade com os
protocolos utilizados, reflecte os factores referidos anteriormente.
Adicionalmente, a qualidade da inspecção depende essencialmente da qualificação e a motivação momentânea
do inspector (GANGL et al., 2006; OTTENHOFF e KORVING, 2006). Para este conjunto de factores as fontes de
erro podem ser:
• os defeitos ou outros pontos notáveis que afectam o bom funcionamento do colector são ignorados;
• o troço de colector não foi totalmente inspeccionado;
• os defeitos ou suas dimensões são descritas em termos inconsistentes ou não padronizados.
Segundo DIRKSEN et al. (2007) , os dados recolhidos através de inspecções CCTV apresentam boa qualidade se
a percentagem de erro associada à não detecção de uma anomalia em segunda inspecção for próxima de zero.
DIRKSEN et al. (2007) investigaram quatro bacias de drenagem na Holanda, tendo observado que cerca de 30%
das anomalias identificadas numa primeira inspecção não eram detectadas na inspecção posterior. Nesse
mesmo estudo, é apresentada uma análise relativa à detecção de anomalias estruturais em inspecções
consecutivas. As anomalias estruturais como infiltrações, juntas deslocadas, superfície do colector danificado,
corrosão e fissuras (este último agrupa fissuras e fracturas) foram alvo desta análise. A percentagem do
número de anomalias do tipo junta deslocada não detectadas em segunda inspecção, para as bacias analisadas
no estudo, varia entre 88% e 40%. Estes valores são justificados pela reduzida ocorrência deste tipo de defeitos
neste estudo, em reflexo do facto do inspector estar menos atento para a detecção deste tipo de defeitos. Para
as anomalias do tipo fissuras e fracturas, o estudo de DIRKSEN et al. (2007) apresenta, para as bacias em
análise, valores entre os 60% e 37% para colectores rígidos e de 10% para colectores flexíveis.
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
3
Deste estudo pode concluir-se que a recolha de informação através de inspecções CCTV tem um elevado grau
de incerteza associado à avaliação estrutural dos colectores. No entanto, referem que a amostra de troços de
colectores utilizados nas análises é reduzida e que aferir conclusões sobre a qualidade geral dos dados de
inspecções CCTV requer análises adicionais. Segundo este estudo, a utilização dos dados de inspecção é
insuficiente para tomar decisões a nivel da reabilitação de colectores, também não é aconselhada a utilização
da informação recolhida nas inspecções em modelos de deteoração.
Outro aspecto importante na aferição da condição do colector é o protocolo de classificação utlizado. Na
Alemanha, MÜLLER e FISCHER (2007) estudaram a influência de diferentes inspectores e protocolos no grau de
condição obtido em inspecções simultâneas, concluindo que apenas em 45% dos casos o grau coincidia, dos
quais apenas em 16% dos casos tinha sido utilizado o mesmo protocolo.
1.2 ÂMBITO E OBJECTIVOS DA DISSERTAÇÃO
O presente trabalho incide sobre a temática da gestão patrimonial, em particular na sua operacionalização para
sistemas de drenagem de águas residuais. Nesse âmbito, um dos aspectos mais relevantes prende-se com o
processo de tomada de decisão relativamente às intervenções a realizar. No caso de se pretender implementar
uma estratégia pró-activa torna-se impreterível aferir a condição dos componentes dos sistemas. Assim, na
presente dissertação, é apresentada uma revisão sobre diferentes variantes tecnológicas aplicadas na
inspecção de sistemas de drenagem, dando enfase à inspecção por CCTV. Com base no caso de estudo do
sistema de drenagem da costa do Estoril (gerido pela SANEST, S.A.), nomeadamente nos resultados de
campanhas de inspecção CCTV realizadas nos emissários de Caparide, Castelhana, Marianas e Sassoeiros,
apresenta-se uma análise da incerteza do inspector na identificação de anomalias.
Adicionalmente, é ainda estudada a aplicação de protocolos para a classificação e ponderação da condição
estrutural e funcional dos colectores de cada emissário. O estudo visou a concepção de um método automático
que, através dos relatórios de inspecção fornecidos pela entidade gestora, permita obter uma classificação
quantitativa da condição estrutural e funcional dos colectores de acordo com os diversos protocolos analisados
no âmbito da presente dissertação. Apresenta-se também uma análise comparativa da diferença de grau
estrutural e funcional, obtidos pelos protocolos de inspecção WRc e NRC.
1.3 ORGANIZAÇÃO DO DOCUMENTO
A presente dissertação de mestrado está organizada em sete capítulos. A organização da tese seguiu uma
estrutura tradicionalmente utilizada em documentos académicos, em que se apresenta uma introdução ao
tema, seguido do estado da arte antes de se incidir sobre o caso de estudo analisado. Para finalizar, são tecidas
algumas considerações finais. As partes que compõem o documento são as seguintes:
Capitulo 1 – Introdução
4
• Capítulo 1: procura-se introduzir o tema desenvolvido na dissertação fazendo-se o respectivo
enquadramento geral e apresentando-se os objectivos, âmbito e organização do documento.
• Capítulo 2: são apresentados aspectos gerais da gestão de infra-estruturas de saneamento, dando-se
enfase à problemática da gestão patrimonial, bem como as estratégias possíveis de se adoptar e a
metodologia envolvida na gestão pró-activa.
• Capítulo 3: são abordadas as diferentes técnicas de inspecção disponíveis no mercado, evidenciando
as suas vantagens e desvantagens face à tecnologia mais comumente utilizada que é inspecção com
recurso a CCTV.
• Capítulo 4: descreve-se de uma forma geral os protocolos de inspecção, procurando estabelecer uma
enquadramento cronológico e as evoluções ao longo do tempo, o funcionamento geral dos protocolos
de inspecção. Por último, aborda-se especificamente a Norma Europeia EN 13508-2 utilizada nas
campanhas de inspecção para codificar as anomalias nos relatórios de inspecção CCTV do caso de
estudo e também se descreve os protocolos WRc e NRC utlizados na metodologia do capítulo 5 para
obter uma classificação estrutural e operacional dos colectores inspeccionados no caso de estudo.
• Capítulo 5: descreve-se a metodologia concebida para obter classificações estruturais e funcionais dos
colectores avaliados nas campanhas de inspecção que nos foram fornecidas pela SANEST, S.A.. Este
capítulo constitui um guia para que a entidade gestora possa reproduzir e aplicar o método a outras
campanhas de inspecção em toda a rede de drenagem, e assim poder ter disponível mais uma
ferramenta para ajudar nas decisões relativas à gestão patrimonial.
• Capítulo 6: introduz-se o caso de estudo, apresentando as características gerais dos emissários em
análise e descrevendo como se procede a uma inspecção CCTV aos emissários. De seguida aborda-se a
problemática da incerteza do observador na identificação de anomalias através da tecnologia CCTV,
procurando identificar o erro associado ao inspector através da diferença do número de anomalias
entre inspecções consecutivas e a repercussão desse erro quando se utilizam protocolos de inspecção
para obter uma classificação estrutural e funcional dos colectores. Também se analisa o erro associado
na identificação de anomalias estruturais entre inspecções consecutivas nos emissários que não
sofreram qualquer tipo de intervenção. Por último, analisou-se a diferença da classificação estrutural e
funcional obtida entre os protocolo WRc e NRC, procurando identificar os casos em que cada
protocolo é mais exigente que o outro na classificação.
• Capítulo 7: são apresentadas as conclusões do trabalho realizado e recomendações para
desenvolvimentos futuros relativos ao tema abordado.
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
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Capítulo 2 - GESTÃO PATRIMONIAL
2.1 ASPECTOS GERAIS
A garantia de um serviço prestado com qualidade e eficiência a um cliente por parte de uma entidade gestora
implica uma optimização e coordenação dos recursos e procedimentos utlizados nas actividades. No caso
particular dos sistemas de drenagem urbana, a gestão tem como objectivos a operação regular do sistema,
garantindo um bom nível de serviço, a manutenção e limpeza dos equipamentos mecânicos e o prolongamento
do tempo de vida útil do sistema através da sua conservação e reabilitação. Ao cumprimento dos objectivos
estão associados custos de operação, de manutenção e de investimento que as entidades gestoras pretendem
minimizar. Para além destes constrangimentos económicos também estão associadas problemas de ordem
legal e temporal (NADER, 1998). A gestão de sistemas de drenagem urbana constitui um problema complexo
devido aos diversos intervenientes envolvidos com objectivos divergentes e ao elevado número de fenómenos
e dados a processar.
As normas da ISO 24510:2007 vieram providenciar orientações para a gestão do sector da água. O principal
objectivo destas normas assenta num desenvolvimento sustentável, definido pela capacidades da comunidade
se desenvolver e prosperar com os recursos ambientais, infra-estruturais e económicos disponíveis, sem limitar
a utilização desses recursos pelas gerações futuras. Para os sistemas de drenagem e tratamento de águas
residuais, a norma ISO 24511:2007 identifica os seguintes objectivos para a gestão deste tipo de actividades:
• proteger a saúde pública;
• satisfazer as necessidades e expectativas dos utilizadores;
• providenciar o serviço em situações correntes e excepcionais;
• providenciar a continuidade da actividade desenvolvida;
• promover o desenvolvimento sustentável das comunidades;
• proteger o ambiente: natural, construído.
Esta norma centra-se no desenvolvimento sustentável nas vertentes de promoção do uso eficiente da água e
do controlo da poluição identificando os componentes envolvidos (SOUSA, 2012). Desta forma, os restantes
objectivos têm de ser geridos equilibradamente de modo a que possa ser garantida a continuidade da
actividade desenvolvida promovendo o desenvolvimento sustentável das comunidades.
A norma ISO 24511:2007 identifica os seguintes componentes da gestão de sistemas de drenagem:
• gestão de actividades e processos;
• gestão de recursos;
Capitulo 2 – Gestão Patrimonial
6
• gestão patrimonial;
• gestão de clientes;
• gestão de informação;
• gestão ambiental e gestão do risco.
No caso das entidades gestoras de infra-estruturas em geral, a gestão do património que compõe a infra-
estrutura destaca-se das restantes áreas de gestão, com as quais se relaciona e, sendo geralmente a actividade
condicionante as restantes. Neste contexto, a infra-estrutura constitui o elemento central no serviço prestado
pela entidade, pelo que a gestão patrimonial actua como o componente de gestão mais importante e complexo
que motiva e articula com a generalidade das actividades desenvolvidas (DNRM, 2001).
2.2 CONCEITO DE GESTÃO PATRIMONIAL
O património de uma dada entidade gestora consiste no conjunto de infra-estruturas necessárias para
prestação do serviço. Este património está sujeito a alterações ao longo do tempo, consequência das
necessidades do serviço e da evolução tenológica (CARDOSO, 2007). Tanto a reabilitação como a
renovação/substituição destas infra-estruturas tende a ser efectuada através da substituição de componentes
individuais, de modo a garantir a operacionalidade do sistema e a minimizar os períodos de interrupção do
serviço.
A American Public Works Association (APWA) define a gestão patrimonial de infra-estruturas como uma
metodologia para alocar os recursos de forma eficiente e equitativa aos diferentes objectivos que competem
entre si (ASCE/USEPA 2004). A alocação dos recursos faz-se numa classe específica de infra-estruturas, neste
caso sistemas de drenagem de águas residuais, e a atribuição de recursos é efectuada pelos gestores dos
sistemas ou por sistemas de gestão. A actividade de gestão do património permite optimizar o investimento no
sistema e apoiar o controlo dos custos operacionais diários relacionados com operações de manutenção do
sistema. Este método de gestão deve conduzir a um sistema eficiente e operado de forma optimizada
(ASCE/USEPA, 2004; CARDOSO, 2007).
ALEGRE e ALMEIDA (2007) descrevem a gestão patrimonial como a gestão do património que constitui as infra-
estruturas minimizando os custos e garantindo os níveis de serviço exigidos pelos clientes. Através desta
definição fica evidente que, em última análise, os clientes estabelecem os objectivos de desempenho e a
importância relativa desses objectivos no processo de tomada de decisão no âmbito da gestão patrimonial.
Assim, a gestão patrimonial difere da prática habitual de minimizar os custos do sistema, ao focar na
maximização do valor do sistema para os clientes (NESC, 2005). De acordo com o exposto, o objectivo principal
da gestão patrimonial é obter o melhor compromisso entre o custo da infra-estrutura e o serviço prestado,
salvaguardando níveis mínimos exigidos legalmente ou regulamentarmente. Para uma gestão patrimonial
eficiente é necessário analisar o custo de prestar um dado serviço procurando (ANAO, 1996):
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
7
• minimizar a necessidade de adquirir/construir novas infra-estruturas;
• maximizar o potencial das infra-estruturas existentes;
• reduzir o custo global das infra-estruturas;
• assegurar a definição de objectivos e avaliação de resultados.
CARDOSO (2007) identifica como principais objectivos subjacentes à implementação da gestão patrimonial a
sistemas de drenagem urbana a sua operação regular, garantindo o bom funcionamento dos elementos que o
compõem e o desempenho global dentro dos padrões estabelecidos durante o período de tempo mais longo
possível. Numa perspectiva integrada, é um processo sistemático como a função de garantir a eficiência
económica das actividades de (MEHLE et al., 2001):
• operação e manutenção;
• reabilitação e substituição;
• ampliação e adequação.
A gestão patrimonial conjuga aspectos técnicos da prática de engenharia com aspectos de caracter financeiros
e económicos. O património tem um tempo de vida indefinido, que dependerá da sua degradação física ou
funcional, embora possa atribuir-se um tempo de vida económica (BURNS et al., 1999; CARDOSO, 2007). Uma
análise financeira do património infra-estrutural faz-se com base no método de depreciação. Este método
fundamenta-se na atribuição de um valor económico às componentes físicas do património ao longo do tempo,
em detrimento da dedução do custo inicial dessas mesmas componentes. De acordo com MEHLE et al. (2001)
para aplicar este método é necessário atribuir um custo inicial aos elementos da infra-estrutura e desvalorizar
anualmente cada elemento da infra-estrutura ao longo da vida útil. Eventualmente, pode ser definido um valor
residual mínimo do elemento.
A aplicação deste método não tem em conta factores importantes para a análise financeira, como os custos
associados à reabilitação e manutenção e os seus efeitos na vida útil dos elementos da infra-estrutura. A
American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) elaborou uma abordagem
alternativa que permite ter em conta os factores referidos anteriormente. Segundo MEHLE et al. (2001), a
operação de gestão patrimonial necessita de:
• Inventariação da infra-estrutura, obtendo:
o a caracterização actualizada dos elementos da infra-estrutura;
o a classificação da condição dos elementos que compõe a infra-estrutura ou de uma amostra
estaticamente representativa dos mesmos;
• Valoração da infra-estrutura, requerendo:
o a previsão da condição futura dos elementos da infra-estrutura;
o a atribuição de um valor monetário aos elementos;
Capitulo 2 – Gestão Patrimonial
8
• Avaliação da infra-estrutura e a priotização das intervenções, definindo:
o um sistema de avaliação do desempenho para os diversos elementos que compõe a infra-
estrutura;
o um modelo para distribuir os recursos disponíveis à gestão dos elementos da infra-estrutura.
Para se poder aplicar os diversos processos desta abordagem, torna-se necessário a entidade gestora possuir
um cadastro actualizado do património infra-estrutural, uma classificação da condição dos elementos
(colectores/câmaras de visita) da infra-estrutura ou uma amostra estatisticamente representativa dos
elementos e uma estimativa do custo anual de manter o sistema no nível exigido para a condição dos
elementos que compõem a infra-estrutura (MEHLE et al., 2001).
Não obstante do que foi referido sobre a estratégia elaborada pela AASHTO, uma implementação eficaz do
processo de gestão patrimonial requer ainda a escolha dos critérios de desempenho e a definição de
objectivos, o diagnóstico do sistema, incluindo a avaliação do desempenho actual e a previsão das condições
futuras e a escolha da estratégia de intervenção e definição das medidas a adoptar (ALEGRE, 2010; WRC, 2001).
A gestão patrimonial para o caso de infra-estruturas de drenagem deve concentrar-se na optimização do ciclo
de reabilitação e substituição das infra-estruturas de forma a obter, no futuro, uma melhor relação custo-
benefício. Desta forma, a substituição ou reabilitação de um determinado elemento da infra-estrutura não
deve ser efectuada antes do tempo, pois está-se a desperdiçar capacidades e recursos, mas deverá ser antes da
ocorrência de falhas com consequências e encargos indesejáveis (SOUSA, 2012). Em suma, deve realizar-se a
tarefa devida, nos componentes que o exijam, no momento certo e com as soluções técnicas adequadas
(ASCE/USEPA, 2004; CARDOSO, 2007).
2.3 ESTRATÉGIAS DE GESTÃO PATRIMONIAL
Na perspectiva da operação e manutenção de um sistema de drenagem, as estratégias de gestão patrimonial
podem ser classificadas em reactivas e pró-activas. Na abordagem reactiva as acções de reparação só são
realizadas quando ocorre uma falha no sistema. Numa estratégia pró-activa, as acções que permitem um
elemento da infra-estrutura permanecer em boas condições de funcionamento adveêm de uma rotina
sistemática de inspecção, detecção e prevenção de falha. Dentro estratégia pró-activa existem diversas
variantes, conforme se esquematiza na Figura 2.1.
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
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Figura 2.1 - Estratégias de gestão patrimonial (MEHLE et al. (2001)).
Estratégia reactiva baseada na operação
É o método mais simples de gestão patrimonial. Neste método a substituição ou reparação de um elemento do
sistema só ocorre aquando de uma falha. Os registos de operação e manutenção, bem como de ocorrência de
falhas são registados para futuras análises. Este método implica maiores riscos do ponto de vista da segurança
equiparando a outras estratégias, no caso de falha grave pode até resultar em perigos para a vida humana e/ou
danos significativos noutras infra-estruturas. Do ponto de vista financeiro, esta estratégia não se apresenta
como uma boa opção face a outras estratégias pois, de uma perspectiva que não se limite ao custo de reparar a
falha e inclua os custos indirectos dela resultante (e.g., interrupção do serviço; incomididade para as
populações; impactos ambientais),é sempre mais onerosa a reparação após falha do que antes da sua
ocorrência (MEHLE et al., 2001).
Estratégia pró-activa baseada na prevenção
Na estratégia preventiva os elementos da infra-estrutura são reabilitados e/ou reparados em períodos de
tempo fixos (MEHLE et al., 2001). Esta estratégia é baseada no historial e experiência da entidade gestora. A
optimização do intervalo de tempo fixo depende dos critérios económicos, de segurança e de nível de serviço.
Esta estratégia necessita de um grande volume de dados, para efectuar análises estatísticas que permitem
obter tempos de vida útil dos diversos elementos que compõe o sistema de drenagem (SOUSA, 2012).
Adicionalmente, a previsão da vida útil dos componentes corresponde a valores médios observados que
podem não corresponder ao padrão da infra-estrutura no futuro, o que poderá ter consequências em termos
da eficiência económica das intervenções efectuadas com base nesta estratégia.
Estratégia pró-activa baseada na inspecção
Esta estratégia envolve a realização de inspecções periódicas e a decisão de manter, reparar ou substituir é
determinada com base nos resultados dessas inspecções. É uma das estratégias mais utilizada pelas entidades
Capitulo 2 – Gestão Patrimonial
10
gestoras nos processos de gestão patrimonial. Neste método existe uma priorização dos elementos da infra-
estrutura a reparar, dando-se prioridade aos elementos em pior condição (MEHLE et al., 2001).
Estratégia pró-activa baseada na previsão
Esta estratégia tem como objectivo optimizar a performance e fiabilidade minimizando os custos associados
(MEHLE et al., 2001). Tendo em conta os limites de recursos disponíveis, esta estratégia promove a priorização,
dos elementos que necessitam de intervenção, através de modelos de degradação dos diversos elementos e da
previsão dos impactos da respectiva falha. Através desta estratégia é possível estabelecer prioridades de
intervenção e os custos associados a cada cenário (SOUSA, 2012). Esta estratégia apresenta-se como a melhor
abordagem do ponto de vista da previsão de falhas, planeamento de reparações ou substituições e distribuição
de recursos (MEHLE et al., 2001).
2.4 METODOLOGIA DE GESTÃO PATRIMONIAL
2.4.1 NOTA INTRODUTÓRIA
A metodologia da gestão patrimonial de infra-estruturas é composta por um conjunto de processos que
permitem conjugar a gestão técnica com a componente económica e financeira (CARDOSO, 2007). De acordo
com National Research Council Canada (NRC) os processos necessários para uma gestão pró-activa como o
objectivo de manter a performance dos sistemas de drenagem são: inventariação da infra-estrutura, aferição
do risco de falha do sistema, priritização das intervenções, inspecção da infra-estrutura, avaliação da condição
dos colectores e câmara de visita, decisão sobre o tipo de reabilitação a efectuar, reabilitação, estabelecimento
da frequência das inspecções futuras. As relações e dependências dos processos envolvidos na gestão pró-
activas são descritas pela Figura 2.2.
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
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Figura 2.2 - Esquema das etapas de gestão da infra-estrutura (adaptada de MCDONALD e ZHAO (2001)).
2.4.2 INVENTARIAÇÃO DA INFRA-ESTRUTURA
A inventariação das infra-estruturas corresponde ao conjunto de toda a informação sobre as características e o
historial das infra-estruturas, que deve ser exaustiva e continuamente actualizada. Esta etapa constitui a base
de suporte para a implementação da gestão patrimonial, em especial se o objectivo for adoptar uma estratégia
de gestão pró-activa. Geralmente, a inventariação das infra-estruturas de um sistema de drenagem requer uma
combinação de pesquisa de registos e verificações/levantamentos locais (ASCE/USEPA, 2004).
No estudo denominado An examination of methods for Condition Rating of sewer Pipelines, são descritas
algumas das informações fundamentais para o processo de inventariação (MEHLE et al., 2001):
• custo de construção do elemento;
• localização e características físicas actuais da infra-estrutura;
• características de projecto;
• histórico do funcionamento das componentes;
• registo das actividades de manutenção;
• utilizações, solicitações e condição actual das diversas componentes da infra-estrutura.
Capitulo 2 – Gestão Patrimonial
12
Dada a complexidade destas infra-estruturas, geralmente estas informações têm de ser recolhidas de fontes de
informação correspondentes a diferentes fases de projecto e também diferentes fases de operação do sistema.
Usualmente as entidades gestoras utilizam as seguintes fontes de informação (NRC-CNRC, 2004; SOUSA, 2012):
• elementos de projecto;
• telas finais;
• relatórios de inspecções realizadas;
• relatórios de estudos efectuados;
• relatórios e manuais de operação e manutenção;
• contacto com pessoal responsável pela operação e manutenção;
• registos de intervenções de reparação ou substituição;
• registos dos consumidores.
Na concepção do suporte para o inventário das infra-estruturas de drenagem, pode optar-se pela utilização
isolada de plataformas informáticas ou a conjugação de diversas soluções. Existem diversas soluções no
mercado baseadas em Sistemas de Informação Geográfica (SIG) e/ou Desenho Assistido por Computador (DAC)
(SOUSA, 2012). A base de dados deve ser concebida de modo a que seja de gestão simples e a entidade gestora
deverá estabelecer procedimentos que permitam uma actualização constante (NRC-CNRC, 2004; SOUSA, 2012).
2.4.3 AFERIÇÃO DO RISCO DE FALHA DO SISTEMA
A gestão do risco é um processo que, no sector da água, tem vindo a ganhar importância. Inicialmente os
aspectos a ter em conta na apreciação do risco prendiam-se com critérios ambientais, mais concretamente
com a carga poluente descarregada no meio receptor. Este processo tem incorporado ao longo do tempo
outros conceitos de caracter económico e de enfoque no cliente, nomeadamente custos associados com a
perda e falha do serviço (SOUSA, 2012).
A norma ISO 24511:2007 faz referência à gestão de risco em sistemas de drenagem, associando a situações de
caracter excepcional de exploração, indicando a necessidade de abordagens de gestão pró-activa para
assegurar o serviço no caso de ocorrência dessas situações. Esta norma menciona os seguintes casos de
emergência a ter em conta da gestão do risco:
• acidentes (tecnológicos e outros);
• fenómenos naturais (e.g. sismos; fenómenos climáticos extremos);
• acções humanas (eg. criminais; vandalismo; terrorismo).
A abordagem de cada um destes casos de emergência implica a criação de cenários e a adequação do tipo de
estratégia de gestão patrimonial a adoptar pela entidade gestora a cada cenário. De acordo com UGARELLI et
al. (2010), ao considerar-se a gestão de risco, é possível adequar a cada situação uma estratégia de gestão
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
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patrimonial, podendo coexistir estratégias reactivas com estratégias pró-activas no mesmo sistema de
drenagem.
Numa análise mais cuidada à norma é possível identificar algumas referências de riscos relacionados com
ambiente, segurança e saúde, mencionadas no âmbito de processos da gestão patrimonial, como o
desenvolvimento de processos de operação, concepção e implementação de programas de manutenção pró-
activos, inventariação de materiais e equipamentos críticos e elaboração de planos de contingência e
emergência (SOUSA, 2012).
No âmbito da gestão patrimonial, a gestão do risco de um sistema de drenagem urbana deve ser encarado
segundo duas perspectivas. A primeira centra-se nos riscos relacionados com a avaliação, interpretação e
previsão do desempenho das infra-estruturas. A segunda concentra-se nos riscos relacionados com os
resultados das intervenções efectuadas no desempenho das infra-estruturas (SOUSA, 2012). Embora estas
perspectivas não sejam totalmente independentes, a primeira envolve a incerteza associada à tomada de
decisões na fase de concepção, entendendo-se como concepção tanto um projecto de um novo sistema de
drenagem, como a definição de planos de manutenção ou operação ou até projectos de
reabilitação/substituição de sistemas existentes. A segunda tem em conta a incerteza de aspectos associados à
fase de operação do sistema (SOUSA, 2012).
A aferição do risco de falha do sistema estabelece os critérios utilizados na prioritização das inspecções e na
reabilitação, não devendo incluir apenas a condição física do colector mas também o grau de impacto
decorrente da falha do colector (MCDONALD e ZHAO, 2001).
Este grau de impacto também deve ter em conta as áreas de impacto externas em termos ambientais,
humanos e económicos. Tradicionalmente os impactos relacionados com infra-estruturas de saneamento
podem ser categorizados em termos da poluição ambiental, a afectação do sistema envolvente em termos
biológicos e antropológicos, as consequências em termos de segurança e saúde para a sociedade e o custo da
implementação e funcionamento do sistema na região. Na Tabela 2.1 encontram-se alguns dos potenciais
impactos de um sistema de drenagem agrupados nas diversas categorias descritas anteriormente:
Capitulo 2 – Gestão Patrimonial
14
Tabela 2.1 - Impactos num sistema de drenagem (adaptada de MARLOW et al. (2011); SOUSA (2012)).
Categoria Externalidade
Poluição
Contaminação do ar Contaminação do solo Contaminação de águas subterrâneas Contaminação de águas superficiais Emissão de gases de efeito de estufa Produção de resíduos perigosos
Envolvente Perda/geração de habitats Alteração da biodiversidade Perturbação de bens históricos e/ou arqueológicos
Segurança e saúde Higiene e saúde pública Segurança pública
Sociedade
Danos em bens (e.g., vias de comunicação) e serviços (e.g., circulação automóvel) Danos em bens (e.g., edifícios) e serviços (e.g., circulação automóvel) Incomodidade sonora e odorífera Impacto estético/visual e recreacional
Economia Custo da água potável, água residual e do terreno Encargos com danos Efeito no valor das propriedades
2.4.4 PRIORITIZAÇÃO
Os recursos disponíveis para a reabilitação tendem a ser escassos e limitados face às solicitações (ELISEO,
2009). Desta problemática decorre a necessidade de prioritizar os diferentes projectos de reabilitação. A
resolução deste desafio é bastante complexa, face ao conflito de interesses e objectivos das diferentes
entidades envolvidas (e.g., políticos, administradores, accionistas, técnicos, clientes finais).
Do ponto de vista técnico, estabelecendo o risco associado a cada troço de colector, é possível elaborar um
mapa da infra-estrutura com as zonas classificadas segundo o risco. Este mapa pode ser utilizado para a
prioritização das inspecções aos colectores, optando-se por inspeccionar previamente os de maior risco, se
mais nenhuma informação contradizer.
2.4.5 TÉCNICAS DE INSPECÇÃO
Complementarmente à caracterização dos componentes, a inventariação completa das infra-estruturas
envolve a avaliação da sua condição e capacidade actual. Tal implica o recurso a técnicas de inspecção e
ensaios de modo a complementar os eventuais registos de ocorrências e/ou de campanhas de monitorização.
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
15
As campanhas de inspecção ao colector podem ser efectuadas com recursos a diversas técnicas. As técnicas de
inspecção podem dividir-se em três grupos:
• técnicas visuais (inspecção pessoal; CCTV);
• sistemas físicos (laser; ultra-sons);
• sistemas geofísicos (termografia por infravermelhos; radar de penetração terrestre).
A escolha da técnica de inspecção ou da utilização de vária técnicas em conjunto depende do tamanho do
colector, do orçamento que a entidade gestora dispõe e se a já é conhecida informação adicional sobre os
colectores. No Capítulo 3 desta dissertação serão descritas várias técnicas de inspecção, explicitando as suas
vantagens e desvantagens.
2.4.6 AVALIAÇÃO DA CONDIÇÃO ESTRUTURAL E FUNCIONAL DAS INFRA-ESTRUTURAS
Na prática, a avaliação da condição dos sistemas de drenagem é efectuada, maioritariamente, através de
inspecções CCTV. Esta técnica avalia os defeitos por meio de uma câmara que recolhe imagens das anomalias à
medida que percorre o colector. Os defeitos possíveis de ser identificados pela câmara são os que se
encontram acima da superfície livre do colector, visto que a turbulência do escoamento e os detritos do
efluente não permitem obter imagens com qualidade suficiente para identificar anomalias em zonas
submersas. As anomalias podem ser identificadas e classificadas, segundo protocolos, por um inspector
treinado.
A aferição da condição do colector é efectuada com recurso aos protocolos de inspecção. Através destes
protocolos é possível estabelecer condições estruturais e funcionais dos colectores de acordo com os defeitos
encontrados nas inspecções e os pesos associados a esses defeitos por parte do protocolo utilizado. O peso é
atribuído de acordo com o tipo de defeito e a severidade do mesmo. A génese dos protocolos e a sua aplicação
serão apresentadas nos capítulos Capítulo 4 e Capítulo 5 respectivamente.
A utilização destes instrumentos deve ser considerada como um auxílio no processo de decisão de reabilitação
e não como substituto do conhecimento e experiência dos técnicos das entidades gestoras responsáveis por
estas decisões.
A decisão sobre o tipo de reabilitação a efectuar depende dos vários defeitos encontrados no colector, da
extensão dos mesmos e dos métodos de reabilitação disponíveis pela entidade gestora, incluindo as suas
características, o campo de aplicação, o seu custo e a duração da reparação proporcionada pelo método.
Capitulo 2 – Gestão Patrimonial
16
2.4.7 REABILITAÇÃO E FREQUÊNCIA DE FUTURAS INSPECÇÕES
A reabilitação a efectuar ao colector deve ter em conta risco associado, sendo o grau estrutural e funcional do
elemento indicadores da probabilidade de falha. As consequências da falha dependem de factores como a
dimensão, profundidade ou localização do colector.
A frequência das inspecções pode ser igual para toda a rede de drenagem gerida pela entidade gestora, por
exemplo de 3 em 3 anos inspeccionar toda a rede de drenagem, ou pode ser estabelecida de acordo com o
grau estrutural e funcional obtido na última inspecção aos colectores, em que uma melhor condição do
colector corresponde a inspecções mais espaçadas no tempo. O National Research Council Canada (NRC)
propõe que a frequência com que se inspecciona seja estabelecida com base no risco de falha do elemento da
infra-estrutura e na condição estrutural e funcional que o colector se encontra (Tabela 2.2). O risco de falha é
determinado em função da condição dos elementos do sistema de drenagem e das consequências resultantes
da eventual falha. No caso de colectores (e câmaras de visita), a condição é medida numa escala de 1 a 5,
sendo 5 a pior condição e 1 a melhor. A determinação da condição dos colectores resulta da ponderação da
severidade das anomalias observadas nas inspecções CCTV, utilizando para isso os protocolos de ponderação. A
génese dos protocolos e a sua aplicação para a obtenção da condição do colector serão apresentadas nos
capítulos Capítulo 4 e Capítulo 5 respectivamente. A metodologia do National Research Council Canada prevê
que as consequências da falha também sejam medidas numa escala de 1 a 5 tendo em consideração os
impactos no meio envolvente no caso de falha do elemento da infra-estrutura em análise, sendo que 5 o grau
mais severo da classificação. Os impactos no meio envolvente foram descritos no subcapítulo 2.4.3.
Tabela 2.2 - Frequência das reabilitações com base no risco de impacto e condição do colector (adaptada de MCDONALD e ZHAO (2001)).
Probabilidade de falha Impacto da falha
Frequência da inspecção (anos) Descrição Escala
Colapso eminente ou colector colapsado
5 1-5 Reabilitação
imediata
Colapso provável 4 5
Reabilitação imediata
1-4 2-6 Colapso improvável com
potencial para deterioração
3 5 3
1-4 5-10
Risco mínimo de colapso com algum potencial de
detioração 2
5 5
1-4 10-15
Condição excelente ou aceitável
0-1 5 10
1-4 15-25
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
17
Capítulo 3 - TÉCNICAS DE INSPECÇÃO
3.1 TIPOLOGIA DE TÉCNICAS DE INSPECÇÃO
O património infra-estrutural de sistema de drenagem de águas residuais desenvolve-se, na sua maioria, no
subsolo. Inicialmente, a inspecção destas infra-estruturas era efectuada através de inspecção visual directa.
Contudo, a maioria das infra-estruturas não é visitável, sendo a observação feita apenas a partir dos pontos de
acesso, e as que são visitáveis representam espaços confinados que acarretam riscos significativos para o saúde
e segurança dos técnicos. De modo a ultrapassar os obstáculos que impõem uma inspecção visual directa a
estas infra-estruturas, tem-se vindo a desenvolver e adoptar progressivamente, novas técnicas de inspecção
indirectas (KOO e ARIARATNAM, 2006).
A escolha da técnica apropriada para inspecção da infra-estrutura enterrada depende de vários factores,
nomeadamente o material do colector, se o uso do colector é para distribuição de água potável ou para águas
residuais e o tipo de informação a recolher (KOO e ARIARATNAM, 2006). Relativamente ao tipo de informação
a recolher, a selecção da técnica apropriada depende do objectivo da inspecção. A inspecção pode ser realizada
com o intuito de obter um reconhecimento posicional da infra-estrutura, pode ser realizada com o intuito de
inspeccionar internamente o colector ou inspeccionar externamente o mesmo (KOO e ARIARATNAM, 2006).
Actualmente existem diversos métodos disponíveis no mercado que permitem ir de encontro aos diversos
objectivos das campanhas de inspecção. A Tabela 3.1 pretende categorizar algumas das técnicas mais usuais na
recolha de informação em campanhas de inspecção a sistemas de drenagem, estas técnicas podem dividir-se
em técnicas visuais, sistemas físicos e sistemas geofísicos (NRC-CNRC, 2004; READ e VICKRIDGE, 1997; USEPA,
1999; WRC, 2001).
As técnicas visuais são amplamente adoptadas pelas entidades gestoras, pois estão bem ajustadas à aplicação
de protocolos baseados na observação de anomalias para o levantamento da condição dos colectores.
Contudo, estas técnicas apresentam limitações em termos de aplicação e detecção de anomalias,
nomeadamente na identificação de defeitos na parte submersa do colector devido à presença de detritos no
efluente e à turbulência do escoamento torna-se difícil a obtenção de imagens com qualidade suficiente para a
identificação de anomalias, estas técnicas também não permitem a identificação de problemas na envolvente
exterior do colector (MAKAR, 1999). Os sistemas físicos e geofísicos têm vindo a ser utilizados como fontes de
informação complementar, nomeadamente em condições onde as inspecções CCTV não são viáveis. No
entanto estes sistemas ainda não apresentam eficiências e níveis de confiança que lhes permitam substituir na
totalidade a inspecção visual, em particular devido à dificuldade de interpretação dos resultados (MAKAR,
1999).
Capitulo 3 – Técnicas de inspecção
18
Tabela 3.1 - Técnicas usuais de inspecção de sistemas de drenagem (SOUSA et al., 2006; USEPA, 2009)
Categoria Descrição Tecnologia
Técnicas visuais Permitem identificar anomalias através da inspecção ao interior dos colectores por operários especializados.
• Inspecção pessoal; • Televisão em circuito fechado
(CCTV).
Sistemas físicos
Recorrem a equipamentos que através da análise de correntes eléctricas, ondas electromagnéticas, ondas acústicas ou radiações, permitem obter informações sobre a geometria, condição de conservação dos colectores e solo envolvente.
• Detectores de fugas; • Sistema de monitorização acústica; • Sonar/Ultra-sons; • Sistema eléctrico de localização de
infiltrações; • RFEC – Remote field eddy current; • MFL – Magnetic flux leakage; • Laser.
Sistemas geofísicos
Através de equipamentos sofisticados que analisam ondas electromagnéticas ou radiações, possibilitam obter informações sobre o solo envolvente, a geometria e localização dos colectores.
• Termografia por infravermelhos; • Radar de penetração terrestre.
3.2 TELEVISÃO DE CIRCUITO FECHADO
A tecnologia de Televisão em Circuito Fechado (CCTV – Closed Circuit Television) tem sido amplamente utilizada
na inspecção de colectores, desde a sua introdução após a II Guerra Mundial, sendo uma das técnicas mais
utilizadas a par da inspecção pessoal (KOO e ARIARATNAM, 2006; READ e VICKRIDGE, 1997; WRC, 2001). Esta
técnica de inspecção consiste em identificar as anomalias existentes nos colectores por visualização das
imagens recolhidas através de câmaras CCTV que são introduzidas e deslocadas ao longo dos colectores.
Apresenta-se como uma técnica muito eficiente em termos de custo a longo prazo e também bastante eficaz
na detecção de vários tipos de anomalias (GOKHALE e GRAHAM, 2004; KOO e ARIARATNAM, 2006; USEPA,
1999).
A aplicação desta técnica limita-se à capacidade de apenas detectar anomalias visíveis na superfície interior do
colector (GOKHALE e GRAHAM, 2004). Outra limitação reside na impossibilidade de detecção de anomalias
existentes sob o escoamento. Esta técnica deixa de ser viável, pois não permite a obtenção de imagens com
qualidade, nos casos em que o sistema de colectores se encontre parcialmente ou totalmente bloqueado ou a
altura do efluente não permita obter imagens. No Reino Unido estima-se que cerca de 10000 a 15000 km se
encontrem nestas condições (DURAN et al., 2002). O facto de esta técnica depender muito da qualidade da
imagem obtida e da visualização das imagens recolhidas, torna o processo de análise demorado, subjectivo e
muito dependente da experiência do inspector (GOKHALE e GRAHAM, 2004; GOMEZ et al., 2004; KOO e
ARIARATNAM, 2006). Para colmatar algumas destas limitações, a tecnologia de inspecção CCTV tem sido alvo
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
19
de evoluções tecnológicas nas últimas duas décadas, e a qualidade de imagem capturada tem sido melhorada.
A introdução de câmaras a cores e o aumento da resolução contribuíram para o melhoramento da qualidade
de imagem. Também foram introduzidas lentes de ampliação fixa ou controlada à distância que vieram a
permitir uma visualização global e em detalhe da superfície dos sistemas de colectores. Outra inovação
importante foi a introdução de câmaras com possibilidade de movimentação em direcções distintas do eixo do
colector possibilitando a inspecção das anomalias e das ligações com melhor detalhe. Em termos dimensionais,
os equipamentos CCTV têm sofrido uma redução do seu tamanho possibilitando a inspecção de mais
componentes das infra-estruturas (GOKHALE e GRAHAM, 2004; READ e VICKRIDGE, 1997; SOUSA et al., 2006;
WRC, 2001).
No âmbito do armazenamento das imagens vídeo, a técnica também foi alvo de inovação com registo dos
dados em formatos MPEG em CDROMs e DVDs, permitindo uma pesquisa mais rápida e o cruzamento com
informação complementar (localização e dados sobre defeitos) e comparação com dados de outros sistemas. O
processamento informático automático das imagens obtidas nas inspecções potenciou uma classificação mais
rápida e objectiva das anomalias detectadas. Por outro lado, o cruzamento de dados com outros métodos de
inspecção (laser; sonar), veio a permitir imagens mais completas tanto da parte imersa como
submersa(GOKHALE e GRAHAM, 2004).
Tendo em consideração a mobilidade das câmaras de CCTV, podem classificar-se os sistemas de inspecção por
CCTV em estacionários ou móveis (WRC, 2001).
3.2.1 SISTEMA ESTACIONÁRIO
Neste sistema, a câmara de inspecção é fixada numa câmara de visita, donde capta imagens do colector. A
câmara pode, eventualmente, ser dotada de sistema de ampliação da imagem. Através desta tecnologia, a
capacidade de detecção dos defeitos resume-se aos que são visíveis a partir do local onde a câmara é instalada
(MAKAR, 1999). Actualmente, as câmaras utilizadas neste sistema CCTV permitem obter imagens panorâmicas
e podem ampliar imagens até 30 metros em colectores de 150 mm de diâmetro e até 210 metros em
colectores de maior dimensão (USEPA, 2009).
Uma das limitações de utilização do sistema estacionário reside na incapacidade da técnica inspeccionar zonas
submersas dos colectores. A resolução da imagem, a iluminação e a ampliação são também uma desvantagem
desta técnica face a outras técnicas (USEPA, 2009).
Dadas as limitações de observação desta técnica, na prática a sua utilização é, maioritariamente, integrada
num processo de selecção das infra-estruturas prioritárias para inspecção complementar (MAKAR, 1999). Para
esta função, esta técnica é bastante eficiente, pois não necessita de uma operação de limpeza do colector
antes da realização da inspecção, permitindo que a equipa de inspecção análise de uma foram eficiente o
Capitulo 3 – Técnicas de inspecção
20
sistema a inspeccionar priorizando os troços de colector a serem alvos de uma inspecção mais cuidada (USEPA,
2009).
3.2.2 SISTEMAS MÓVEIS
Os sistemas móveis são os mais utilizados para a inspecção de colectores. Actualmente é usual a utilização de
robôs motorizados, controlados à distância, que se deslocam ao longo do eixo dos colectores, recolhendo
imagens de anomalias na sua passagem (Figura 3.1). Estes sistemas podem ainda ter velocidades reguláveis e
permitir o controlo da altura da câmara e/ou das luzes (READ e VICKRIDGE, 1997; WRC, 2001). Nos colectores
de menores diâmetros, em que os robôs não consigam entrar, ou nos colectores de grandes diâmetros, em que
não seja possível desviar o efluente devido à altura e velocidade de escoamento inviabilizem a sua utilização, é
frequente montar as câmaras em jangadas que são arrastadas ao longo do colector. Um dos grandes
problemas desta alternativa é o intervalo de tempo necessário para imobilizar a câmara, caso seja preciso
inspeccionar com maior detalhe alguma secção do colector (READ e VICKRIDGE, 1997; USEPA, 1999).
Figura 3.1 - Sistema móvel de inspecção CCTV Rovver 225 (SEWERTECHNOLOGIESINC, 2012).
Actualmente, já existem equipamentos comerciais móveis que permitem a inspecção de colectores com
diâmetros a partir de 100 mm (USEPA, 1999; WRC, 2001). É recomendado que a esta técnica só seja aplicada na
inspecção de colectores com diâmetros até 1200 mm (USEPA, 1999; WRC, 2001). Tal deve-se ao facto de, à
medida que o diâmetro do colector aumenta, a distância entre a câmara e as paredes aumenta e condiciona a
capacidade de visualização das anomalias. Para diâmetros superiores são necessárias câmaras que permitam
imagens de maior resolução e sistemas de iluminação mais potentes. A câmara deve ser montada de forma a
manter a lente o mais próximo possível do centro da tubagem, em colectores circulares ou rectangulares, ou a
dois terços da altura, em colectores ovais (READ e VICKRIDGE, 1997; USEPA, 1999).
3.3 LASER
Estes sistemas permitem obter imagens digitalizadas com elevado detalhe das superfícies interiores dos
colectores (Figura 3.2 a)) através de feixes de luz sobre a forma de LASER (Light Amplification by Stimulated
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
21
Emission of Radiation). As imagens digitalizadas produzidas por este sistema podem ser bi ou tri-dimensionais
(KOO e ARIARATNAM, 2006). A Figura 3.2 b) ilustra uma imagem tri-dimensional do perfil de um colector. A
detecção de anomalias por este sistema depende do grau com que o feixe de luz emitido é reflectido (MAKAR,
1999), sendo que as superfícies lisas reflectem o máximo da luz incidente, as superfícies fissuradas reduzem a
luz reflectida e as secções em falta ou fendas no colector não reflectem a luz incidente.
a)
b)
Figura 3.2 – a) Inspecção com recuso a técnica LASER (REDZONE-ROBOTICS, 2012) b)Obtenção do perfil do colector através da técnica LASER (TRENCHLESSAUSTRALASIA, 2012).
Os sistemas com tecnologia LASER apresentam uma vasta gama de aplicação, desde colectores com diâmetros
de 0,225 m até 1,5 m e com precisões na ordem dos 0,1 mm na medição da geometria do colector, permitindo
detectar eficazmente alterações à forma do colector originadas por deformações, corrosão ou
sedimentos(SOUSA et al., 2006; USEPA, 2009). Através deste sistema é possível detectar fissuras até 0,25 a 0,3
mm (SOUSA et al., 2006).
Na inspecção de colectores de grandes dimensões, estes sistemas são mais eficazes do que os sistemas de
inspecção CCTV, pois não apresentam limitações decorrentes da distância entre a câmara e a superfície do
colector e nem dificuldades em termos de nível de iluminação (GOKHALE et al., 2005). Por outro lado, esta
técnica, tal como a técnica CCTV, não é aplicável nas superfícies imersas dos colectores (KOO e ARIARATNAM,
2006).
No decorrer de uma inspecção por este método, a informação é analisada e gravada informaticamente,
reduzindo os erros decorrentes do inspector por cansaço ou falta de experiência do inspector e permitindo um
acesso mais eficaz aos dados por parte dos técnicos (MAKAR, 1999).
Do ponto de vista dos custos, este sistema requer um investimento inicial superior ao equipamento CCTV, mas,
do ponto de vista do processo de inspecção, apresenta encargos operacionais mais reduzidos que o CCTV pois
a inspecção processa-se de forma mais rápida (MAKAR, 1999). Os lasers são muitas vezes utilizados em
Capitulo 3 – Técnicas de inspecção
22
combinação com outros métodos de inspecção mais comuns, como CCTV e / ou sonar, de forma a colmatar as
limitações inerentes a cada técnica (USEPA, 2009).
3.4 SISTEMAS FÍSICOS ACÚSTICOS
A tecnologia acústica, em termos gerais, usa dispositivos de medição para detectar vibrações e/ou ondas de
som. Na avaliação da condição de colectores, os sensores acústicos são usados para detectar sinais emitidos
por defeitos. Estes são utilizados por uma variedade de produtos comercialmente disponíveis. Os sistemas
físicos acústicos são amplamente utilizados para a inspecção de redes de abastecimentos de água, por isso,
esta categoria de tecnologia de inspecção também pode ser utilizado para colectores sob pressão (condutas
elevatórias).
Existem três classificações distintas de tecnologias acústicas (USEPA, 2009):
• detectores de fugas, que são utilizados para detectar os sinais acústicos emitidos pelas fugas nas
condutas;
• sistemas de monitorização acústicos, que são usados para avaliar a condição de condutas de betão
armado pré-esforçado;
• SONAR, ou ultra-som, sistemas que emitem ondas sonoras de alta frequência e medem a reflexão
destas ondas na parede do colector, a fim de detectar uma variedade de defeitos do tubo.
3.4.1 DETECTORES DE FUGAS
Detectores de fugas são dispositivos usados para detectar o som ou vibração produzida por fugas em condutas
de redes de abastecimento de água e de redes de esgotos. Estes incluem dispositivos portáteis de escuta, como
hastes de escuta, microfones subaquáticos (hidrofones) e geofones (microfones terra); correlacionadores de
ruído; e dispositivos internos que recolhem informações sobre as fugas remotamente (USEPA, 2009). Os
dispositivos portáteis de escuta e os correlacionadores de ruído são comercialmente disponíveis e têm sido
usados na detecção de fugas à décadas. Os dispositivos internos de detecção de fugas são um avanço mais
recente na utilização de tecnologia acústica para a avaliação da condição das condutas (USEPA, 2009).
As formas mais simples de detectores de fugas são dispositivos de escuta mecânica. Estes incluem hastes de
escuta e hidrofones, que são as duas hastes metálicas equipados com um fone de ouvido. Estes dispositivos são
operados colocando a haste em contacto directo com a conduta, permitindo que o operador do dispositivo
possa ouvir as fugas através do fone de ouvido.
Geofones são outro tipo de dispositivo de escuta, estes são colocados sobre o solo ou pavimento acima da
conduta, permitindo ao inspector ouvir o som das fugas, uma vez que estes sons são transmitidos através do
solo.
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
23
Os hidrofones também podem ser electrónicos, estas são compatíveis com os dispositivos mecânicos descritos
acima, mas também podem incluir elementos especiais, tais como filtros de ruído, amplificadores ajustáveis e
elementos sensíveis, como materiais piezoeléctricos. As fugas, através deste sistema, podem ser detectadas
tanto por parte dos inspectores através de fones de ouvido ou em alguns casos por soundmeters que podem
armazenar os níveis de ruído emitidos por fugas em condutas para posterior análise, constituindo uma
vantagem face aos sistemas mecânicos (USEPA, 2009).
Os correlacionadores de ruído são um tipo de detectores de fugas mais complexo e preciso, que têm sido
utilizados para detecção de fugas desde 1980. Estes dispositivos computacionais são usados para medir o som
ou a vibração em dois pontos sobre uma conduta, localizados em ambos os lados de uma suspeita de fuga.
Dependendo do dispositivo, as medições são realizadas por um sensor de vibrações que pode ser um
acelerómetro ligado aos pontos de contacto com a conduta ou um microfone subaquático, que é inserido na
própria conduta. Os sinais detectados pelo sensor são transmitidos através de uma rede sem fios para o
dispositivo de correlação, que indica a localização de fugas com base no intervalo de tempo entre os sinais de
fuga medidos a partir dos dois pontos.
As formas mais complexas de detectores de fugas são os dispositivos internos, que são implantados na conduta
e monitorizam continuamente as fugas. A Figura 3.3 exemplifica o sistema Sahara® composto por um
hydrophone que permite inspeccionar condutas. Através deste sistema o inspector pode ouvir os sinais
detectados pelo sensor directamente ou pode ver o sinal através de um computador com um software de
espectrograma. O sistema localiza as fugas identificando os sinais acústicos. O tamanho da fuga pode ser
estimado com base no sinal registado pelo dispositivo (USEPA, 2012; USEPA, 2009).
Figura 3.3 - Sistema Sahara® (adaptada de USEPA (2012)).
Existem várias soluções comercialmente disponíveis para dispositivos internos de detecção de fugas que
utilizam tecnologias acústicas para a condição de condutas. Os prestadores de serviços regionais e nacionais
Capitulo 3 – Técnicas de inspecção
24
têm a capacidade de avaliar os sistemas de águas residuais, embora esta tecnologia seja muito mais utilizada
na avaliação da condição dos sistemas de distribuição de água (USEPA, 2009).
3.4.2 SISTEMAS DE MONITORIZAÇÃO ACÚSTICA
Os sistemas de monitorização acústica são instalados ao longo de uma conduta de betão pré-esforçado para
fornecer uma monitorização contínua da condição geral da conduta. Historicamente, o betão pré-esforçado
tem sido utilizado para grandes diâmetros de condutas forçadas e têm ocorrido falhas devido a corrosão
interna ou externa. Os sistemas funcionam através da detecção do sinal acústico produzido pela ruptura do aço
pré-esforçado dentro da conduta. Este sistema não permite identificar defeitos individuais, mas apresenta-se
bastante útil como técnica de triagem para determinar se uma avaliação adicional da condição deve ser
realizada (USEPA, 2009).
Uma das técnicas utilizadas é o Teste de Emissão Acústica (Acoustic Emission Testing - AET) da empresa
Pressure Pipe Inspection Company. Este sistema de controlo acústico é utilizado principalmente para controlar
a deterioração de condutas de sistemas de adução em betão armado pré-esforçado, mas também tem sido
implementado para avaliar a condição de condutas forçadas em redes de esgotos. O sistema AET baseia-se na
detecção da energia acústica libertada quando os fios de pré-esforço fios atingem a rotura (seja esta por quebra
ou por cedência dos mesmos). O sistema detecta a descompressão geral, através da determinação da
frequência e do número de cedências durante um período de tempo. O sistema de AET determina a localização
das falhas com base no tempo de chegada dos sinais acústicos a uma série de sensores localizados no interior
do tubo. Uma vez que a técnica não detecta número de fios em rotura, mas em vez disso determina a
descompressão generalizada num troço da conduta, recomenda-se que esta técnica seja usada como uma
técnica de triagem antes de utilizar outros métodos para detectar defeitos (USEPA, 2009).
O sistema de AET é constituído por uma série de unidades instaladas ao longo da conduta. Cada unidade
contém um sensor (um hidrofone ou um acelerómetro), um processador de sinal, uma estação de base e um
dispositivo de precisão temporal. Os hidrofones são instalados com um espaçamento de cerca de 500 a 3000
pés, o espaçamento é largamente dependente do diâmetro da conduta (condutas menores exigem um
espaçamento mais próximo do que as maiores) (USEPA, 2009). Os acelerómetros são montados à superfície;
espaçamento é mais flexível, quando este tipo de sensor é utilizado. O processador de sinal é um pequeno
computador que está instalado perto do hidrofone. Este monitoriza os sinais detectados pelo hidrofone e
transmite os sinais que indicam eventos relacionados com fios de pré-esforço para a estação de base. A
estação de base é constituída por um computador pessoal, um dispositivo de comunicação de redes sem fios e
um dispositivo de ligação à internet. O dispositivo precisão temporal é constituído pela antena de GPS e pelo
processador, fornecem informações sobre a localização de cada sensor e determina o calendário de eventos
acústicos (USEPA, 2009). Os elementos que compõem o sistema apresentam-se na Figura 3.4.
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
25
Figura 3.4 - Sistema AET (adaptada de BENGTSSON et al. (2005)).
O AET pode ser usado para monitorizar activamente a descompressão em condutas de betão pré-esforçado de
450 mm ou de maior diâmetro. O sistema funciona com as condutas em serviço. A técnica é importante para
fornecer um aviso prévio da falha de uma conduta e para a triagem das redes, determinando quais as condutas
que se estão a deteriorar. No entanto, esta técnica tem a desvantagem de não poder detectar defeitos
individuais dentro de uma conduta (USEPA, 2009).
3.4.3 ULTRA-SONS (SONAR)
Esta técnica de inspecção recorre a ondas sonoras de elevada frequência. As ondas emitidas pelo equipamento
propagam-se até e através do material a inspeccionar. Conhecendo a velocidade do som no meio de
propagação, a densidade e elasticidade do material a inspeccionar, é possível aferir as distâncias a que o
material se encontra do aparelho. As anomalias são detectadas quando existe uma alteração da densidade do
material, em que parte da energia se propaga ao material seguinte e a outra parte da energia sonora incidente
é reflectida e posteriormente detectada pelo sensor ultra-sónico. A orientação das anomalias influencia a
capacidade de detecção das mesmas, sendo as fissuras paralelas às ondas mais difíceis de detectar do que as
perpendiculares (EISWIRTH et al., 2000; MAKAR, 1999).
Esta técnica detecta deformações na parede do colector, corrosão, vazios, fissuras e fracturas. Em termos de
defeitos funcionais a técnica também pode detectar e quantificar detritos, gorduras e lodo, e pode distinguir
entre detritos duros e moles, no entanto, os defeitos na parede do tubo, por vezes, podem ser ocultados por
gorduras e detritos (USEPA, 2009). Do ponto de vista da precisão, é possível detectar alterações geométricas na
superfície interior do colector, podendo detectar anomalias do tipo fissuras, vazios e mesmo picadas de
corrosão de 5 mm. Desta forma, pode fornecer imagens bastante precisas da secção do colector, tanto para
secções emersas como para secções submersas (GOKHALE e GRAHAM, 2004; KOO e ARIARATNAM, 2006).
Actualmente, os equipamentos disponíveis no mercado não permitem efectuar medições em zonas submersas
e emersas em simultâneo, dado que o meio de propagação da onda difere nos dois casos, sendo que no
primeiro caso o meio de propagação é o efluente e no segundo caso é o ar (EISWIRTH et al., 2000).
Capitulo 3 – Técnicas de inspecção
26
Figura 3.5 - Equipamento de inspecção por Ultra-sons (HYDROMAXUSA, 2003).
Em alguns equipamentos, o sistema de sonar é utilizado em conjunto com um sistema CCTV, de modo que se
possa realizar simultaneamente a inspecção dos colectores acima e abaixo da linha de água. Para ultrapassar
esta limitação do sistema, têm sido realizadas investigações para o desenvolvimento de sistemas com
transdutores separados, um para uso em meio aéreo e outro para o meio aquático, de modo que a inspecção
de colectores parcialmente cheios pode ser realizada (USEPA, 2009).
Os resultados obtidos por meio desta técnica dependem em grande parte da interpretação efectuada dos
dados recolhidos, pelo que se torna importante que a inspecção seja efectuada por um técnico especializado
(GOKHALE e GRAHAM, 2004; KOO e ARIARATNAM, 2006). Esta técnica é bastante eficiente visto não necessitar
de efectuar operação de limpeza antes de se realizar a inspecção ao colector e poder ser realizada a inspecção
com o colector em serviço (USEPA, 2009).
3.5 SISTEMAS FÍSICOS ELÉCTRICOS E ELECTROMAGNÉTICOS
Tem sido investigada a aplicação de métodos de inspecção com base em correntes eléctricas e
electromagnéticas. Estas técnicas são comumente utilizadas noutras indústrias como a do gás e do petróleo. O
método de detecção de fuga de corrente eléctrica permite detectar fugas, fissuras e fracturas em condutas e
também em colectores em carga não metálicos. O método de fuga de fluxo magnético permite detectar
corrosão, fissuras e fracturas. Os ensaios de correntes induzidas e ensaios de correntes induzidas por campo
remoto são técnicas que permitem detectar corrosão, fracturas, fissura, infiltrações, exfiltrações e a espessura
da parede do colector ou da conduta metálica (USEPA, 2012; USEPA, 2009).
3.5.1 MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUGA DE CORRENTE ELÉCTRICA
O método de detecção de fuga de corrente eléctrica (Electrical Leak Location Method) foi desenvolvido pela
primeira vez em 1981 para a inspecção de revestimentos de geomembrana. O método tornou-se
comercialmente disponível em 1985, e é uma das técnicas mais amplamente utilizadas para a detecção de
fugas em revestimentos de geomembrana. A técnica envolve a colocação de um eléctrodo em ambos os lados
do material a ser testado, gerando-se uma diferença de potencial entre os dois eléctrodos e como o material a
ser testado é um isolante eléctrico, a tensão flui somente através de orifícios no material. As áreas onde
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
27
existem defeitos no material têm uma elevada densidade de corrente, a qual pode ser detectada através da
medição do potencial eléctrico na área do levantamento. Embora seja utilizada principalmente para inspecção
de geomembranas, a técnica é também aplicável a inspecções a colectores (USEPA, 2009).
Como esta tecnologia se baseia no facto do material dos colectores ser um isolante eléctrico, só pode ser usado
em tubagens não metálicas. A tecnologia é útil para inspeccionar condutas forçadas e colectores de pequeno
diâmetro. Embora seja possível inspeccionar colectores de grande diâmetro, uma vez que a tecnologia requer
que os colectores estejam em carga, o tempo e esforço necessários para encher tubos maiores pode tornar
este método de inspecção inviável.
Embora existam mais de vinte fornecedores comerciais de serviços detecção de fugas de corrente eléctrica
para monitorização da integridade de revestimentos de geomembrana, o sistema FELL é o único método
desenvolvido especificamente para a detecção de fugas em condutas e colectores. O FELL, também conhecido
como tecnologia Electro-Scan, foi desenvolvido na Alemanha pela Seba Dynatronic em 1999. A empresa GRW
Engineers, Inc. introduziu o sistema FELL nos EUA. O sistema FELL identifica potencial vazamento em materiais
não-condutores (i.e., não metálicos) em redes de esgotos, colectores de gravidade e laterais de serviço,
utilizando a tecnologia de continuidade eléctrica. Originalmente, o FELL-41 foi projectado para uso em
condutas em pressão. A técnica foi mais tarde desenvolvida para permitir a inspecção a colectores gravíticos. A
empresa desenvolveu mais tarde FELL-21 para inspecção dos ramais prediais. Até 2004, havia três dispositivos
eletro-scan localizados nos Estados Unidos, dois dos quais são de propriedade GRW Engineering em Louisville,
KY (USEPA, 2009).
No sistema FELL 41 (Seba Dynatronic/Metrotech), ou Electro-Scan, a inspecção realiza-se alimentando um
eléctrodo móvel (sonda) através do colector a inspeccionar. Simultaneamente, um eléctrodo fixo de superfície,
geralmente uma placa de metal, é colocado no solo. A corrente eléctrica é gerada pelo eléctrodo móvel e flui
através da água no interior do colector, da parede do tubo e da terra em torno do colector, até ao eléctrodo
fixo de superfície. Como a água, a terra e os cabos de ligação têm uma baixa resistência eléctrica e o material
do tubo tem uma resistência eléctrica elevada, existe muito pouco fluxo de corrente entre os dois eléctrodos
(Figura 3.6). Contudo, se existir uma fuga na tubagem, a corrente eléctrica flui através do defeito facilmente,
quanto maior for o defeito, maior será o fluxo de corrente. A corrente eléctrica que passa entre os dois
eléctrodos é medida no eléctrodo móvel e estes dados são então transmitidos para um computador portátil,
que os regista e mostra graficamente a corrente que flui através do colector.
Capitulo 3 – Técnicas de inspecção
28
Figura 3.6 - Esquema do sistema FELL 41 (adaptada de PIPELINE SERVICES PTE LTD (2013)).
A técnica só detecta defeitos em áreas submersas do colector; assim, para inspeccionar toda a circunferência
dos colectores (que normalmente não estão em carga), é necessário encher completamente com água o
colector. Duas técnicas são usadas para encher o colector para a inspecção com o FELL-41. A primeira envolve
ligar a câmara de visita de jusante e, em seguida, encher o colector com água suficiente para este esteja
coberto ate à câmara de visita de montante, este método pode ser muito demorado e pode resultar no back-
up das laterais de serviço (USEPA, 2009). O método alternativo envolve a utilização de um tampão. O eléctrodo
móvel é ligado ao lado a montante do tampão, que é instalado manualmente a uma curta distância da zona de
montante do colector. A zona de montante do colector é cheia com água de modo que o eléctrodo móvel
esteja submerso, e, em seguida, o tampão e o electro móvel ligado a este são puxados através do colector, de
modo que a toda a parede do colector possa ser avaliada (USEPA, 2009).
O FELL-41 também é adequado para a inspecção de condutas forçadas com um diâmetro de 0,1524 m até
1,524 m. Este sistema só funciona em tubos não-condutores e tubos metálicos revestidos, e só pode detectar
defeitos abaixo da linha de água. Embora esgotos por gravidade possam ser cheios manualmente para permitir
uma inspecção completa, o processo de enchimento de colectores de grande diâmetro requer muito tempo e
preparação. O produto pode ser usado para detectar fugas causadas por fendas radiais e longitudinais, bem
como as juntas defeituosas (USEPA, 2009).
O FELL-21 trabalha sobre o mesmo princípio que FELL-41, mas foi projectado para inspeccionar a ligação da
rede de esgoto predial ao colector público, podendo ser utilizados em ligações com diâmetros entre 0,0762 m e
0,1524 m. Tal como FELL-41, este dispositivo só pode ser utilizado para a inspecção de tubos não condutores. O
FELL-21 detecta fugas causadas por fendas radiais e longitudinais, bem como as juntas defeituosas (USEPA,
2009).
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
29
3.5.2 MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUGA DE FLUXO MAGNÉTICO
O método de detecção de fuga de fluxo magnético (Magnetic Flux Leakage detection) é uma técnica de
inspecção amplamente utilizada em oleodutos e gasodutos. A técnica MFL foi desenvolvida em 1920 e 1930
para testes de materiais. O Tuboscope, que se tornou comercialmente disponível em 1965, foi a primeira
ferramenta desenvolvida especificamente para inspecção de sistemas de recolha de águas residuais(USEPA,
2009).
A detecção pelo método MFL envolve a colocação de um ou mais ímanes perto de uma parede do colector,
levando à indução de um campo magnético na parede do colector. A força e direcção dos campos magnéticos
são representadas por linhas de fluxo. Quando um íman está perto de uma parede de um colector condutor, a
maioria das linhas de fluxo passam através desse mesmo colector. No entanto, em áreas de corrosão, existe
menos fluxo do que em secções intactas. Isto conduz à fuga de fluxo em zonas do colector que tenham sido
submetidas a fenómenos de corrosão, bem como uma alteração da forma do campo magnético induzido
(Figura 3.7). A fuga de fluxo magnético é detectada por sensores e o software de computador é então usado
para determinar o tipo e tamanho das anomalias detectadas pelo sensor (USEPA, 2012; USEPA, 2009).
Figura 3.7 - Esquema do método de detecção de fuga de fluxo magnético (adaptada de USEPA (2012)).
Os dispositivos MFL consistem em vários sistemas empacotados em uma única ferramenta. No mínimo, uma
ferramenta MFL contém um elemento de magnetização, um sensor, um sistema de gravação de dados e um
sistema de energia. As ferramentas MFL são geralmente classificadas como peça única ou segmentada. As
ferramentas do tipo peça única contêm todos as componentes do sistema em uma única ferramenta rígida,
enquanto as ferramentas segmentadas consistem em várias peças unidas umas às outra com conectores
flexíveis (USEPA, 2009).
A Inspecção de colectores através da detecção de MFL envolve o transporte de um dispositivo de MFL ao longo
do colector. À medida que o dispositivo se move através da calha a ferramenta detecta e regista mudanças no
Capitulo 3 – Técnicas de inspecção
30
fluxo magnético. Os dispositivos MFL tradicionais, também chamados MFL axiais, produzem um campo
magnético orientado ao longo do eixo do tubo. Mais recentemente foi desenvolvido o MFL circunferencial,
através deste sistema o campo magnético é orientado à volta do colector, permitindo uma melhor detecção de
defeitos axiais, tais como fissuras, defeitos de soldadura e defeitos de corrosão (USEPA, 2009).
A inspecção por MFL só funciona em colectores em metálicos. A maioria dos dispositivos de MFL são grandes e,
portanto, apenas são adequados para colectores de maior diâmetro, no entanto, algumas aplicações
comerciais foram desenvolvidos para utilização em colectores de menor diâmetro (USEPA, 2012; USEPA, 2009).
Embora MFL é mais vulgarmente utilizado para detectar a corrosão, a técnica pode detectar uma variedade de
anomalias em colectores, incluindo fissura e fracturas circunferenciais e longitudinais. Mais recentemente, as
ferramentas de MFL são, adicionalmente, capazes de produzir medições precisas de defeitos do tubo(USEPA,
2009).
Dada a utilização generalizada de tecnologia MFL na indústria do petróleo e do gás, há uma grande variedade
de produtos comerciais disponíveis. No entanto, a tecnologia ainda tem que ganhar aceitação e dar provas na
avaliação da condição dos sistemas de colectores de águas residuais (USEPA, 2009).
3.5.3 ENSAIOS DE CORRENTES INDUZIDAS E ENSAIOS DE CORRENTES INDUZIDAS POR CAMPO
REMOTO
As tecnologias ECT (Eddy Current Testing) e RFEC (Remote Field Eddy Current Technology) envolvem a geração
de correntes eléctricas e campos magnéticos para investigar a condição de materiais metálicos. A inspecção
através da tecnologia ECT de colectores ou condutas envolve a utilização de uma bobina magnética para
induzir uma corrente eléctrica em colectores ou condutas condutoras. Por sua vez, a corrente eléctrica cria
pequenos campos magnéticos ou correntes de Eddy em oposição ao campo magnético da bobina, o que resulta
numa mudança na impedância da bobina. À medida que a bobina magnética atravessa o colector ou a conduta,
a alteração da impedância é medida, permitindo a identificação de defeitos. A eficácia da ECT para inspecção
de colectores e condutas é limitada por um fenómeno electromagnético chamado de "efeito peculiar". A
densidade de corrente Eddy diminui exponencialmente com a profundidade. Isto limita a detecção de defeitos
para os que se encontram na superfície do colector ou da conduta mais próximos da bobina magnética, porque
os defeitos mais profundos situados dentro do colector ou da conduta podem não ser detectados (USEPA,
2009).
O método RFEC foi desenvolvido para ultrapassar as limitações das inspecções através de ensaios de corrente
de Eddy padrão. Este método pode detectar ambos os defeitos internos e externos em colectores e condutas.
RFEC envolve a implantação de uma sonda que consiste em múltiplas bobinas magnéticas, uma bobina de
excitação e uma ou mais bobinas de detecção, através do colector ou conduta (Figura 3.8). Tal como no ensaio
padrão de corrente de Eddy, as correntes são induzidas na parede do colector ou conduta. Estas correntes
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
31
directas atenuam-se rapidamente à medida que fluem ao longo da parede do colector em direcção à bobina de
detecção, que está normalmente localizada aproximadamente dois diâmetros da bobina de excitação. Um
segundo campo magnético passa da bobina de excitação para o exterior do colector ou conduta e flui ao longo
da parede exterior e em seguida volta para o interior do colector ou conduta até atingir o detector. Este campo
atenua muito lentamente ao longo da parede exterior e é muito mais forte que o campo directo quando se
atinge o detector. Os defeitos e espessura da parede afectam a propagação dos campos magnéticos ao longo
das paredes do colector ou conduta, alterando, assim, o sinal recebido pelo detector, permitindo a
identificação de defeitos (USEPA, 2012; USEPA, 2009).
Figura 3.8 - Sistema RFEC ( adaptada de USEPA (2012)).
Os métodos ECT e RFEC são utilizados principalmente para a detecção de defeitos tais como corrosão, fugas e
fissuras em paredes de colectores ou condutas metálicas. Estes métodos de inspecção podem ser usados para
a inspecção de condutas ou colectores de pequeno diâmetro, em alguns casos, tão pequeno como duas
polegadas de diâmetro, assim como colectores e condutas de grande diâmetro. ECT e o RFEC podem ser usados
em tubagens vazias, em carga, ou parcialmente cheias. Os dispositivos que utilizam ECT e tecnologia RFEC
podem ser usados para inspeccionar condutas forçadas e colectores, no entanto, como a maioria dos
colectores não são construídos de materiais ferrosos, a tecnologia tem uso limitado para esta aplicação
(USEPA, 2012; USEPA, 2009).
3.6 OUTROS MÉTODOS DE INSPECÇÃO INOVADORES
3.6.1 TERMOGRAFIA POR INFRA-VERMELHOS
Esta tecnologia assenta na teoria da transferência da energia. Segundo esta teoria a energia flui de zonas mais
quentes para as mais frias (Figura 3.9). O fluxo de energia depende das características do meio que atravessa,
resultando diferenças de temperaturas (WIRAHADIKUSUMAH et al., 1998).
Desta forma, anomalias como falhas ou vazios podem ser detectadas devido à diferença de propriedades
térmicas e à difusão do calor que se processa a diferentes velocidades consoante o material, permitindo assim
detectar a localização das anomalias e a profundidade a que se encontram (DURAN et al., 2002).
Capitulo 3 – Técnicas de inspecção
32
Figura 3.9 - Inpecção por termografia por infra-vermelhos (adaptada de PRISTINEHOMEINSPECTIONS (2012)).
No recurso desta técnica em inspecções a colectores, torna-se necessária a utilização de uma fonte de energia
que permita estabelecer o fluxo de energia. Dependendo da fonte de energia utilizada para a execução desta
técnica existem sistemas passivos ou activos (DURAN et al., 2002).
O sistema passivo, quando utilizado de dia, recorre ao sol como fonte de energia, mas no caso de ser realizada
a inspecção de noite o próprio terreno serve de fonte de energia. Este sistema é utilizado na detecção e
localização de colectores, na detecção de infiltrações e/ou exfiltrações, vazios e defeitos no exterior de
colectores. A inspecção pode ser realizada manualmente ou através de câmaras montadas em veículos ou
aeronaves. Na variante activa do sistema, a fonte de energia são lâmpadas de infravermelhos. Estas são
utilizadas para aquecer o colector a inspeccionar. Através deste sistema é aplicada uma carga térmica ao
colector e procede-se à sua medição (termográfica por impulso). Esta abordagem destina-se à detecção de
anomalias através do interior dos colectores. (DURAN et al., 2002; GOKHALE e GRAHAM, 2004;
WIRAHADIKUSUMAH et al., 1998).
Esta tecnologia apresenta vantagens na velocidade de inspecção, permitindo inspeccionar entre 5 a 160 km de
tubagem por dia (GOKHALE e GRAHAM, 2004; WIRAHADIKUSUMAH et al., 1998). Outra vantagem é o elevado
potencial para inspeccionar anomalias invisíveis (exfiltrações) (SOUSA et al., 2006). A utilização desta técnica de
inspecção apresenta diversas limitações, destacando-se as seguintes:
• Os defeitos superficiais podem ocultar os restantes defeitos (DURAN et al., 2002);
• A aplicação da técnica é fortemente condicionada pelas condições climatéricas, nomeadamente a
chuva que pode reduzir as diferenças de temperatura entre os vários elementos (GOKHALE e
GRAHAM, 2004);
• A interpretação dos resultados fornecidos pelos termogramas exige um técnico experiente no seu
processamento (EISWIRTH et al., 2000).
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
33
3.6.2 RADAR DE PENETRAÇÃO TERRESTRE
A técnica de inspecção com recurso ao Radar de Penetração Terrestre (GPR- Ground Penetrating Radar) ou
Georadar consiste na análise da reflexão e comportamento das ondas electromagnéticas ao atravessarem
meios com densidades distintas (SOUSA et al., 2006).
O equipamento de GPR é composto por um gerador de sinal e uma antena, em modo estático, que realiza
conjuntamente as funções de emissão e recepção ou um par de antenas, em modo bi-estático, com as funções
exercidas separadamente. O sinal obtido durante a realização da inspecção pode ser visualizado e armazenado
em sistemas próprios, sendo o computador pessoal o sistema mais comumente utilizado. Consequentemente é
possível o pré-processamento e controlo dos dados obtidos (DURAN et al., 2002; GRANGEIA e MATIAS, 2004).
a)
b)
Figura 3.10 - a)Antenas de 100MHz não blindadas do PulseEKKo IV b) consola de controlo e respectivo Laptop. (GRANGEIA e MATIAS, 2004) .
As inspecções com recurso a GPR dependem essencialmente da frequência central das ondas
electromagnéticas, dado que quanto maior for a frequência maior será o detalhe e o rigor na detecção (SOUSA
et al., 2006). Contudo, o aumento da frequência também implica um menor comprimento de onda e resulta
numa menor profundidade de investigação, (normalmente não vai para além de 20 comprimentos de onda)
(ALLOUCHE e FREURE, 2002; DURAN et al., 2002). A escolha da frequência na inspecção resulta de um
compromisso entre a profundidade de investigação e a resolução necessária (SOUSA et al., 2006).
A profundidade que se obtém a resolução máxima, para uma dada frequência, é da ordem do comprimento de
onda correspondente. Outro parâmetro, para além das características da onda, que tem influência na
resolução e na profundidade relaciona-se com as propriedades electromagnéticas do meio, nomeadamente a
condutividade do meio (DURAN et al., 2002; GOKHALE e GRAHAM, 2004; GRANGEIA e MATIAS, 2004; READ e
VICKRIDGE, 1997). De acordo com SOUSA et al. (2006), quanto maior a condutividade do meio menor terá de
ser a frequência da antena, e menor será a resolução obtida. As características dos objectos a detectar,
Capitulo 3 – Técnicas de inspecção
34
designadamente a dimensão, o material e a altura de água no interior dos colectores, têm influência da
profundidade obtida na inspecção.
A inspecção com recurso a técnica de GPR permite identificar objectos enterrados de natureza diversa,
obtendo-se informações sobre (WIRAHADIKUSUMAH et al., 1998):
• O colector, designadamente o tipo de material, a espessura e a suas condição estrutural;
• O terreno circundante, nomeadamente a presença de outras infra-estruturas;
• A interface solo-colector, nomeadamente o nível freático.
No caso especifico das águas residuais, esta técnica tem sido utilizada na França desde o início da década de 80
(EISWIRTH et al., 2000). Na detecção de exfiltrações esta técnica permite identificar:
• Cavidades nos solos circundantes, criadas pelo escoamento turbulento da água nos locais de fugas;
• Confirmar a verdadeira profundidade dos colectores que devido ao aumento da constante dieléctrica
dos solos saturados pela água exfiltrada acabaram por se afundar.
As vantagens da utilização desta técnica residem na possibilidade de obter informações sobre a envolvente e a
interface colector-envolvente e na rapidez de execução das inspecções, permitindo inspeccionar 600 a 1200
metros de colector diariamente (DURAN et al., 2002; WIRAHADIKUSUMAH et al., 1998).
A interpretação e processamento dos dados recebidos através desta técnica é uma tarefa complexa e de
grande importância, tornando-se necessário que seja executada por técnicos habilitados e experientes (KOO e
ARIARATNAM, 2006; READ e VICKRIDGE, 1997). Outra das limitações da utilização desta técnica reside na
atenuação do sinal, em especial quando se utilizam frequências elevadas em materiais condutores, com
constantes dieléctricas ou magnéticas elevadas, reduzindo a profundidade de inspecção (MAKAR, 1999). No
caso das inspecções a redes de drenagem de águas residuais, esta limitação é comum em solos argilosos
saturados ou contaminados com sais (READ e VICKRIDGE, 1997). Na detecção de vazios, especialmente quando
é utilizada pelo exterior, esta técnica apresenta erros associados significativos. Quando o objectivo de uma
inspecção seja a detecção deste tipo de anomalias esta técnica não deve ser utilizada isoladamente (GOKHALE
e GRAHAM, 2004; MAKAR, 1999). De acordo com as limitações da utilização da técnica GPR, autores como
(READ e VICKRIDGE, 1997) recomendam a utilização desta técnica, isoladamente, apenas para localização da
infra-estrutura e não na sua inspecção.
3.6.3 REGISTO GAMMA-GAMMA
O registo Gamma-gamma é uma técnica usada principalmente para avaliar estacas de betão pré-moldado e
para a investigação de poços nas indústrias mineiras, de petróleo e de gás. A técnica envolve a utilização de
sondas de gama-gama, constituída por uma fonte de radiação gama como o césio-137 e um ou mais detectores
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
35
de gama. Os detectores são protegidos da radiação directa por um metal pesado como chumbo. A sonda
gamma-gamma emite fotões que reagem ao material circundante com base na densidade. Os fotões são
retrodifundidos pelo material circundante, e os dados são gravados como um registo de densidades. As
inspecções usando esta técnica são realizadas elevando e descendo uma sonda dentro de um tubo de controlo
de PVC que é inserida na estaca de betão pré-moldado ou no poço. Os resultados da inspecção consistem em
informações de controlo sobre a densidade média do betão (USEPA, 2009). Esta técnica também pode ser
usada para localizar os vazios (Figura 3.11).
Figura 3.11 - Esquema do sistema de registo Gamma-Gamma (adaptada de USEPA (2010)).
O registo de gama-gama não tem sido usado na inspecção de colectores e condutas de betão. No entanto,
investigadores da Universidade de Karlsruhe, na Alemanha, realizaram testes laboratoriais que indicaram que a
sonda gama-gama pode ser utilizada para localizar conexões laterais e localizar e medir o tamanho das
cavidades no solo circundante ao colector ou conduta (USEPA, 2009). A tecnologia pode ser aplicável para a
avaliação da condição geral de colectores ou condutas de betão ou para a detecção de lacunas no solo
circundante aos colectores ou às condutas.
3.6.4 MICRO-DEFLEXÃO
A Micro-deflexão é uma tecnologia não destrutiva utilizada para avaliar a condição de materiais de alvenaria ou
de betão. O método envolve a utilização de uma carga para criar uma ligeira deformação no material de teste.
A mudança de posição da estrutura é medida e um gráfico de carga/deformação é produzido. Estruturalmente,
nos materiais de teste em boas condições, é esperado que a variação da deformação com a carga seja
constante, enquanto em secções degradadas do material terá uma variação diferente no gráfico (USEPA, 2009).
Embora não seja um método generalizado para avaliar colectores, a micro-deflexão foi usada para avaliar
colectores de alvenaria. No entanto, a utilidade da micro-deflexão é limitada, porque o processo só pode dar
uma percepção geral das condições do colector em vez de identificar individualmente os defeitos. Além disso,
Capitulo 3 – Técnicas de inspecção
36
materiais plásticos, tais como PVC e HDPE, não podem ser inspeccionados utilizando este método (USEPA,
2009).
3.6.5 IMPACTO POR ECO E ANÁLISE ESPECTRAL DE ONDAS DE SUPERFÍCIE
O impacto por eco e a análise espectral de ondas de superfície (Spectral Analysis of Surface Waves - SASW) são
duas técnicas para a avaliação de materiais de betão e de alvenaria. Ambos funcionam submetendo o colector
ou a conduta a um impacto elástico, produzido por um martelo pneumático, o qual, se propaga em seguida
através do colector ou da conduta. As ondas são reflectidas pelos defeitos internos e as ondas reflectidas são
detectadas por um geofone situado no exterior do tubo. A técnica pode localizar e medir fissuras, fracturas,
delaminações e espaços vazios (USEPA, 2009).
Serviços de teste por impacto por eco são fornecidos por várias empresas e a sua aplicabilidade para as
condutas tem sido investigada. O Acoustic Impact Hammer, desenvolvido pela Universidade de Karlsruhe, na
Alemanha, utiliza um martelo para a superfície interior de um tubo; que em ensaios laboratoriais resultou na
detecção de fissuras e cavidades. A tecnologia desenvolvida na Alemanha que utiliza lasers para analisar a
resposta aos impactos e analisá-los através do sistema SASW está disponível para túneis e colectores ou
condutas de grandes diâmetros, visto que este sistema requer a entrada no colector ou conduta e, portanto, só
é adequado para colectores e condutas de grande dimensão (USEPA, 2009).
3.7 SISTEMAS MULTI-SENSORIAIS
Algumas das tecnologias apresentadas anteriormente, quando utilizadas isoladamente, apresentam limitações
que face às vantagens só podem ser aplicadas em casos específicos. Desta forma surge a necessidade de
desenvolver sistemas que permitem associar o potencial de diversas técnicas, aumentando o grau de confiança
dos resultados por não dependerem de um único sensor. Por outro lado, estes sistemas estão normalmente
associados a sistemas de processamento automático, permitindo a redução dos erros associados à
interpretação de resultados (SOUSA et al., 2006). Dos sistemas que actualmente existem no mercado,
destacam-se os seguintes:
3.7.1 SISTEMA PIRAT
Concebido para inspeccionar e avaliar automaticamente a condição de conservação dos colectores (Figura
3.12). Este sistema cria um modelo cilíndrico do interior do colector que é analisado através de técnicas de
inteligência artificial, de modo a diminuir a interferência da subjectividade e inexperiência do inspector. Para a
detecção de anomalias este sistema dispõe dos seguintes sensores: CCTV, Laser e Sonar. (KIRKHAM et al., 2000;
SOUSA et al., 2006).
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
37
Figura 3.12 - Sistema PIRAT (KIRKHAM et al., 2000).
3.7.2 SISTEMA KARO
Este sistema robotizado de controlo remoto destina-se a inspeccionar colectores e condutas, recorrendo a um
sistema baseado na teoria fuzzy-logic. Este sistema incorpora os seguintes sensores: óptico tridimensional,
ultra-sónico, microondas e GPR (opcional). Este sistema relaciona a informação recolhida pelos sensores para
efectuar automaticamente o diagnóstico da condição do colector, detectando automaticamente o tipo, a
localização e dimensão dos defeitos no colector (SOUSA et al., 2006).
Figura 3.13 - Sistema KARO (KUNTZE e HAFFNER, 1998).
3.7.3 SISTEMA SAM
Este sistema constitui uma evolução relativamente ao sistema KARO (SOUSA et al., 2006). O sistema apresenta
um maior número de sensores que o sistema KARO que permitem executar mais análises complementares
(Figura 3.14). As tecnologias incorporadas neste sistema são: CCTV, triangulação óptica, sensor microondas,
sensor geoeléctrico, sensor acústico, sensores hidro-químicos e sensores radioactivos.
Capitulo 3 – Técnicas de inspecção
38
Figura 3.14 - Sistema SAM (adaptada de EISWIRTH et al. (2000)).
3.7.4 SISTEMA SSET
Este sistema constitui uma evolução da técnica convencional de inspecção por sistema CCTV móvel. Este
sistema incorpora uma câmara de CCTV com scanner digital e um giraoscópio triaxial. Através deste sistema
obtém-se uma imagem digital de todo o perímetro ao longo do comprimento do colector, identificando-se
assim as deformações horizontais e verticais do colector. Tal como os sistemas CCTV convencionais, com este
sistema não existe a possibilidade de detecção de defeitos situados no interior da parede do colector ou de
defeitos que de alguma forma estão ocultados por outros objectos. Por outro lado a digitalização contínua do
colector minimiza a possibilidade de erro do inspector e torna o processo mais rápido, visto não requerer
paragem para uma avaliação mais cuidada de alguma secção. (KOO e ARIARATNAM, 2006; SOUSA et al., 2006).
Figura 3.15 - Sistema SSET (HASTAK e GOKHALE, 2003).
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
39
3.8 ADOPÇÃO DE OUTRAS TÉCNICAS INSPECÇÕES FACE À TRADICIONAL INSPECÇÃO POR CTTV
A maioria das técnicas anteriormente apresentadas encontram-se em fase de desenvolvimento ou disponíveis
para colectores com características especificas, consequentemente existem algumas dificuldades no controlo
dos parâmetros que podem comprometer a qualidade dos resultados da inspecção realizada.
Como se pode verificar na Tabela 3.2, estas novas técnicas apresentam vantagens em diversos parâmetros face
ao sistema tradicional de inspecção visual por CCTV. Destaca-se os sistemas multi-sensoriais, por aliarem
diversas tecnologias de inspecção num único produto, permitindo a recolha de dados através de diversas
fontes e obtendo-se resultados com maior detalhe e precisão do que sistemas que utilizem uma só tecnologia
de inspecção. O facto de estas técnicas estarem frequentemente associados a sistemas de detecção, validação
e avaliação automáticos, permite que o erro associado à incerteza associada a avaliação da condição dos
colectores não tenha uma componente associada ao erro do inspector na identificação de anomalias como no
caso das inspecções tradicionais por CCTV.
Do ponto de vista económico, as novas tecnologias de inspecção apresentam geralmente um custo inicial
superior aos da inspecção visual por CCTV e este pode ser um factor impeditivo a utilização destas tecnologias
por parte das empresas que realizam inspecções. Outro factor impeditivo relaciona-se com a interpretação dos
resultados obtidos das análises efectuadas por estas novas tecnologias, que requerem pessoal especializado e
experiente para poder analisar os dados obtidos nas inspecções. Este factor implica um investimento por parte
das empresas na especialização dos seus funcionários na utilização destas novas tecnologias.
A adopção de novas tecnologias nas inspecções a colectores requer um estudo do ponto de vista económico e
da sustentabilidade, pois o custo global de adopção de uma nova tecnologia de inspecção, incluindo os
encargos de operação, pode ser menor do que numa inspecção tradicional quando ocorrem as seguintes
situações (SOUSA et al., 2006):
• As condições de inspecção são de extrema dificuldade:
o Caudais elevados (exige a necessidade de desviar caudais);
o Paredes de colectores com elevadas camadas de material a recobrir (necessidade de executar
uma limpeza prévia ao colector);
o Locais de difícil acesso.
• A extensão da rede de drenagem a inspeccionar é elevada;
• As anomalias não são detectáveis à vista desarmada.
Capitulo 3 – Técnicas de inspecção
40
Tabela 3.2 - Vantagens e obstáculos das técnicas de inspecção (WIRAHADIKUSUMAH et al., 1998).
Técnica de inspecção Vantagens Obstáculos na implementação
CCTV
• Tecnologia amplamente utilizada; • Novos desenvolvimentos permitem
imagens de melhor qualidade sistemas de inspecção portáteis.
• Depende da experiência do técnico; • Depende da qualidade da imagem; • Não fornece informações sobre o
terreno circundante e de fundação; • Imprecisão na detecção de certos
tipos de defeitos; • Inspecção lenta.
Termografia por Infravermelhos
• Elevada área de inspecção; • Permite inspecções nocturnas; • Detecta defeitos da parede do colector; • Permite recolha de informação sobre o
aterro; • Inspecção rápida.
• Não fornece informações sobre a profundidade das fissuras;
• A interpretação da imagem depende das condições do ambiente e da superfície do colector;
• Depende de um único sensor para executar a inspecção.
Ultra-sons
• Descreve toda a secção transversal dos colectores;
• Quantifica a deflexão, a corrosão e o volume de detritos;
• Inspecção rápida.
• Não permite inspecção simultânea da parte imersa com a emersa do colector;
• Depende de um único sensor para executar a inspecção.
Radar de penetração terrestre
• Providencia um perfil contínuo da secção transversal das paredes do colector;
• Quantifica a profundidade das fissuras; • Inspecção rápida.
• Difícil interpretação dos dados, requere um técnico experiente e treinado.
Sistemas multi-sensoriais (KARO, PIRAT, SSET)
• Diversos sensores, permite cruzamento de dados dos diversos sistemas tornando a inspecção mais fiável;
• Providencia um perfil contínuo da secção transversal das paredes do colector;
• Modulo robot; • O custo/beneficio é antecipado.
• Sistemas ainda em desenvolvimento; • Custo inicial elevado.
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
41
Capítulo 4 - MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA INFRA-ESTRUTURA
4.1 ASPECTOS GERAIS
A condição do património infra-estrutural resulta de uma avaliação e comparação da condição actual estrutural
e/ou funcional da infra-estrutura com a condição da mesma infra-estrutura “como nova”. Para realizar esta
operação as entidades gestoras necessitam de um inventário da infra-estrutura actualizada e dados de
inspecções à infra-estrutura. O objectivo deste processo é avaliar a condição de alguns troços da rede que
permitam representar com precisão a condição actual do sistema. Desta forma a entidade gestora pode tomar
decisões relativas à reabilitação de colectores e elaborar estratégias de financiamento e de investimento a
longo prazo. Actualmente, a maioria das entidades gestoras executa a avaliação da condição dos colectores
com base na inspecção visual e na opinião de operadores de inspecção experientes.
4.2 PROTOCOLOS DE INSPECÇÃO
4.2.1 NOTA INTRODUTÓRIA
Os protocolos de inspecção tornaram-se extremamente importantes para o sector da água ao permitir recolher
informação crítica sobre as infra-estruturas enterradas e auxiliar na definição de prioridades de intervenção.
Esta informação é significativa para as entidades gestoras, os municípios e os técnicos envolvidos na gestão de
infra-estruturas de drenagem, pois permitem a comparação de resultados ao longo do espaço e do tempo
(OPILA e ATTOH-OKINE, 2011). Os protocolos de inspecção começaram a ser desenvolvidos no Reino Unido. No
início do seculo XX os serviços de abastecimento de água potável e de drenagem no Reino Unido eram geridos
por autoridades individuais ou municípios, autoridades regionais e algumas entidades gestoras privadas. Dada
a disparidade de agentes envolvidos na gestão destes serviços, o Water Act de 1973 suprimiu as entidades
responsáveis pela gestão destes sistemas e formou 10 Regional Water Authoraties (RWAs) para gerir os
serviços de abastecimento de água e drenagem. Estas autoridades estavam divididas pelos limites das bacias
de drenagem e eram identificadas pela região a que serviam. As principais razões para a regionalização foram
criar gestões operacionais mais eficientes, aumentar o nível de tecnologia e conhecimento e dar o controlo da
qualidade da água de cada bacia de drenagem a uma única autoridade. O Water Act de 1989 promulgado pelo
governo de Thatcher, efectuou a privatização das 10 RWAs e em 1995 transferiu as responsabilidades da
regulação da qualidade para a Agência de Ambiente. Em 1989, o Office of Water Services (OfWat) foi criado
para regular o preço e os serviços das entidades gestoras privadas de Inglaterra e País de Gales. Durante este
período surgiu uma crescente preocupação com o melhoramento da gestão de infra-estruturas de drenagem
devido a ocorrência de vários acidentes relacionados com falhas nos colectores que levou à criação do comité
Sewers and Water Mains of the National Water Council. O primeiro relatório elaborado por este comité conclui
Capitulo 4 – Métodos de avaliação da infra-estrutura
42
que as infra-estruturas de drenagem no Reino Unido estavam a transitar de um período de expansão para um
período de renovação e reabilitação, havia reduzido conhecimento sobre a condição de conservação da infra-
estrutura e havia necessidade de melhorar a aferição da condição das infra-estruturas, levando à necessidade
de investir em projectos de investigação para melhorar a gestão patrimonial e a reabilitação de infra-estruturas
de drenagem. Deste relatório resultou um projecto, desenvolvido pelas entidades Water Research Centre
(WRc) e Transport and Road Research Laboratory, que desenvolveu uma metodologia para descrever a
condição interna dos colectores. O Transport and Road Research Laboratory Supplementary Report 377 (TRRL
377) foi o início da codificação dos defeitos utilizando o método WRc. Os código utilizados no TRRL 377 são
muitas vezes referido como os códigos embrionários do primeiro protocolo de inspecção WRc (Figura 4.1).
Actualmente estes códigos ainda constituem a base da codificação dos protocolos WRc (THORNHILL e
WILDBORE, 2005).
O protocolo de inspecção WRc revisão 1 surgiu em 1980 e esteve em vigor até 1988. Este protocolo apresentou
grandes desenvolvimentos no sistema de códigos para os colectores de alvenaria ao longo do seu período de
utilização, consequência dos desenvolvimentos no Sewer Reabilitation Manual de 1983, que apresentou
diferentes mecanismos de colapso para colectores de alvenaria dos restantes materiais de colectores. Os
códigos de anomalias correspondentes a colectores de alvenaria só abordavam especificamente os defeitos
estruturais, sendo que os códigos de defeitos de serviço e de construção eram os mesmos para todos os
materiais de colector (THORNHILL e WILDBORE, 2005).
Em 1988 foi publicado o protocolo WRc revisão 2, coincidindo com início do processo de privatização das 10
Regional Water and Sewer Companies. Neste protocolo incluiu-se um conjunto de publicações relativas a
recolha de informação sobre a infra-estrutura de drenagem e incorporou um documento modelo para o
contrato de trabalhos de inspecção a colectores a empresas especializadas pelas entidades gestoras. Cerca de
60% do WRc revisão 2 foi dedicado à padronização dos formulários de inspecção aos colectores, permitindo
que os relatórios de todas as inspecções CCTV e inspecções pessoais fossem preenchidos no mesmo formato.
Este relatório padrão foi dividido no cabeçalho e no corpo do formulário. No cabeçalho existem 33 campos
para preencher detalhes como o nome do técnico de inspecção, a hora/data e condições ambientais da
inspecção, o uso/profundidade/forma da secção do colector/ material do colector/ anos de construção e o
posicionamento (estrada, campo, etc.). Na codificação estrutural das anomalias foi acrescentada a codificação
para a anomalia relacionada com danos na superfície do colector à tabela de anomalias estruturais para o caso
geral dos materiais utilizados em colectores, visto que para o caso particular de colectores de alvenaria já
existia codificação própria para este tipo de anomalias. Em relação aos códigos de anomalias funcionais não se
efectuou qualquer alteração em relação à revisão 1. Nesta revisão foi dada relevância aos defeitos contínuos,
ou seja defeitos que se estendem por mais de 1 metro e sem interrupção a longo do colector (THORNHILL e
WILDBORE, 2005).
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
43
Por esta altura, o protocolo WRc revisão 2 foi adoptado também por entidades gestoras na Austrália. Algumas
modificações foram efectuadas para adaptar às condições e materiais utilizados nas infra-estruturas
Australianas, mas a metodologia dos protocolos WRc serviu de base para o Australian Conduit Evaluation
Manual (AACEM, 1991).
O protocolo de inspecção WRc revisão 3 esteve em vigor entre 1993 e 2004. Durante este período, a crescente
disponibilidade e aplicação de programas de computador para codificação e análise de dados CCTV, levou à
necessidade de integrar os códigos com estas novas aplicações. Por outro lado, simplificou-se o processo de
codificação e dotou-se esta revisão de um conjunto mais abrangente de fotografias exemplificativas das
anomalias para comparação. A priorização dos colectores a monitorizar no Reino Unido levou a uma imposição
nos relatórios de inspecção para categorizarem os colectores, também foi imposto que a pré-lavagem do
colector também fosse gravada por CCTV (THORNHILL e WILDBORE, 2005).
Actualmente, no Reino Unido está em vigor o protocolo de inspecção WRc revisão 4. Este protocolo de
inspecção foi separado em duas partes. A parte A do protocolo é dedicada aos colectores, enquanto que a
parte B é destinada às câmaras de visita. O protocolo foi publicado em 2004 e começou a ser utilizado no Reino
Unido a partir de Maio de 2005.
Na união europeia produziu-se o Eurocódigo EN13508:Parte 2 em 2003. Através do Eurocódigo uniformizou-se
os códigos de identificação de anomalias na União Europeia, permitindo simplificar o processo de troca de
informação sobre defeitos das infra-estruturas entre países. O conhecimento e aplicação dos protocolos WRc
no Reino Unido contribuíram substancialmente para o desenvolvimento dos códigos de identificação de
anomalias (THORNHILL e WILDBORE, 2005).
Muitos dos protocolos de inspecção desenvolvidos em países anglo-saxónicos tiveram como base a
metodologia dos protocolos de inspecção WRc. A primeira edição do protocolo de inspecção australiano
ACCEM data de Junho de 1992, este protocolo teve por base o protocolo de inspecção WRc revisão 2.
Posteriormente, os códigos de inspecção para anomalias para a Austrália foram desenvolvidos com base no
ACCEM e na norma EN-13508-2.
No Canadá, durante a década de 90, foi adoptado o WRc revisão 3 como base para os protocolos desenvolvidos
por diversas entidades públicas e empresas de engenharia ligadas à drenagem urbana. Entre os vários
protocolos destacam-se o NAAPI, o CERIU, o NRC, o protocolo da cidade de Edmonton e o protocolo da cidade
de Winnipeg (Figura 4.1).
Nos Estado Unidos, a principal organização líder no comércio nacional para a indústria da reabilitação
(NAASCO), reconheceu a necessidade da criação de protocolos de inspecção para os Estados Unidos. Esta
entidade em parceria com o WRc, desenvolveu uma codificação nacional para os defeitos. Esta norma de
Capitulo 4 – Métodos de avaliação da infra-estrutura
44
codificação foi intitulada como Pipelina Assessment and Certification Program (PACP) e teve como base os
protocolos WRc revisão 3 e a norma EN13508-2 (THORNHILL e WILDBORE, 2005).
Diversos países da Ásia e da Orla do Pacifico estão a desenvolver os seus protocolos de inspecção e a
codificação de anomalias com base no protocolo de inspecção WRc e na norma EN13508-2. Os países destas
regiões que se encontram nesta situação são a Malásia, India, Singapura, Brunei, Camboja, Vietnam, Laos e
Birmânia.
A Figura 4.1 ilustra a cronologia do desenvolvimento de protocolos de inspecção por diferentes entidades em
vários países.
Figura 4.1 - Cronologia do desenvolvimento de protocolos de inspecção (adaptada de THORNHILL e WILDBORE (2005))
Os protocolos de inspecção podem agrupados em dois grupos. O primeiro grupo consiste nos protocolos de
inspecção para codificação de anomalias e têm por objectivo caracterizar as anomalias identificadas na
inspecção através de códigos padronizados que permitem atribuir a cada anomalia uma codificação específica.
Neste grupo insere-se a norma EN13508-2.
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
45
No segundo grupo inserem-se os protocolos de inspecção para classificação de anomalias, estes também
permitem atribuir uma codificação às anomalias com base em códigos padronizados, mas também classificam
as anomalias quanto à sua severidade, permitindo obter um estado de conservação do colector com base na
severidade das anomalias identificadas no mesmo. Os protocolos WRc e NRC integram este grupo de
protocolos de inspecção.
4.2.2 PROTOCOLO DE INSPECÇÃO PARA CODIFICAÇÃO DE ANOMALIAS - NORMA EUROPEIA EN
13508-2
A Norma Europeia EN 13508-2 constitui um sistema de códigos padronizados que permitem objectivamente
caracterizar a informação visual das inspecções aos colectores da rede em análise. Este sistema assegura que
os resultados das inspecções possam ser comparados entre si (EN13508-2:2003, 2003).
A informação recolhida segundo esta norma pode ser utilizada para diversas actividades relacionadas com a
operacionalidade dos sistemas de drenagem como (EN13508-2:2003, 2003):
• avaliar as deficiências de desempenho no sistema como parte essencial para o desenvolvimento de
um plano de reabilitação;
• fornecer informações para planear actividades de manutenção;
• investigar problemas específicos de manutenção ou operação;
• inventariação do sistema.
Segundo esta norma devem ser realizadas inspecções às câmaras de visita e aos colectores. A norma europeia
recomenda que as inspecções aos colectores devem ser realizadas através do interior do colector ou a partir da
câmara de visita e as inspecções às câmaras de visita devem ser realizadas a partir do interior da câmara de
visita ou a partir da superfície.
A norma também recomenda a utilização de câmaras CCTV, o registo com câmaras fotográficas, o recurso à
inspecção pessoal e a utilização de espelhos como os métodos de registo de anomalias e inspecção dos
colectores e câmaras de visita. A inspecção com recurso a CCTV deve ser executada lentamente de modo a ser
possível a obtenção de imagens nítidas de todo colector inspeccionado. O pessoal envolvido nos trabalhos de
inspecção deve ser instruído adequadamente no que respeita às técnicas utilizadas na inspecção, bem como o
sistema de codificação da norma europeia. Outras recomendações relativas à saúde, segurança e bem-estar do
público ou dos técnicos envolvidos na inspecção, a norma europeia deixa ao critério da autoridade responsável.
O sistema de códigos é composto por uma lista detalhada de possíveis observações obtidas por inspecção
visual de colectores. Cada observação é descrita por um código principal composto por três caracteres e
informação adicional. O primeiro carácter descreve a localização da observação (i.e. no colector ou na câmara
de visita). O segundo carácter para sistemas de drenagem distingue-se em quatro tipos:
Capitulo 4 – Métodos de avaliação da infra-estrutura
46
• códigos relativos a defeitos estruturais no colector (BA…);
• códigos relativos a defeitos funcionais no colector (BB…);
• códigos de inventário (BC…);
• outros códigos (BD…).
O terceiro carácter refere o tipo específico de anomalia. Como exemplo, código “BAB” refere-se a um defeito
estrutural no colector relacionado com uma fissura, enquanto o código “BBA” refere-se a um defeito
operacional devido a raízes a crescerem através das juntas dos colectores. A informação adicional pode
descrever mais pormenorizadamente os defeitos, como por exemplo, “BAB A A” que descreve um defeito
estrutural de origem numa fissura superficial com orientação longitudinal. Esta norma uniformiza a
caracterização dos defeitos obtidos por inspecção visual dos colectores na União Europeia, mas não permite
quantificar a condição do trecho de colector em análise
Na Tabela 4.1 encontra-se a codificação de anomalias funcionais, segundo a norma Europeia EN 13508-2, para
todas as anomalias possíveis de ser identificadas nas inspecções CCTV do caso de estudo. Foram incluídos nesta
tabela alguns defeitos em que o segundo carácter é A, ou seja, segundo a norma europeia são considerados
defeitos estruturais, mas na perspectiva deste trabalho as consequências destas anomalias são de carácter
funcional, pois estes defeitos podem causar entupimentos nos colectores. De acordo com os protocolos WRc e
NRC esta opção é valida, pois este tipo de defeitos é identificado como anomalias funcionais nesses protocolos.
Tabela 4.1 - Código das anomalias funcionais segundo a Norma Europeia EN13508-2 (adaptada de EN13508-2:2003 (2003)).
Anomalia EN 13508-2
Código Descrição
Raízes BBA B Raízes finas e independentes BBA A Pequenas raízes BBA C Massa complexa de raízes
Depósitos anexados ao colector
BBB A Incrustações BBB B Gordura BBB C Organismos BBB D Outros
Depósitos sedimentados
BBC A Fino BBC B Médio BBC C Compacto BBC D Outro
Infiltrações
BBF A Peq. Ingresso de água BBF B Gotejar BBF C Corrente contínua BBF D Corrente sob pressão
Ligação protuberante BAG
Anel de estanquidade protuberante BAI A
Visivelmente protuberante mas s/ interferência com a secção do colector
BAI B Anel de estanquidade suspenso acima do eixo horizontal da
secção
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
47
Tabela 4.2 - Código das anomalias funcionais segundo a Norma Europeia EN13508-2 (Continuação).
Anomalia EN 13508-2
Código Descrição
Anel de estanquidade protuberante BAI C
Anel de estanquidade suspenso abaixo do eixo horizontal da secção
BAI D Anel de estanquidade rasgado Obstrução (Outros obstáculos) BBE E
A Tabela 4.3 apresenta a codificação das anomalias estruturais, segundo a Norma Europeia, possíveis de serem
identificadas no caso de estudo. Complementarmente à codificação, nesta tabela também é apresentada uma
descrição adicional para diferenciar anomalias da mesma família.
Tabela 4.3 - Código das anomalias estruturais segundo a Norma Europeia EN13508-2 (adaptada de EN13508-2:2003 (2003)).
Anomalia EN 13508-2
Código
Descrição
Deformações BAA A Deformações Verticais
BAA B Deformações Horizontais
Fissura Longitudinal
BAB A A Fissura superficial Longitudinal
BAB B A Fissura Longitudinal
BAB C A Fractura Longitudinal
Fissura Circunferencial
BAB A B Fissura superficial Circunferencial
BAB B B Fissura Circunferencial
BAB C D Fractura Circunferencial
Fissura Helicoidal
BAB A D Fissura superficial Helicoidal
BAB B D Fissura Helicoidal
BAB C D Fractura Helicoidal
Fissura complexa BAB B C
Fractura Complexa BAB C C
Colector partido
BAC A Colector partido com todos os elementos do colector
BAC B B Colector partido sem alguns elementos do colector
BAC C Colapso
Superfície do colector danificada (por agentes químicos / corrosão / acção mecânica)
BAF A
BAF B
Capitulo 4 – Métodos de avaliação da infra-estrutura
48
Tabela 4.4 - Código das anomalias estruturais segundo a Norma Europeia EN13508-2 (Continuação).
Anomalia EN 13508-2
Código
Descrição
Ligação defeituosa entre dois colectores BAH
Junta deslocada BAJ A Junta deslocada longitudinalmente
BAJ B Junta deslocada radialmente
Defeito de "lining" BAK
Reparação/reabilitação defeituosa (colectores de plástico ou aço)
BAL A
Falha de soldadura
BAM A Falha de soldadura longitudinal
BAM B Falha de soldadura circunferencial
BAM C Falha de soldadura helicoidal
Colector poroso BAN
Solo visível através de um defeito no colector
BAO
Um espaço vazio fora do tubo é visível através do colector
BAP
4.2.3 DESCRIÇÃO GERAL DA ESTRUTURA DOS PROTOCOLOS DE INSPECÇÃO PARA CLASSIFICAÇÃO DE
ANOMALIAS
Na sua essência, os protocolos de inspecção estabelecem um conjunto de regras para realizar as inspecções
CCTV e definem um sistema de categorização das anomalias observadas. Usualmente, os protocolos
distinguem entre dois grupos de anomalias, nomeadamente as estruturais e as funcionais (ou operacionais)
(CHUGHTAI e ZAYED, 2008). O primeiro grupo inclui as anomalias que se relacionam, primordialmente, com o
desempenho estrutural dos componentes, providenciando uma indicação da probabilidade de colapso. Este
grupo de anomalias é um indicador da necessidade de reabilitação ou substituição. O grupo das anomalias
funcionais engloba as anomalias que afectam, principalmente, o funcionamento dos componentes, sendo a
probabilidade de entupimento um dos aspectos mais relevantes. Este grupo de anomalias permite identificar a
necessidade de realizar intervenções de manutenção do sistema, designadamente a limpeza ou a remoção de
raízes (OPILA e ATTOH-OKINE, 2011).
A Tabela 4.5 identifica os defeitos mais comuns encontrados em sistemas de saneamento (NRC-CNRC, 2004).
Os defeitos identificados podem ser classificados como leves, moderados ou severos, dependendo do seu
tamanho, número, forma, e orientação do defeito em relação ao eixo do colector. A classificação do defeito e a
sua severidade pode variar entre inspectores, pois depende da experiência dos mesmos e da qualidade das
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
49
imagens analisadas. Tipicamente, os protocolos de inspecção fornecem instruções e exemplos dos tipos de
defeitos e os diferentes graus de severidade para ajudar o inspector na classificação das anomalias.
Tabela 4.5 - Defeitos mais comuns detectados nas inspecções (NRC-CNRC, 2004).
Defeitos estruturais Defeitos funcionais
Colector partido
Defeitos na superfície do colector
Corrosão
Fissura
Fractura
Deformação
Defeitos de junta
Colapso do colector
Raízes
Sedimentos
Incrustações
Infiltrações
Os códigos para identificação dos defeitos permitem uma fácil identificação do defeito no sistema de
drenagem. Os defeitos são geralmente identificados por duas ou três letras. A primeira letra indica o tipo de
defeito, a segunda a direcção do defeito ou o grau de severidade e a terceira letra, quando utilizada, indica a
severidade específica do defeito. A Figura 4.2 ilustra a codificação de defeitos típica (MCDONALD e ZHAO,
2001).
C C M
D L
Tipo de defeito (C, F, D etc.)
Nivel de severidade (leve, moderado, grave)
Direcção (circunferencial, londitudinal, diagonal)
Figura 4.2 - Codificação típica utilizada pelos protocolos.
Para além da codificação das anomalias, os protocolos incluem, para cada anomalia, a indicação de pesos
representativos dos vários graus de severidade da anomalia.
Complementarmente, a condição dos componentes é, usualmente, avaliada numa escala de condição de
conservação decrescente de 1 a 5. Na conversão dos pesos das várias anomalias no grau de condição do
componente correspondente, a generalidade dos protocolos adopta uma postura conservativa e considera que
a condição do colector é condicionada pela anomalia com maior peso. Podem ser aplicadas outras abordagens
para considerar os pesos das anomalias, como seja o peso total das anomalias, mais indicado para câmaras de
vista, ou o peso médio das anomalias, mais indicado para colectores, mas a generalidade dos protocolos não
Capitulo 4 – Métodos de avaliação da infra-estrutura
50
providenciam critérios para classificar a condição a partir destas abordagens. Uma excepção é o protocolo do
WRc, que providencia limites para determinar a condição funcional dos colectores segundo o peso médio das
anomalias. Tipicamente, o valor representativo dos defeitos num colector é calculado através das seguintes
fórmulas (NRC-CNRC, 2004):
(1)
(2)
(3)
Para cada abordagem para o cálculo do valor representativo dos colectores permitidas pelos protocolos, estes
fornecem tipicamente um conjunto de tabelas que permitem calcular a condição funcional e estrutural dos
colectores de acordo com a abordagem utilizada.
4.2.4 PROTOCOLO DE INSPECÇÃO DO WATER RESEARCH CENTER (WRC)
O protocolo WRc teve origem num projecto de investigação das falhas que levaram ao colapso de cerca de 250
colectores. Dos resultados dessa investigação desenvolveu-se o primeiro Sewerage Rehabilitation Manual
(SRM).
O SRM adopta as melhores práticas actuais em termos ambientais, operacionais e de manutenção, inclui
também um sistema de classificação computorizada compatível com a codificação da norma europeia e
métodos de projectar para as novas técnicas de reabilitação (WRC, 2001). Esta 4ª edição do manual, está
dividida em dois volumes, o primeiro volume aborda métodos de determinação da performance estrutural dos
colectores, técnicas de inspecção, análise da performance hidráulica e planeamento de manutenções. O
segundo volume aborda as novas técnicas de reabilitação e métodos para projectar a reabilitação dos sistemas
de drenagem.
4.2.4.1 CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS SEGUNDO O PROTOCOLO WRC
O protocolo de inspecção WRc determina a condições funcionais e estruturais dos colectores, com base
respectivamente em defeitos funcionais e estruturais obtidos através de inspecções visuais. Os defeitos
estruturais podem ser aberturas ou deslocamento de juntas, fissuras, rupturas e deformações. A classificação
dos defeitos estruturais depende da sua gravidade e do material do colector. Os defeitos funcionais
relacionam-se com a capacidade do colector atender às necessidades de serviço, estes defeitos estão
𝑀é𝑑𝑖𝑎 =∑𝑃𝑒𝑠𝑜𝑠 𝑑𝑎𝑠 𝑎𝑛𝑜𝑚𝑎𝑙𝑖𝑎𝑠𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑜𝑚𝑎𝑙𝑖𝑎𝑠
𝑀á𝑥𝑖𝑚𝑜 = 𝐴𝑛𝑜𝑚𝑎𝑙𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑚 𝑜 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑜
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = �𝑃𝑒𝑠𝑜𝑠 𝑑𝑎𝑠 𝑎𝑛𝑜𝑚𝑎𝑙𝑖𝑎𝑠
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
51
associados à perda de capacidade, ao potencial de entupimento e à estanquidade. A maioria dos defeitos
funcionais tem origem em obstruções, detritos, incrustações e raízes.
A Tabela 4.6 apresenta a codificação segundo o protocolo WRc para as anomalias funcionais possíveis de ser
identificadas nas inspecções. Regra geral, o código do defeito e o peso associado a cada anomalia dependem
do tipo de anomalia e do nível de obstrução da secção do colector. O peso das anomalias funcionais segundo
este protocolo pode variar entre 1 e 20.
Tabela 4.6 - Classificação das anomalias funcionais segundo o protocolo WRc (adaptada de WRC (2001)).
Anomalia Código Informação adicional Obstrução
(%) Peso
Raízes
RF Raiz fina 1 RT Raiz média 5
Massa de raízes 5 2 Massa de raízes 20 4 Massa de raízes 50 10 Massa de raízes 75 15 Massa de raízes 100 20
Incrustações EL/ESL Leve 5 1
EM/ESM Média 20 2 EH/ESH Pesada 100 5
Gordura DEG
5 1 20 2 50 5 75 8 100 10
Sedimentos
DE/DES
5 1 20 2 50 5 75 8 100 10
Ligação protuberante CNI
5 1 20 2 50 5 75 8 100 10
Anel de estanquidade protuberante
BAI A Visivelmente protuberante mas s/ interferência com
a secção do colector 1
BAI B Anel de estanquidade suspenso acima do eixo
horizontal da secção 5
BAI C Anel de estanquidade suspenso abaixo do eixo
horizontal da secção 8
BAI D Anel de estanquidade rasgado 2 Obstrução OB 10
Relativamente à anomalia funcional Anel de estanquidade protuberante, o protocolo de inspecção WRc
identifica o defeito com recurso a codificação do Eurocódigo. O peso atribuído neste caso ao defeito varia de
acordo com a descrição indicada pela Tabela 4.6 para os defeitos deste tipo.
Capitulo 4 – Métodos de avaliação da infra-estrutura
52
No caso dos defeitos estruturais, a atribuição de pesos aos vários graus de severidade da anomalia,
geralmente, não depende do nível de obstrução da área de secção de colectores. Dado que neste tipo de
anomalias se avalia a condição do material que constitui o colector, os pesos podem ser atribuídos de acordo
com o defeito ser superficial ou ser mais profundo, como é o caso das anomalias do tipo Fissuras. A orientação
do defeito no caso de fissuras e fracturas também é um factor que se tem em conta na atribuição de pesos. A
orientação do defeito pode ser longitudinal circunferencial, helicoidal ou complexa. A extensão da anomalia
também pode ser um factor de diferenciação para algumas anomalias, como é o caso de anomalias de
colectores partidos sem alguns elementos do colector ou anomalias do tipo superfície do colector danificado
devido a agentes químicos, corrosão ou acção mecânica. Anomalias devido a uma reparação defeituosa
também podem ser diferenciadas segundo a extensão da anomalia. Na anomalia do tipo deformações,
independentemente de serem deformações horizontais ou verticais, a atribuição do peso depende do nível de
obstrução da secção do colector resultante. O peso das anomalias estruturais, segundo este protocolo, pode
variar entre 0 e 165.
Na Tabela 4.7 descrevem-se a codificação, os pesos e a forma de classificação das anomalias estruturais
segundo o protocolo WRc.
Tabela 4.7 - Classificação das anomalias estruturais segundo o protocolo WRc (adaptada de WRC (2001)).
Anomalia Código
WRc Informação adicional Quantificação Peso
Deformações D Deformações horizontais ou
verticais
5% Obstrução 20
10% Obstrução 80
100% Obstrução 165
Fissura longitudinal Sem cod.
Fissura supercial - EN cod. BAB A A
2
CL 10
Fissura Circunferencial Sem cod. Fissura supercial - EN cod.
BAB A B 2
CC 10
Fissura helicoidal Sem cod.
Fissura supercial - EN cod. BAB A D
2
Sem cod. EN cod. BAB B D 40
Fissura complexa CM 40
Fractura Longitudinal FL 40
Fractura Circunferencial FC 40
Fractura Helicoidal Sem cod. EN cod. BAB C D 80
Fractura Complexa FM
80
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
53
Tabela 4.8 - Classificação das anomalias estruturais segundo o protocolo WRc (Continuação).
Anomalia Código
WRc Informação adicional Quantificação Peso
Colector partido com todos os elementos do colector
B
80
Colector partido sem alguns elementos do colector
H ext. radial <1/4 80
H ext. radial <1/4 165
Colapso X 165
Superfície do colector danificada (por agentes químicos / corrosão / acção mecânica)
SSS Leve 5
SSM Moderado 20
SSL Extenso 120
Junta deslocada radialmente
JDM Ext.<1,5 espessura
do colector 1
JDL Ext. > 1,5
espessura do colector
2
JDL Ext.>10% do
diâmetro e solo visivel
80
Reparação/reabilitação defeituosa (colectores de plástico ou aço)
Sem cod. EN cod. BAL A ext. radial <1/4 80
Sem cod. EN cod. BAL A ext. radial <1/4 165
Falha numa soldadura do colector de plástico
Sem cod. EN cod. BAM A 40
Sem cod. EN cod. BAM B 40
Sem cod. EN cod. BAM C 80
Falha numa soldadura do colector de aço
Sem cod. EN cod. BAM A 10
Sem cod. EN cod. BAM B 10
Sem cod. EN cod. BAM C 40
4.2.4.2 CONDIÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL SEGUNDO O PROTOCOLO WRC
O WRc sugere que o valor representativo dos defeitos no colector seja calculado com base no peso do defeito
mais severo encontrado ao longo do trecho (NRC-CNRC, 2004; WRC, 2001). Os defeitos que se encontrem a
menos de 0.1 m devem ser considerados como um único defeito com um peso correspondente à soma dos
pesos de cada defeito invidualmente. De acordo com esta abordagem que tem em conta o peso da anomalia
mais severa no colector, a classificação estrutural pode variar entre 1 a 5. O primeiro nível agrupa os colectores
em condição aceitável ou seja em que que a anomalias mais severa tenha um peso inferior a 10. A descrição
dos restantes níveis, bem como os pesos associados a cada nível para a classificação estrutural e funcional dos
colectores segundo a anomalias mais severa encontram-se descritos na Tabela 4.9.
Capitulo 4 – Métodos de avaliação da infra-estrutura
54
Tabela 4.9 - Avaliação da condição funcional e estrutural do colector com base na abordagem do peso máximo.
CONDIÇÃO WRc Escala Descrição Estrutural Funcional
1 Condição aceitável <10 <1
2
Risco mínimo de colapso com algum potencial de detioração
10 - 39 1 - 1.9
3 Colapso improvável com potencial para deterioração
40 - 79 2 - 4.9
4 Colapso provável 80 - 164 5 - 9.9
5 Colapso eminente ou colector colapsado
165≥ 10≥
No caso das anomalias funcionais o WRc fornece opções de classificação funcional do colector segundo duas
abordagens. Em ambas as abordagens deste protocolo os colectores podem ser classificados entre 1 a 5. Tal
como na classificação estrutural, a primeira abordagem atribui o nível funcional com base no peso da anomalia
funcional mais severa. Os intervalos de pesos correspondentes a cada nível, bem com a descrição de cada nível
encontram-se na Tabela 4.9. Na segunda abordagem, o valor representativo do colector para a atribuição do
nível funcional calcula-se através da média. A forma de cálculo através desta abordagem foi apresentada no
subcapítulo 4.2.3. Os níveis de classificação funcional nesta abordagem também são 5, a descrição dos níveis
bem como o intervalo de valores atribuído a cada nível apresentam-se na Tabela 4.10. O WRc recomenda que a
condição do colector corresponda ao valor mais severo decorrente da aplicação de ambas as abordagens.
Tabela 4.10 - Avaliação da condição funcional e estrutural do colector com base na abordagem pela média dos pesos das anomalias no troço de colector.
CONDIÇÃO WRc Escala Descrição Funcional
1 Condição aceitável <0.5
2
Risco mínimo de colapso com algum potencial de detioração
0.5 – 0.9
3 Colapso improvável com potencial para deterioração
1 – 2.4
4 Colapso provável 2.5 – 4.9
5 Colapso eminente ou colector colapsado
5≥
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
55
4.2.5 PROTOCOLO DE INSPECÇÃO DO NATIONAL RESEARCH COUNCIL OF CANADA (NRC)
Este guia tem como objectivo a avaliação da condição de colectores com diâmetro igual ou superior a 900
milímetros. O protocolo de inspecção foi desenvolvido pelo Institute for Research in Constrution (IRC) do NRC
em associação com alguns municípios do Canadá (MCDONALD e ZHAO, 2001). Os investigadores do IRC, em
colaboração com vários municípios do Canada, trabalharam em conjunto para desenvolver esta guia.
Este protocolo define os defeitos estruturais e funcionais, bem como a severidade associada a cada tipo de
defeito, apresentado uma estrutura similar ao protocolo WRc em que a condição do colector é determinada
com base em defeitos estruturais ou funcionais obtidos através de inspecções visuais. Também fornece
informação detalhada sobre a definição dos defeitos mais comuns, execução das inspecções e técnicas de
reabilitação.
Do ponto de vista da priorização da reabilitação, as directrizes deste protocolo propõem factores de impacto
em caso de falha. Estes factores de impacto podem ser de contextos espaciais (localização, tipo de solo) e de
contextos globais (tamanho, profundidade, zona e função). Somando estes factores obtém-se a avaliação do
impacto, o qual, em combinação com o grau estrutural serve de auxílio na tomada de decisão para a
reabilitação/selecção de prioridade de renovação da infra-estrutura (NRC-CNRC, 2004). A Tabela 2.2 do
subcapítulo 2.4.7, resume a priorização da reabilitação com base na condição de falha estrutural do colector e
a avaliação de impacto em caso de falha.
O protocolo NRC também fornece alguns exemplos de inspecção a câmaras de visita (tipos de defeitos,
codificação da condição, método de reabilitação) e directrizes sobre a gestão dos dados (campos sugeridos,
acesso aos dados, actualização e manutenção do cadastro). Os métodos inovadores de reabilitação também
estão ilustrados com exemplos dos custos de reabilitação dos casos de estudo (NRC-CNRC, 2004).
4.2.5.1 CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS SEGUNDO O PROTOCOLO NRC
O peso associado aos defeitos funcionais, segundo este protocolo, geralmente depende exclusivamente do
nível de obstrução causado pela anomalia. Anomalias funcionais como raízes, incrustações, sedimentos e
ligações protuberantes, seguem esta regra. No caso de anomalias relacionadas com infiltrações, dada a
natureza deste tipo de anomalias, os pesos não podem ser associados ao nível de obstrução. Neste caso a
severidade da anomalia é avaliada segundo a intensidade da corrente. O peso das anomalias funcionais
segundo este protocolo pode variar entre 1 e 10.
A Tabela 4.11 apresenta a codificação segundo o protocolo NRC para as anomalias funcionais identificáveis nas
inspecções ao caso de estudo, bem como os pesos e critérios de selecção com base na severidade da anomalia.
Capitulo 4 – Métodos de avaliação da infra-estrutura
56
Tabela 4.11 - Classificação das anomalias funcionais segundo o protocolo NRC (adaptada de MCDONALD e ZHAO (2001); NRC-CNRC (2004)).
DESCRIÇÃO Código NRC Informação adicional Obstrução (%) Peso
Raízes RL Leve 10 2
RM Moderado 25 8 RS Severo 100 10
Incrustações EL Leve 10 2
EM Moderado 25 8 ES Severo 100 10
Sedimentos DEL Leve 10 5
DEM Moderado 25 8 DES Severo 100 10
Infiltrações
IL Leve (gotejar) 2 IM Moderado (Corrente) 5 IS Severo (Jorrar) 10
BBF D Severo (Sob pressão) 10
Ligação protuberante PL Leve 10 2
PM Moderado 25 8 PS Severo 100 10
No caso das anomalias estruturais, tal como o protocolo WRc, a quantificação da severidade depende de caso
para caso, devido à diversidade de processo degradação estrutural causados pelas anomalias. O método de
classificação da severidade para cada anomalia encontra-se identificado na Tabela 4.12, referente a codificação
das anomalias estruturais de acordo com o protocolo NRC. Nesta tabela também se apresenta os pesos
associados a cada nível de severidade para cada anomalia, segundo este protocolo o peso das anomalias
estruturais pode variar entre 0 e 20.
Tabela 4.12 - Classificação das anomalias estruturais segundo o protocolo NRC (adaptada de MCDONALD e ZHAO (2001); NRC-CNRC (2004)).
Anomalia Código
NRC Informação adicional Quantificação Peso
Deformações
DL Deformações horizontais ou
verticais
5% Obstrução 5
DM 10% Obstrução 10
DS 100% Obstrução 15
Fissura longitudinal CLL <3 Fissuras, sem vazamento 3
CLM >3 Fissuras, com vazamento 5
Fissura Circunferencial CCL <3 Fissuras, sem vazamento 3
CCM >3 Fissuras, com vazamento 5
Fissura helicoidal CDL <3 Fissuras, sem vazamento 3
CDM >3 Fissuras, com vazamento 5
Fissura complexa CS
Múltiplas fissuras, com vazamento 10
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
57
Tabela 4.13 - Classificação das anomalias estruturais segundo o protocolo NRC (Continuação).
Anomalia Código
NRC Informação adicional Quantificação Peso
Fractura Longitudinal
FLL < 10mm de largura 5
FLM 10mm≤largura ≤25 0u 2 a 4
fracturas 10
FLS >25mm de largura ou ≥5
fracturas 15
Fractura Circunferencial
FCL < 10mm de largura 5
FCM 10mm≤largura ≤25 0u 2 a 4
fracturas 10
FCS >25mm de largura ou ≥5
fracturas 15
Fractura Helicoidal
FDL < 10mm de largura 5
FDM 10mm≤largura ≤25 0u 2 a 4
fracturas 10
FDS >25mm de largura ou ≥5
fracturas 15
Fractura Complexa FM EN cod. BAB C C 20
Colector partido com todos os elementos do colector
B EN cod. BAC A >100 mm do diâmetro ou >100 x
100 mm de área 15
Colapso X EN cod. BAC C Perda de integridade estrutural
ou deformação superior a 25% do diâmetro 20
Superfície do colector danificada (por agentes químicos / corrosão / acção mecânica)
HL <5mm de perda de espessura 3
HM 5mm≤ perda de
espessura≤10mm 10
HS >10mm de perda de espessura 15
Junta deslocada longitudinalmente
JOL descolamento<10mm ou junta
alinhada 3
JOM 10mm< deslocamento<50mm
ou junta desalinhada/ sem fuga 10
JOS Deslocamento>50mm /solo
visível/fuga 15
Junta deslocada radialmente
JDL <1/4 espessura do colector 3
JDM 1/4<espessura do colector<1/2 10
JDS >1/2 espessura do colector 15
4.2.5.2 CONDIÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL SEGUNDO O PROTOCOLO NRC
A classificação funcional e estrutural dos colectores, segundo o protocolo NRC, tem em conta o peso da
anomalia mais severa no colector. A classificação estrutural pode variar entre 1 e 5. O primeiro nível está
associado a colectores em que o peso da anomalia mais severa seja inferior ou igual a 4, os colectores que se
Capitulo 4 – Métodos de avaliação da infra-estrutura
58
inserem neste grupo encontram-se em condição aceitável. O último nível está associado a colectores em
condição de colapso eminente ou que já colapsaram, segundo este protocolo os colectores que se inserem
neste patamar apresentam a anomalia mais severa com um peso de 20. A descrição dos restantes níveis, bem
como os pesos associados a cada nível para a classificação estrutural e funcional dos colectores segundo a
anomalias mais severa encontram-se descritos na Tabela 4.14.
Na ponderação da classificação funcional, ao contrário do protocolo WRc, este protocolo sugere que a
classificação tenha em conta unicamente a abordagem pela anomalia mais severa. Neste caso os colectores
que estão no primeiro nível, ou seja em condição aceitável, a anomalia mais severa só pode ter um peso
máximo de 2. Os colectores no nível cinco, apresentam anomalias com o peso associado entre 9 e 10. Os pesos
associados aos restantes níveis também se encontram descritos na Tabela 4.14 na coluna referente à
classificação funcional.
Tabela 4.14 - Avaliação da condição funcional e estrutural do colector, segundo o protocolo NRC, com base na abordagem do peso máximo (NRC-CNRC, 2004).
CONDIÇÃO NRC Escala Descrição Estrutural Funcional
1 Condição aceitável 1 - 4 1 - 2
2 Risco mínimo de colapso com algum potencial de detioração
5 - 9 3 - 4
3 Colapso improvável com potencial para deterioração
10 - 14 5 - 6
4 Colapso provável 15 - 19 7 - 8
5 Colapso eminente ou colector colapsado
20≥ 9 - 10
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
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59
Capítulo 5 – METODOLOGIA DE APLICAÇÃO DOS PROTOCOLOS WRC E NRC
5.1 ASPECTOS GERAIS
Em Portugal, ainda são poucas as entidades responsáveis por sistemas de drenagem de águas residuais que
procedam à análise regular dos colectores, nomeadamente através de inspecção por CCTV. Nos casos
conhecidos em que tal é efectuado, os relatórios de inspecção são elaborados com base na Norma Europeia
EN13508-2.
Dado que os relatórios de inspecção são identificados pela Norma Europeia EN13508-2, torna-se necessário
elaborar uma metodologia que permita converter as anomalias identificadas nas inspecções pela codificação
da Norma Europeia EN13508-2 para os protocolos de inspecção WRc e NRC, de forma a poder classificar,
quantitativamente, a severidade das anomalias utilizando pesos e valores padrão. Esta abordagem possibilita
uma mais expedita classificação da condição da infra-estrutura, com vista à formulação de conclusões
relativamente à sua condição, bem como a rápida comparação entre diferentes inspecções.
No âmbito do presente capítulo é proposta uma metodologia de aplicação dos protocolos WRc e NRC a
inspecções inicialmente classificadas pela Norma Europeia EN13508-2. A Figura 5.1 pretende ilustrar os
diferentes passos da metodologia elaborada.
Figura 5.1 - Metodologia de aplicação dos protocolos WRc e NRC.
Capitulo 5 – Metodologia de aplicação dos protocolos WRc e NRC
60
5.2 OBTENÇÃO DO CÓDIGO COMPLETO DAS ANOMALIAS ATRAVÉS DA INFORMAÇÃO DOS
RELATÓRIOS DE INSPECÇÃO
Um dos primeiros obstáculos residiu na forma como o inspector identifica o código da Norma Europeia EN
13508-2 das anomalias nos relatórios de inspecção (Tabela 5.1).
Tabela 5.1 - Exemplos de identificação de anomalias nas folhas de calculo "O_T"
Descrição textual
Código Principal da Norma Europeia EN
13508-2
Extensão do defeito
posição dos ponteiros do
relógio
Severidade Tipo
Intrusão de raízes finas independentes(B), De 04 Até 08 Horas.
Redução de secção 5 % BBA 04 08 5 %
Intrusão de raízes grossas(A), De 03 Até 09 Horas. Redução de secção 50% %
BBA 03 09 0 %
Intrusão de raízes finas independentes(B), De 10 Até 11 Horas.
Redução de secção 10 % BBA 10 11 10 %
Duas fracturas (C),circunferencial (B), De 12 Até 12 Horas, Largura 5 mm
BAB 12 12 5 mm
Fractura (C),circunferencial (B), De 02 Até 04 Horas, Largura 10 mm
BAB 02 04 10 mm
Intrusão de massa complexa de raízes (C), De 08 Até 12 Horas. Redução de
secção 10 % BBA 08 12 10 %
Fractura (C),circunferencial (B), De 09 Até 03 Horas, Largura 5 mm
BAB 09 03 5 mm
Na descrição textual de uma anomalia, o inspector identifica os últimos caracteres da codificação da Norma
Europeia EN 13508-2, relativas à informação adicional do defeito, para complementar a coluna onde se
descreve os primeiros três caracteres da codificação do defeito. Este item também descreve informação
relativa à extensão do defeito através da posição dos ponteiros do relógio e a sua severidade indicando a
percentagem de obstrução ou a largura do defeito em milímetros. Não obstante que esta informação também
é referida noutras colunas na folha de cálculo.
De forma a facilitar a aplicação de uma metodologia que permita converter a codificação da Norma Europeia
EN 13508-2 na codificação dos protocolos WRc e NRC, optou-se por agrupar toda a informação relativa a
codificação completa segundo a Norma Europeia EN 13508-2 numa coluna. Dada a extensão do número de
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
61
anomalias identificadas em todas as campanhas de inspecção para todos os emissários criou-se um método
automático que permite associar os 3 primeiros caracteres da codificação da anomalia com os caracteres
auxiliares identificados na coluna da descrição textual. Como se pode verificar na coluna da “Descrição geral”
da Tabela 5.2, os caracteres auxiliares são sempre identificados entre parêntesis. As fórmulas de Excel
desenvolvidas para aplicar a metodologia baseiam-se neste princípio que foi adoptado pelo inspector para
descrever os caracteres auxiliares.
Numa primeira fase deste método foi criada uma coluna denominada “1º Carácter auxiliar” onde se obtém o
primeiro carácter auxiliar descrito na coluna “Descrição geral”, a formula criada para esta coluna identifica a
primeira vez que ocorrer o carácter “(“ na coluna da descrição geral e atribui a coluna “1º Carácter auxiliar” o
carácter imediatamente a seguir ao “(“. No casos em que há mais um carácter adicional para descrever a
anomalia segundo a norma Europeia, torna-se necessário repetir este processo inicial para se poder obter
também o segundo carácter. Para obter este segundo carácter, torna-se necessário identificar a posição onde
ocorre a primeira vez o carácter “(“, na coluna “Posição do parêntesis” identifica-se a posição onde surge pela
primeira vez o carácter. O segundo carácter é atribuído à coluna “2ª Carácter auxiliar”, através de uma formula
similar utilizada para a obtenção do primeiro carácter, mas que se distingue desta por pesquisar o carácter “(“
a partir na posição assinalada na coluna “Posição do parêntesis”, ou seja obtém-se o carácter auxiliar que
procede a segunda vez que se apresenta o carácter “(“. O último passo para a obtenção do código completo
obtém-se na coluna “Código completo da Norma Europeia EN 13508-2”, associando-se os três primeiros
caracteres principais representados na coluna “Código Principal da Norma Europeia EN 13508-2” com o
primeiro carácter auxiliar da coluna “1º Carácter auxiliar” e o segundo carácter auxiliar identificando, quando
necessário, na coluna “2º Carácter auxiliar” (Tabela 5.2).
Tabela 5.2 - Obtenção do código completo da Norma Europeia EN13508-2
Descrição geral
Código Principal da
Norma Europeia EN
13508-2
1º Carácter auxiliar
Posição do
parêntesis
2ª Carácter auxiliar
Código completo da Norma
Europeia EN 13508-2
Intrusão de raízes finas independentes(B), De 04 Até 08 Horas. Redução de secção 5 % BBA B 40 BBA B
Intrusão de raízes grossas(A), De 03 Até 09 Horas. Redução de secção 50% % BBA A 28 BBA A
Intrusão de raízes finas independentes(B), De 10 Até 11 Horas. Redução de secção 10 % BBA B 40 BBA B
Duas fracturas (C),circunferencial (B), De 12 Até 12 Horas, Largura 5 mm BAB C 17 B BAB C B
Fractura (C),circunferencial (B), De 02 Até 04 Horas, Largura 10 mm BAB C 11 B BAB C B
Intrusão de massa complexa de raízes (C), De 08 Até 12 Horas. Redução de secção 10 % BBA C 39 BBA C
Fractura (C),circunferencial (B), De 09 Até 03 Horas, Largura 5 mm BAB C 11 B BAB C B
Intrusão de raízes finas independentes(B), De 10 Até 02 Horas. Redução de secção 3 % BBA B 40 BBA B
Capitulo 5 – Metodologia de aplicação dos protocolos WRc e NRC
62
Tabela 5.3 - Obtenção do código completo da Norma Europeia EN13508-2 (Continuação)
Descrição geral
Código Principal da
Norma Europeia EN
13508-2
1º Carácter auxiliar
Posição do
parêntesis
2ª Carácter auxiliar
Código completo da Norma
Europeia EN 13508-2
Intrusão de raízes finas independentes(B), De 10 Até 02 Horas. Redução de secção 3 % BBA B 40 BBA B
Intrusão de massa complexa de raízes (C), De 03 Até 06 Horas. Redução de secção 5 % BBA C 39 BBA C
5.3 MATRIZES PARA CONVERSÃO DOS PROTOCOLOS
Uma etapa importante para a obtenção da quantificação estrutural e funcional dos emissários do caso de
estudo passa pela conversão da codificação e caracterização dos defeitos na norma Europeia EN13508-2 para
os protocolos WRc e NRC. A equivalência da codificação e pesos entre a norma Europeia e os protocolos, foi
organizada, no presente capítulo, numa tabela para defeitos funcionais e outra tabela para defeitos estruturais.
Estas tabelas vão ser o elemento central do método que procura as anomalias na folha de cálculo ”O_T” e
retém os elementos da folha de cálculo relativo a anomalia em análise como Código completo da Norma
Europeia EN 13508-2, a posição em termos dos ponteiros do relógio da extensão do defeito e a severidade do
defeito, posteriormente o método identifica a linha da tabela correspondente a anomalia em questão e retira
os pesos respectivos de cada protocolo para essa anomalia.
5.3.1 MATRIZ FUNCIONAL
Na elaboração da matriz funcional foram consideradas as Tabelas 4.1, 4.6 e 4.11 apresentadas no Capítulo 4 da
presente dissertação, nessas tabelas estão representadas a codificação e severidade das anomalias funcionais
segundo a Norma Europeia, o protocolo inspecção WRc e o protocolo de inspecção NRC, respectivamente.
No caso do protocolo WRc revisão 4, a codificação das anomalias funcionais segundo a norma europeia já está
incorporada neste protocolo, ou seja para cada anomalia funcional este apresenta a codificação segundo o
protocolo WRc e a codificação segundo a norma Europeia EN13508-2. Para a elaboração da matriz funcional
optou-se pelas equivalências fornecidas pelo protocolo WRc revisão 4.
No caso do protocolo NRC, segundo a Tabela 4.11 do Capitulo 4, são objecto de avaliação as seguintes
anomalias funcionais: raízes, incrustações, sedimentos, infiltrações e ligações protuberantes. Estas anomalias,
segundo a norma Europeia, podem ser identificadas pelos primeiros três caracteres da codificação, sendo que
as variações na mesma família de anomalias são identificadas por caracteres adicionais a estes três. Para
efeitos de equivalência entre o protocolo NRC e a norma Europeia só são considerados estes primeiros três
caracteres da norma Europeia e a variação da codificação segundo o protocolo NRC na mesma família de
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
63
anomalia é efectuada segundo a severidade da anomalia, que no caso das anomalias funcionais a severidade é
atribuída pela percentagem de obstrução secção do colector.
As equivalências entre a codificação das anomalias funcionais pela Norma Europeia e pelos protocolos de
inspecção WRc e NRC, bem como os pesos associados aos diversos níveis de severidade considerados pelos
protocolos para cada tipo de anomalia apresentam-se na Tabela 5.4.
Tabela 5.4 - Matriz Funcional
DESCRIÇÃO EN 13508-2
Código
WRc NRC Obstrução
(%) Código Peso
Obstrução (%)
Código Peso
Raízes
BBA B * RF 1 0 RL 2 BBA B * * * 10 RL 2 BBA B * * * 25 RM 8 BBA B * * * 100 RS 10 BBA A * RT 5 0 RL 2 BBA A * * * 10 RL 2 BBA A * * * 25 RM 8 BBA A * * * 100 RS 10 BBA C 0 RM 2 0 RL 2 BBA C 5 RM 2 10 RL 2 BBA C 20 RM 4 25 RM 8 BBA C 50 RM 10 100 RS 10 BBA C 75 RM 15 * * * BBA C 100 RM 20 * * *
Incrustações
BBB A 0 EL/ESL 1 0 EL 2 BBB A 5 EL/ESL 1 10 EL 2 BBB A 20 EM/ESM 2 25 EM 8 BBB A 100 EH/ESH 5 100 ES 10
Gordura
BBB B 0 DEG 1 * * * BBB B 5 DEG 1 * * * BBB B 20 DEG 2 * * * BBB B 50 DEG 5 * * * BBB B 75 DEG 8 * * * BBB B 100 DEG 10 * * *
Sedimentos
BBC 0 DE/DES 1 0 DEL 5 BBC 5 DE/DES 1 10 DEL 5 BBC 20 DE/DES 2 25 DEM 8 BBC 50 DE/DES 5 100 DES 10 BBC 75 DE/DES 8 * * * BBC 100 DE/DES 10 * * *
Infiltrações
BBF A * * * * IL 2 BBF B * * * * IM 5 BBF C * * * * IS 10 BBF D * * * * BBF D 10
Ligação protuberante
BAG 0 CNI 1 0 PL 2 BAG 5 CNI 1 10 PL 2 BAG 20 CNI 2 25 PM 8 BAG 50 CNI 5 100 PS 10 BAG 75 CNI 8 * * *
Capitulo 5 – Metodologia de aplicação dos protocolos WRc e NRC
64
Tabela 5.5 - Matriz Funcional (Continuação)
DESCRIÇÃO EN 13508-2
Código
WRc NRC Obstrução
(%) Código Peso
Obstrução (%)
Código Peso
Ligação protuberante BAG 100 CNI 10 * * *
Anel de estanquidade protuberante
BAI A * BAI A 1 * * * BAI B * BAI B 5 * * * BAI C * BAI C 8 * * * BAI D * BAI D 2 * * *
Obstrução BBE E * OB 10 * * *
5.3.2 MATRIZ ESTRUTURAL
A construção da matriz estrutural teve como base as Tabelas 4.3, 4.7 e 4.12 apresentadas no Capítulo 4 da
presente dissertação. Essas tabelas apresentam uma lista detalhada da codificação e severidade das anomalias
estruturais segundo a Norma Europeia, o protocolo inspecção WRc e o protocolo de inspecção NRC,
respectivamente.
O protocolo WRc revisão 4, tal como para as anomalias funcionais, apresenta a codificação das anomalias
estruturais segundo a norma Europeia complementarmente à codificação do protocolo. Havendo casos
particulares de anomalias estruturais em que o protocolo WRc identifica o defeito estrutural exclusivamente
pela codificação da norma Europeia.
A equivalência da codificação de anomalias estruturais entre o protocolo NRC e a norma Europeia requereu
uma análise mais cuidada. Tal como no caso das anomalias funcionais o processo de equivalência foi feito com
base nas descrições dos defeitos fornecidas tanto pela norma Europeia como pelos textos bibliográficos
consultados sobre o protocolo NRC utilizados na elaboração da Tabela 4.12 do Capitulo 4.
As equivalências entre a codificação das anomalias estruturais pela Norma Europeia e pelos protocolos de
inspecção WRc e NRC, bem como os pesos associados aos diversos níveis de severidade considerados pelos
protocolos para cada tipo de anomalia apresentam-se na Tabela 5.6.
Tabela 5.6 - Matriz Estrutural.
DESCRIÇÃO
EN 13508-2
Código
WRC NRC
Quantificação Código Peso
Quantificação Código Peso
% %
Deformações Verticais
BAA A 0% Obstrução D 20 0% Obstrução DL 5
BAA A 5% Obstrução D 20 5% Obstrução DL 5
BAA A 10% Obstrução D 80 10% Obstrução DM 10
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
65
Tabela 5.7 - Matriz Estrutural (Continuação).
DESCRIÇÃO
EN 13508-2
Código
WRC NRC
Quantificação Código Peso
Quantificação Código Peso
% %
Deformações Verticais BAA A 100% Obstrução D 165 100% Obstrução DS 15
Deformações Horizontais
BAA B 0% Obstrução D 20 0% Obstrução DL 5
BAA B 5% Obstrução D 20 5% Obstrução DL 5
BAA B 10% Obstrução D 80 10% Obstrução DM 10
BAA B 100% Obstrução D 165 100% Obstrução DS 15
Fissura longitudinal BAB A A
* Sem cod
2 <3 Fissuras, sem
vazamento CLL 3
BAB B A *
CL 10 >3 Fissuras, com
vazamento CLM 5
Fissura Circunferencial BAB A B
* Sem cod 2
<3 Fissuras, sem vazamento CCL 3
BAB B B *
CC 10 >3 Fissuras, com vazamento
CCM 5
Fissura helicoidal BAB A D
* helical 2
<3 Fissuras, sem vazamento
CDL 3
BAB B D *
helical 40 >3 Fissuras, com
vazamento CDM 5
Fissura complexa BAB B C * CM 40
Múltiplas fissuras, com vazamento CS 10
Fractura Longitudinal
BAB C A * FL 40 < 10mm de largura FLL 5
BAB C A * * * < 10mm de largura FLL 5
BAB C A * * *
10mm≤largura ≤25 0u 2 a 4 fracturas FLM 10
BAB C A * * *
>25mm de largura ou ≥5 fracturas FLS 15
Fractura Circunferencial
BAB C B * FC 40 < 10mm de largura FCL 5
BAB C B * * * < 10mm de largura FCL 5
BAB C B * * *
10mm≤largura ≤25 0u 2 a 4 fracturas FCM 10
BAB C B * * *
>25mm de largura ou ≥5 fracturas FCS 15
Fractura Helicoidal
BAB C D *
Sem cod 80 < 10mm de largura FDL 5
BAB C D * * < 10mm de largura FDL 5
BAB C D * *
10mm≤largura ≤25 0u 2 a 4 fracturas FDM 10
BAB C D * *
>25mm de largura ou ≥5 fracturas FDS 15
Fractura Complexa BAB C C * FM 80 * CS 20
Colector partido com todos os elementos do colector
BAC A * B 80
>100 mm do diâmetro ou >100 x
100 mm de área B 15
Capitulo 5 – Metodologia de aplicação dos protocolos WRc e NRC
66
Tabela 5.8 - Matriz Estrutural (Continuação).
DESCRIÇÃO
EN 13508-2
Código
WRC NRC
Quantificação Código Peso
Quantificação Código Peso
% %
Colector partido sem alguns elementos do colector
BAC B B ext. radial <1/4 H 80 * * *
BAC B B ext. radial <1/4 H 80 * * *
BAC B B ext. radial >1/4 H 165 * * *
Colapso BAC C
X 165
Perda de integridade estrutural ou
deformação superior a 25% do diâmetro X 20
Superfície do colector danificada (por agentes químicos / corrosão / acção mecânica)
BAF A * * * * Sem cod
3
BAF B Leve
SSS 5 <5mm de perda de
espessura HL 3
BAF B Moderado
SSM 20 5mm≤ perda de
espessura≤10mm HM 10
BAF B Extenso
SSL 120 >10mm de perda de
espessura HS 15
Junta deslocada longitudinalmente
BAJ A * * *
descolamento<10mm ou junta alinhada
JOL 3
BAJ A
* * *
10mm< deslocamento<50mm ou junta desalinhada/
sem fuga
JOM 10
BAJ A * * *
Deslocamento>50mm /solo visível/fuga
JOS 15
Junta deslocada radialmente
BAJ B Ext.<1,5
espessura do colector
JDM * * JDL 3
BAJ B Ext.<1,5
espessura do colector
JDM 1 <1/4 espessura do
colector JDL 3
BAJ B Ext. > 1,5
espessura do colector
JDL 2 1/4<espessura do
colector<1/2 JDM 10
BAJ B Ext.>10% do
diâmetro e solo visivel
JDL 80 >1/2 espessura do
colector JDS 15
Intrusão do anel de vedante BAI * * 5 * * *
Defeito de "lining" BAK * * * * * *
Reparação/reabilitação defeituosa (colectores de plástico ou aço)
BAL A ext. radial <1/4 * 80 * * *
BAL A ext. radial <1/4 * 80 * * *
BAL A ext. radial >1/4 * 165 * * *
Falha numa soldadura do colector de plástico
BAM A * * 40 * * *
BAM B * * 40 * * *
BAM C * * 80 * * *
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
67
Tabela 5.9 - Matriz Estrutural (Continuação).
DESCRIÇÃO
EN 13508-2
Código
WRC NRC
Quantificação Código Peso
Quantificação Código Peso
% %
Falha numa soldadura do colector de aço
BAM A * * 10 * * *
BAM B * * 10 * * *
BAM C * * 40 * * *
Colector poroso BAN * * * * * *
Solo visível através de um defeito no colector
BAO * * * * * *
Um espaço vazio fora do tubo é visível através do colector
BAP * * * * * *
5.4 CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DAS ANOMALIAS
Para se obter a classificação funcional dos troços de colector de um emissário foi necessário identificar todas a
anomalias funcionais presentes no troço e classifica-las segundo os protocolos WRc e NRC. Para atingir este
objectivo elaborou-se um método que permite corresponder a severidade e o código completo de uma
anomalia segundo a norma Europeia, presentes nas folhas de cálculo “O_T”, com as informação relativas à
codificação e peso segundo os protocolos WRc e NRC presentes na matriz funcional apresentada no
subcapítulo 5.3 (Tabela 5.4).
A título de exemplo a Figura 5.2 ilustra um defeito funcional do tipo intrusão de raízes, identificado no relatório
de inspecção com o código BBA na norma europeia. Na descrição textual do relatório o inspector identifica o
caracter “C” para completar o código na norma Europeia para esta anomalia e a percentagem da área da
secção obstruída pelo defeito, que é de 15%. Através da metodologia explicada no subcapítulo 5.2, obtém-se o
código completo da Norma Europeia numa coluna da folha de cálculo “O_T”. O método desenvolvido na
presente dissertação, pesquisa por informação relativa ao código completo e severidade da anomalia na folha
de calculo “O_T” e identifica as informações correspondentes ao peso e codificação, na matriz de defeitos
funcionais, relativas aos protocolos de inspecção WRc e NRC.
Capitulo 5 – Metodologia de aplicação dos protocolos WRc e NRC
68
Figura 5.2 - Classificação de uma anomalia do tipo Intrusão de Raízes.
Após a identificação dos pesos e da codificação segundo os protocolos de inspecção, o método insere na folha
de cálculo “O_T” estas informações relativas aos protocolos nas respectivas colunas relativas à avaliação
funcional: “Codificação WRc”, “Peso WRc”, “Codificação NRC” e “Peso NRC”. A Tabela 5.10 pretende
exemplificar a atribuição dos pesos e codificação, segundos os protocolos WRc e NRC, para as anomalias
funcionais do tipo incrustações e intrusão de raízes num troço de colector.
Tabela 5.10- Atribuição da codificação e pesos a anomalias funcionais segundo os protocolos WRc e NRC.
Informação original do relatório de inspecção Método do subcapítulo
5.2
Método de identificação das anomalias funcionais
ID do colector Descrição geral Severidade Unidades
Codificação incompleta EN 13508-2
Codificação completa EN
13508-2
Codificação WRc
Peso WRc
Codificação NRC
Peso NRC
111 Início do nó:
Câmara de visita (A) CP0710.00
0 BCD BCD A - 0 - 0
111
Incrustações de gordura (B) das 07
até 05 Horas. Redução de secção 2 %
2 % BBB BBB B DEG 1 * 0
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
69
Tabela 5.11 - Atribuição da codificação e pesos a anomalias funcionais segundo os protocolos WRc e NRC (Continuação).
Informação original do relatório de inspecção Método do subcapítulo
5.2
Método de identificação das anomalias funcionais
ID do colector Descrição geral Severidade Unidades
Codificação incompleta EN 13508-2
Codificação completa EN
13508-2
Codificação WRc
Peso WRc
Codificação NRC
Peso NRC
111
Intrusão de massa complexa de
raízes (C), das 03 até 09 Horas. Redução de secção 15 %
15 % BBA BBA C RM 4 RL 8
111
Fractura (C),longitudinal
(A), das 12 até 01 Horas, Largura 3
mm
3 mm BAB BAB C A - 0 - 0
111
Fractura (C),longitudinal (A), ás 12 Horas,
Largura 3 mm
3 mm BAB BAB C A - 0 - 0
111
Infiltrações( Suar) - ingresso lento de água, não é
visível pingar (A), ás 12 Horas
0 BBF BBF A - 0 IL 2
111
Intrusão de raízes finas
independentes(B), ás 12 Horas. Redução de secção 10 %
10 % BBA BBA B RF 1 RL 8
111
Infiltrações( Gotejante) - A
pingar, ingresso de água de uma
forma não contínua (B), ás
12 Horas
0 BBF BBF B - 0 IM 5
111 Retenção de caudal 0 BDB BDB - 0 - 0
111
Deformação vertical (A) das 05
até 07 Horas. Redução da secção 10 %
10 % BAA BAA A - 0 - 0
111 Final do nó:
Câmara de visita (A) CP0720.00
0 BCE BCE A - 0 - 0
Na classificação funcional dos colectores para a presente dissertação, considerou-se uma variante às escalas de
condição funcional dos colectores para o protocolos WRc e NRC apresentadas no Subcapítulo 4.2. De acordo
com os protocolos de inspecção a condição do colector varia entre 1 e 5, no âmbito deste estudo foi
considerado também o nível 0 que representa uma condição excelente do colector onde o colector não
Capitulo 5 – Metodologia de aplicação dos protocolos WRc e NRC
70
apresenta anomalias funcionais. A Tabela 5.12 indica os vários níveis de classificação funcional dos protocolos
WRc e NRC, utilizados para o caso prático dos emissários da SENEST,S.A.
Tabela 5.12 - Classificação funcional dos colectores.
CONDIÇÃO WRc NRC
Escala Descrição Abordagem:
Média Abordagem:
Máximo Abordagem:
Máximo 0 Condição excelente - - - 1 Condição aceitável <0.5 <1 1 - 2
2
Risco mínimo de colapso com algum potencial de detioração
0.5 – 0.9 1 - 1.9 3 - 4
3 Colapso improvável com potencial para deterioração
1 – 2.4 2 - 4.9 5 - 6
4 Colapso provável 2.5 – 4.9 5 - 9.9 7 - 8
5 Colapso eminente ou colector colapsado
5≥ 10≥ 9 - 10
Finalizado o processo de atribuição dos pesos às anomalias funcionais identificadas em todos os troços do
colector num relatório de inspecção, inicia-se o processo de classificação funcional dos troços de colector. Na
folha de cálculo “Colectores” calculou-se para cada troço de emissário a somas dos pesos de anomalias
segundo o protocolo WRc encontradas no troço. Complementarmente a este cálculo dividiu-se o resultado
anterior pelo número total de anomalias encontradas no troço de colector de modo a obter a média dos pesos
das anomalias no troço de colector. O próximo passo para a classificação funcional através do protocolo WRc
segundo a abordagem da média, consistiu na classificação do colector utilizando os patamares indicados na
Tabela 5.12. Utilizou-se a função if para executar este passo, tendo como dado de entrada o valor do peso
médio das anomalias no troço colector.
Em ambos os protocolos de inspecção, a atribuição da condição funcional com base na abordagem pela
máxima anomalia encontrada no troço de colector necessitou primordialmente de se identificar o peso
máximo da anomalia em cada troço de colector. Na folha de cálculo “Colectores” calculou-se, em colunas
referentes a cada protocolo, o peso máximo para cada troço, utilizando uma fórmula que retorna o peso
máximo identificado na coluna da folha de cálculo “O_T” referente aos pesos das anomalias para cada
protocolo. Para cada protocolo, segundo a abordagem pelo peso máximo, também se classificou os troços de
colectores com base nos valores da Tabela 22, tendo como dados de entrada para a função if o peso máximo
presente no troço de colector e retornando a respectiva classificação.
A Tabela 5.13 exemplifica a aplicação da metodologia para obter a classificação funcional segundo os
protocolos WRc e NRC para os 316 troços que constituem o emissário de Caparide na inspecção CCTV de 2009.
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
71
Tabela 5.13 - Classificação funcional dos troços do emissário de Caparide em 2009.
Identificação dos troços WRc – Abordagem: Média WRc-Abordagem:Máximo
NRC-Abordagem:Máximo
ID colect.
Cx. de visita de
montante
Cx. de visita de jusante
Soma das anomalia
s
Média dos defeitos Classificação Peso
max. Classificação Peso max. Classificação
1 CP0175.00
CP0180.00 9 1,5 3 8 4 10 5
2 CP0180.00
CP0185.00 1 1 3 1 2 2 1
3 CP0185.00
CP0190.00 1 1 3 1 2 2 1
4 CP0190.00
CP0200.00 0 - 0 0 0 0 0
5 CP0200.00
CP0205.00 1 0,5 2 1 2 2 1
6 CP0205.00
CP0210.00 1 1 3 1 2 2 1
7 CP0210.00
CP0220.00 1 1 3 1 2 2 1
8 CP0220.00
CP0230.00 1 0,25 1 1 2 10 5
9 CP0230.00
CP0240.00 1 0,2 1 1 2 2 1
10 CP0240.00
CP0250.00 6 0,85714285
7 2 5 4 2 1
11 CP0250.00
CP0260.00 9 1,28571428
6 3 8 4 2 1
12 CP0260.00
CP0270.00 2 0,25 1 1 2 2 1
13 CP0270.00
CP0280.00 1 0,1 1 1 2 2 1
14 CP0280.00
CP0290.00 1 0,16666666
7 1 1 2 2 1
… … … … … … … … … …
305 CP3080.00
CP3090.00 0 0 0 0 0 0 0
306 CP3090.00
CP3100.00 2 0,5 2 1 2 2 1
307 CP3100.00
CP3110.00 1 1 3 1 2 2 1
308 CP3110.00
CP3120.00 7 1 3 5 4 10 5
309 CP3120.00
CP3130.00 2 0,66666666
7 2 1 2 2 1
310 CP3130.00
CP3140.00 0 - 0 0 0 0 0
311 CP3140.00
CP3150.00 1 1 3 1 2 2 1
312 CP3150.00
CP3160.00 1 1 3 1 2 2 1
313 CP3160.00
CP3170.00 1 1 3 1 2 2 1
314 CP3170.00
CP3180.00 1 1 3 1 2 0 0
315 CP3180.00
CP3190.00 0 - 0 0 0 0 0
316 CP3190.00
CP3200.00 1 1 3 1 2 0 0
Capitulo 5 – Metodologia de aplicação dos protocolos WRc e NRC
72
5.5 CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DAS ANOMALIAS
O método para a classificação estrutural foi similar ao utilizado na avaliação funcional dos colectores. A
primeira etapa do método de avaliação estrutural consiste em fazer corresponder a severidade e o código
completo da Norma EN 13508-2 das anomalia estruturais na folha de cálculo “O_T”, com as informações
correspondentes na matriz estrutural (Tabela 5.6) para se obter a codificação e os pesos relativos aos
protocolos de inspecção WRc e NRC.
Concluído o processo de identificação dos pesos e da codificação segundo os protocolos de inspecção, o
método insere na folha de cálculo “O_T” estas informações relativas aos protocolos nas respectivas colunas
relativa à avaliação estrutural: “Codificação WRc”, “Peso WRc”, “Codificação NRC” e “Peso NRC”. A Tabela 5.14
pretende exemplificar a atribuição dos pesos e codificação, segundos os protocolos WRc e NRC, para as
anomalias estruturais do tipo fracturas e deformações num troço de colector.
Tabela 5.14 - Atribuição da codificação e pesos a anomalias estruturais segundo os protocolos WRc e NRC.
Informação original do relatório de inspecção Método do subcapítulo
5.2
Método de identificação das anomalias estruturais
ID do colector Descrição geral Severidade Unidades
Codificação incompleta EN 13508-2
Codificação completa EN
13508-2
Codificação WRc
Peso WRc
Codificação NRC
Peso NRC
111
Início do nó: Câmara de visita (A)
CP0710.00
0 BCD BCD A - 0 - 0
111
Incrustações de gordura (B) das 07 até 05
Horas. Redução de secção 2 %
2 % BBB BBB B - 0 - 0
111
Intrusão de massa
complexa de raízes (C), das
03 até 09 Horas.
Redução de secção 15 %
15 % BBA BBA C - 0 - 0
111
Fractura (C),longitudinal (A), das 12 até
01 Horas, Largura 3 mm
3 mm BAB BAB C A FL 40 FLL 5
111
Fractura (C),longitudinal
(A), ás 12 Horas, Largura
3 mm
3 mm BAB BAB C A FL 40 FLL 5
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
73
Tabela 5.15 - Atribuição da codificação e pesos a anomalias estruturais segundo os protocolos WRc e NRC (Continuação).
Informação original do relatório de inspecção Método do subcapítulo
5.2
Método de identificação das anomalias estruturais
ID do colector Descrição geral Severidade Unidades
Codificação incompleta EN 13508-2
Codificação completa EN
13508-2
Codificação WRc
Peso WRc
Codificação NRC
Peso NRC
111
Infiltrações( Suar) - ingresso lento de água, não é visível
pingar (A), ás 12 Horas
0 BBF BBF A - 0 - 0
111
Intrusão de raízes finas
independentes(B), ás 12
Horas. Redução de secção 10 %
10 % BBA BBA B - 0 - 0
111
Infiltrações( Gotejante) - A
pingar, ingresso de
água de uma forma não
contínua (B), ás 12 Horas
0 BBF BBF B - 0 - 0
111 Retenção de caudal 0 BDB BDB - 0 - 0
111
Deformação vertical (A) das
05 até 07 Horas.
Redução da secção 10 %
10 % BAA BAA A D 165 DL 10
111
Final do nó: Câmara de visita (A)
CP0720.00
0 BCE BCE A - 0 - 0
Terminado o processo de avaliação das anomalias funcionais identificadas em todos os troços do colector num
relatório de inspecção, inicia-se o processo de classificação funcional dos troços de colector. No caso da
avaliação estrutural dos colectores, a classificação dos troços de colectores dá-se exclusivamente pela
abordagem do peso da anomalia mais severa para ambos os protocolos de inspecção. No âmbito deste estudo,
para a avaliação estrutural também se considerou uma variação aos níveis indicados pelos protocolos para a
classificação estrutural. Acrescentou-se, tal como na avaliação funcional, um nível de condição excelente do
troço de colector em que não se regista qualquer anomalia no troço. Os níveis de classificação estrutural
aplicados ao caso de estudo estão representados na Tabela 5.16.
Capitulo 5 – Metodologia de aplicação dos protocolos WRc e NRC
74
Tabela 5.16 - Classificação estrutural dos colectores.
CONDIÇÃO WRc NRC
Escala Descrição Abordagem:
Máximo Abordagem:
Máximo 0 Condição excelente - - 1 Condição aceitável <10 1 - 4
2
Risco mínimo de colapso com algum potencial de detioração
10 - 39 5 - 9
3 Colapso improvável com potencial para deterioração
40 - 79 10 - 14
4 Colapso provável 80 - 164 15 - 19
5 Colapso eminente ou colector colapsado
165≥ 20≥
Para avaliar segundo o critério na anomalia mais severa, necessitou-se primordialmente de identificar o peso
máximo da anomalia em cada troço de colector. Através da folha de cálculo “Colectores” calculou-se em
colunas referentes a cada protocolo, o peso máximo para cada troço, utilizando uma fórmula que retorna o
peso máximo identificado na coluna da folha de cálculo “O_T” referente aos pesos das anomalias estruturais
para cada protocolo. O próximo passo consistiu na classificação dos troços de colector utilizando os patamares
indicados na Tabela 5.16. Também se utilizou funções if para classificar automaticamente a condição estrutural
dos troços segundo cada protocolo, com base nos valores da Tabela 22. Estas funções têm como dados de
entrada o peso máximo presente no troço de colector e retornam a respectiva classificação dos protocolos.
A Tabela 5.17 ilustra a aplicação da metodologia para obter a classificação estrutural segundo os protocolos
WRc e NRC para os 108 troços que constituem o emissário de Castelhana na inspecção CCTV de 2010.
Tabela 5.17 – Classificação estrutural dos troços do emissário de Castelhana em 2010.
Identificação dos troços WRc-
Abordagem:Máximo NRC-
Abordagem:Máximo
ID do colector
Cx. de visita de
montante
Cx. de visita de jusante
Peso máximo
Classificação Peso
máximo Classificação
1 CS0010.00 CS0020.00 0 0 0 0
2 CS0020.00 CS0030.00 165 5 10 3
3 CS0030.00 CS0040.00 0 0 0 0
4 CS0040.00 CS0050.00 80 4 10 3
5 CS0050.00 CS0060.00 0 0 0 0
6 CS0060.00 CS0070.00 165 5 10 3
7 CS0070.00 CS0080.00 165 5 10 3
8 CS0080.00 CS0090.00 165 5 10 3
9 CS0090.00 CS0100.00 165 5 10 3
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
75
Tabela 5.18 - Classificação estrutural dos troços do emissário de Castelhana em 2010 (Continuação).
Identificação dos troços WRc-
Abordagem:Máximo NRC-
Abordagem:Máximo
ID do colector
Cx. de visita de
montante
Cx. de visita de jusante
Peso máximo
Classificação Peso
máximo Classificação
10 CS0100.00 CS0110.00 0 0 0 0
11 CS0110.00 CS0115.00 80 4 10 3
12 CS0115.00 CS0120.00 0 0 10 3
13 CS0120.00 CS0130.00 165 5 10 3
14 CS0130.00 CS0140.00 80 4 10 3
… … … … … … …
98 CS0920.00 CS0930.00 0 0 0 0
99 CS0930.00 CS0940.00 0 0 0 0
100 CS0940.00 CS0950.00 0 0 0 0
101 CS0950.00 CS0960.00 0 0 0 0
102 CS0960.00 CS0970.00 0 0 0 0
103 CS0970.00 CS0980.00 0 0 0 0
104 CS0980.00 CS0990.00 0 0 0 0
105 CS0990.00 CS0995.00 40 3 5 2
106 CS0995.00 CS1000.00 0 0 0 0
107 CS1000.00 CS1010.00 0 0 0 0
108 CS1010.00 CS1020.00 0 0 0 0
Capitulo 5 – Metodologia de aplicação dos protocolos WRc e NRC
76
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
77
Capítulo 6 – APLICAÇÃO AO CASO DE ESTUDO
6.1 SISTEMA DE DRENAGEM DA SANEST,S.A.
A SANEST - Saneamento da Costa do Estoril, S.A. é responsável pela construção, gestão e exploração do
Sistema Multimunicipal de Saneamento da Costa do Estoril, em regime de concessão, até ao ano de 2020. A
empresa tem como responsabilidade a recolha, tratamento e rejeição final das águas residuais urbanas
provenientes de cerca de 800.000 habitantes-equivalentes da Costa do Estoril.
O sistema gerido pela SANEST abrange uma área de 220 km2, que corresponde à totalidade do Município de
Cascais, grande parte dos Municípios de Sintra e Oeiras e uma pequena parte do Município da Amadora. É
composto por um interceptor geral, com uma extensão de 24.7 km, que se desenvolve ao longo da linha de
costa desde Linda-a-Velha até Cascais, mais precisamente até à ETAR da Guia, onde os efluentes são tratados e
rejeitados no Oceano Atlântico a 45 m de profundidade, através de um emissário submarino com 2.7 km de
extensão. O interceptor recolhe os efluentes colectados pelos 20 emissários instalados ao longo das principais
linhas de água, perfazendo um comprimento total de 120 km, e é complementado por nove estações
elevatórias (Figura 6.1).
Figura 6.1 - Mapa do sistema de drenagem da SANEST, S.A.
Capitulo 6 – Aplicação ao caso de estudo
78
6.2 CAMPANHAS DE INSPECÇÃO DA SANEST,S.A.
6.2.1 CARACTERIZAÇÃO SUMÁRIA DAS INSPECÇÕES CCTV E RESPECTIVOS RELATÓRIOS
No âmbito da presente tese foram analisados os resultados das campanhas de inspecção periódica por CCTV
que a SANEST, S.A., tem vindo a realizar aos emissários de Caparide, Castelhana, Marianas e Sassoeiros. De
referir que a SANEST,S.A. realiza, desde 2005, inspecções periódicas por CCTV aos 20 emissários que
constituem o seu sistema de drenagem. A Tabela 6.1 representa o número de relatórios de campanhas aos
emissários de Caparide, Castelhana, Marianas e Sassoeiros fornecidos pela SANEST, S.A. para a presente
dissertação.
Tabela 6.1 - Numero de campanhas de inspecção aos emissários
Emissário Nº de
campanhas Ano das
campanhas
Caparide 2 2005 2009
Castelhana 2 2006 2010
Marianas 2 2006 2010
Sassoeiros 1 2005
Os relatórios de cada campanha de inspecção fornecidos pela SANEST, S.A., encontravam-se organizados em
ficheiros Access. Numa primeira fase foi necessário organizar a informação em ficheiros Excel de modo a se
poder aplicar a metodologia elaborada nesta dissertação para classificar os colectores segundo os protocolos
WRc e NRC. A informação de cada campanha foi organizada num ficheiro Excel em três folhas cálculo:
• “Colectores”;
• “S_T”;
• “O_T”.
Na folha de cálculo “Colectores” pode-se encontrar informação relativa ao cadastro do colector:
• identificação do troço de colector;
• identificação das câmaras de visita de montante e jusante;
• a cota de fundo de montante e jusante;
• a cota de terreno de montante e de jusante;
• o comprimento do troço de colector;
• inclinação;
• diâmetro;
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
79
• material.
Nos Anexos encontram-se um exemplos de folhas de cálculo “Colectores” para a inspecções realizadas aos
emissários em estudo.
A folha de cálculo “S_T” permite identificar os troços de colector e os aspectos gerais da realização da
inspecção de cada troço registados nos ficheiros Access. Esta folha serve como base para a identificação dos
troços de colector, sendo que esta identificação vai ser utilizada nas folhas de cálculo “Colectores” e “O_T”, Na
folha de cálculo “Colectores” esta identificação dos troços permite relacionar as informações do cadastro com
as informações da inspecção ao colector e na folha de cálculo “O_T” a identificação do troço permite identificar
a localização das anomalias.
A folha de cálculo “S_T” identifica alguns aspectos gerais da realização da inspecção a cada troço como:
• identificação do troço de colector;
• identificação das câmaras de visita de montante e jusante;
• identificação do inspector responsável pela inspecção;
• data de inspecção do troço;
• informações relativas a localização dos troços inspeccionados (freguesia, zona, espaço
privado/publico);
• condições atmosféricas aquando da inspecção do troço;
O elemento central de toda a aplicação da metodologia é a folha de cálculo “O_T”. Nesta folha encontra-se a
descrição textual de todos os aspectos importantes detectados pelo inspector durante as inspecções CCTV ao
longo dos troços do colector, como:
• início da inspecção ao troço;
• identificação de anomalias ao longo do troço;
• chegada do robot de inspecção à câmara de visita de montante;
• fim da inspecção ao troço.
Para complementar a descrição textual, pode-se encontrar nesta folha de cálculo informação complementar
em outras colunas como:
• identificação parcial do código do troço (os três primeiros caracteres da Norma Europeia EN 13508-2);
• distância relativa ao início da inspecção do elemento a descrever;
• tempo no vídeo relativo à descrição textual;
• elementos relativos à anomalia encontrada:
Capitulo 6 – Aplicação ao caso de estudo
80
o código parcial da anomalia segundo a Norma Europeia EN 13508-2 (identificação dos 3
primeiros caracteres);
o posição em termos dos ponteiros do relógio da extensão do defeito;
o severidade do defeito. (Consoante o defeito pode ser em percentagem de obstrução da
secção ou extensão do defeito em milímetros).
6.2.2 ACOMPANHAMENTO DE UMA INSPECÇÃO CCTV
No âmbito da presente tese, para além de terem sido analisados os resultados das campanhas de inspecção
periódica por CCTV aos emissários de Caparide, Castelhana, Marianas e Sassoeiros, procedeu-se também ao
acompanhamento de uma inspecção CCTV no intuito de compreender todo o trabalho envolvido e o próprio
processo. Neste subcapítulo descrevem-se, sumariamente, as tarefas envolvidas no processo de inspecção,
exceptuando os processos de limpeza do colector porque não foi possível presenciá-los na visita de campo.
Inicia-se a inspecção ao trecho de colector retirando a tampa da câmara de visita de montante. Os auxiliares de
inspecção inserem o robot de inspecção na câmara de visita de montante (Figura 6.2).
a)
b)
Figura 6.2 – a) Tampa da câmara de visita de montante b) Inserção do robot na câmara de visita de montante.
Registam-se os defeitos observáveis na camara de visita de montante. De seguida, o robot percorre o colector
e regista os vários defeitos observáveis. Chegando ao fim do troço de colector, registam-se os defeitos
observáveis na camara de jusante. Na carrinha, onde se encontra instalado todo o equipamento de controlo do
robot e registo da inspecção CCTV, o inspector pode controlar em tempo real o robot, visualizar as imagens
transmitidas pelo robot através dos monitores e registar os defeitos observados de acordo com a norma
europeia EN13508-2. As imagens vídeo da inspecção são gravadas em formato digital para que possam ser
consultadas mais tarde pelos técnicos da SANEST e integradas no sistema de informação geográfica da SANEST
juntamente com o relatório de inspecção elaborado pelo inspector (Figura 6.3).
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
81
a)
b)
Figura 6.3 – a) Carrinha de inspecção CCTV b) Inspector a controlar em tempo real o robot.
Terminado o processo de avaliação do trecho de colector, recolhe-se o robot através do cabo acoplado ao
robot. Quando o robot atinge a câmara de visita de montante o auxiliar orienta o cabo para que o robot na
subida não se danifique nas paredes da conduta enquanto este encontra-se totalmente suspenso. Terminada a
recolha do robot, coloca-se a tampa da câmara de visita (Figura 6.4).
a)
b)
Figura 6.4 – a) Recolha do robot de inspecção b) Ajuda do auxiliar no processo de recolha do robot.
6.3 CARACTERÍSTICAS DOS EMISSÁRIOS EM ANÁLISE
A Figura 6.5, procura descrever algumas das características físicas mais relevantes dos emissários em estudo,
nomeadamente a distribuição em termos de idade de instalação, do material, da profundidade média de
assentamento e do diâmetro das tubagens, por emissário. A informação apresentada teve por base o
levantamento cadastral do sistema, sendo de referir que existem diferenças, por vezes significativas, entre a
informação cadastral e a informação recolhida nas inspecções por CCTV. Optou-se por considerar que o
cadastro representa melhor as características físicas dos emissários, enquanto as inspecções por CCTV
caracterizam a respectiva condição de conservação.
Capitulo 6 – Aplicação ao caso de estudo
82
a)
b)
c)
d)
Figura 6.5 - Características dos emissários de a) Caparide, b) Castelhana, c) Marianas e d) Sassoeiros.
100%
Ano de construção
1997
1% 1% 1%
97%
Material
FC
PEAD
PP-C
PVC
1%19%
39%21%
1%
9%
1%
9%2%
Diâmetro
200 mm 250 mm400 mm500 mm600 mm630 mm700 mm710 mm800 mm
33%
45%
14%
6%
2%1%
Profundidade
2 m
3 m
4 m
5 m
6 m
7 m
78%
22%
1960
2000
30%
23%
47%
300 mm
315 mm
500 mm
2%
51%
26%
8%
6%6%
1 m
2 m
3 m
4 m
5 m
6 m
46%
1%
1%
28%
22%2%
BS
DesconhecidoFFD
GC
PP-C
PVC
8%
12%
80%
ç
1965
1998
2000
1%
8%
75%
4%12%
FC
GC
PEAD
PP-C
PVC
5%1%
12%
24%
2%3%
48%
4% 1%
200 mm
300 mm
315 mm
360 mm
400 mm
450 mm
500 mm
630 mm
650 mm
2%
14%
41%27%
11%
5%
p
1 m
2 m
3 m
4 m
5 m
6 m
44%
44%
9%3%
ç
1980
2000
2005
2007
45%
14%13%
14%
13%
GC
PEAD
PP-C
PVC
PVC-C
8%1%
9%
36%
3%
16%
17%9%
250 mm
300 mm
315 mm
350 mm
380 mm
400 mm
500 mm
600 mm
7%
47%26%
17%
3%
1 m
2 m
3 m
4 m
5 m
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
83
6.4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE RESULTADOS
6.4.1 INCERTEZA
As limitações inerentes à inspecção por CCTV decorrem de apenas permitir a detecção de anomalias visíveis
nas imagens recolhidas da superfície interior dos colectores, sendo impossível detectar anomalias em zonas
onde exista escoamento, retenção de água, sedimentos ou outro tipo de obstáculo à visualização. As
características das câmaras (e.g., resolução, capacidade de ampliação da imagem e de movimentação da
câmara), a potência de iluminação do equipamento e as condições do colector no momento da inspecção são
os parâmetros mais relevantes no que concerne à incerteza de natureza técnica das inspecções CCTV (KOO e
ARIARATNAM, 2006; READ e VICKRIDGE, 1997).
Para além das questões técnicas, a inspecção CCTV depende ainda do inspector encarregue e do protocolo
utilizado. A análise das imagens recolhidas é um processo demorado, subjectivo e muito dependente do
técnico que a efectua. A identificação e classificação das anomalias pode variar entre técnicos, dependendo da
experiência e competência de cada um, e entre inspecções, dependendo da concentração e do cansaço do
técnico no momento. O protocolo utilizado influi na avaliação da condição em função das anomalias que tidas
em consideração, qual a sua importância relativa e quais os critérios para converter o peso das anomalias na
condição do componente (KOO e ARIARATNAM, 2006; READ e VICKRIDGE, 1997).
Apesar das inovações registadas ao nível da tecnologia dos equipamentos CCTV, que contribuíram
significativamente para melhorar a qualidade de visualização das anomalias, a incerteza associada ao técnico
que realiza a inspecção e a subjectividade do protocolo utilizado ainda persiste.
6.4.2 INCERTEZA DO INSPECTOR NA IDENTIFICAÇÃO DE ANOMALIAS
Na avaliação da incerteza do inspector de CCTV a identificar anomalias nos colectores, analisou-se a diferença
do número de anomalias entre inspecções consecutivas por emissário. O emissário de Sassoeiros não foi
considerado nesta análise, por apenas se dispor de dados de inspecções CCTV, com as anomalias codificadas
segundo o protocolo da EN 13508-2, para uma única campanha de inspecção.
A Figura 6.7 apresenta, percentualmente, a diferença entre o número de anomalias detectadas nos colectores
de cada emissário em inspecções consecutivas. Como os sistemas se deterioram com o tempo, caso não
ocorressem lacunas na identificação de anomalias, nem tivessem sido realizadas intervenções, o número de
anomalias manter-se-ia constante ou aumentava entre as inspecções. A Figura 6.6 exemplifica no caso de um
defeito do tipo intrusão de raízes e a sua evolução natural que é o aumento do número de anomalias deste
tipo, ao longo de uma certa área do colector, caso não haja intervenções de desobstrução e reabilitação do
colector.
Capitulo 6 – Aplicação ao caso de estudo
84
Figura 6.6 - Evolução da anomalia intrusão de raízes no tempo.
Porém, da observação do gráfico, identificam-se diferenças negativas em todos os emissários em análise. A
diferença negativa mais representativa para todos os emissários é a de menos uma anomalia entre a inspecção
mais recente e a inspecção mais antiga, ocorrendo em 13% a 18% do número total de troços de cada emissário.
Nos emissários de Caparide e Marianas foi observada uma diferença negativa de 2 anomalias em pouco mais
de 5% dos troços.
Figura 6.7 - Variação do número de anomalias identificadas entre inspecções consecutivas.
Na prática, a incerteza do inspector, na identificação do número de anomalias, deve aproximar-se ao intervalo
associado à diferença negativa de 1 e 2 anomalias, o que corresponde a uma incerteza de cerca de 13% e 24%.
Os casos de diferenças de 3 e 4 anomalias, para além de serem pouco expressivos, é provável que tenham sido
motivados por outros aspectos para além do inspector.
6.4.3 INCERTEZA DO INSPECTOR NA IDENTIFICAÇÃO DE DEFEITOS ESTRUTURAIS NOS COLECTORES
Os defeitos identificados em inspecções CCTV são normalmente agrupados segundo defeitos funcionais ou
defeitos estruturais. Os defeitos estruturais podem ser aberturas ou deslocamento de juntas, fissuras, rupturas
e deformações. A classificação dos defeitos estruturais depende da sua gravidade e do material do colector. A
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
85
reabilitação destas anomalias faz-se geralmente por substituição do troço de colector, reparação pontual na
zona da anomalia ou utilização da técnica de linning para revestir o colector com uma nova camada.
Os defeitos funcionais relacionam-se com a capacidade do colector atender às necessidades de serviço, estes
defeitos estão associados à perda de capacidade, ao potencial de entupimento e à estanquidade. A maioria dos
defeitos funcionais tem origem em obstruções, detritos, incrustações e raízes. Através de uma operação de
manutenção caracterizada por um desentupimento do colector é possível eliminar anomalias deste tipo.
A identificação de um defeito funcional em inspecções consecutivas requer que o colector não tenha sido alvo
de uma operação de desentupimento no espaço de tempo entre as duas inspecções ao troço de colector. No
caso de estudo, as inspecções estão espaçadas por um intervalo de tempo de 4 anos. Quando se realiza uma
inspecção a um troço de um emissário, e são detectados anomalias funcionais, esse mesmo troço é
identificado para posterior operação de desentupimento, logo não é possível comparar anomalias funcionais
entre inspecções consecutivas dado que as anomalias identificadas em 2ª inspecção podem não corresponder
às anomalias da 1ª inspecção.
Para esta análise só foram considerados os defeitos estruturais, tendo em conta só os troços dos emissários
que não foram alvo de intervenções entre inspecções.
Dada a subjectividade inerente ao processo de identificação de anomalias e às condições de realização da
inspecção explicadas no subcapítulo 6.4.1, houve necessidade de seleccionar o conjunto de anomalias a serem
alvo desta análise. As anomalias das seguintes famílias: superfície de colector danificada por agentes químicos
ou mecânicos, falhas de soldaduras, solo visível através de um defeito no colector e falta de argamassa, não
foram consideradas nesta análise pois a sujidade das paredes do colector e o nível do escoamento podem
ocultar este tipo de defeitos. Outros defeitos como conexão intrusiva no colector, defeitos decorrentes de uma
reparação por Linning ou uma ligação defeituosa, também não foram considerados porque a amostra dos
defeitos possíveis de serem comparados em segunda inspecção é bastante reduzida. Por último também não
foram considerados defeitos do tipo infiltrações, pois a detecção destes depende muito das condições
exteriores ao colector que causaram a infiltração sendo bastante provável que de uma inspecção para outra
não haja qualquer infiltração no colector.
Os defeitos estruturais utilizados nesta avaliação correspondem a deformações, fissuras, fracturas, colector
partido, colapso do colector e juntas deslocadas. A Tabela 6.2 identifica os defeitos estruturais avaliados e a sua
respectiva codificação segundo a norma europeia EN13558-2.
Capitulo 6 – Aplicação ao caso de estudo
86
Tabela 6.2 - Defeitos estruturais considerados na análise.
Família de defeitos
EN 13508-2
Código
Descrição adicional
Deformações BAA A Deformações verticais
BAA B Deformações horizontais
Fissuras
BAB A A Fissura superficial longitudinal
BAB B A Fissura longitudinal
BAB A B Fissura superficial circunferencial
BAB B B Fissura circunferencial
BAB A D Fissura superficial helicoidal
BAB B D Fissura helicoidal
BAB B C Fissura complexa
Fracturas
BAB C A Fractura Longitudinal
BAB C B Fractura circunferencial
BAB C D Fractura helicoidal
BAB C C Fractura complexa
Colector partido BAC A
Colector partido com todos os elementos do colector
BAC B B Colector partido sem alguns elementos do colector
Colapso BAC C
Junta deslocada BAJ A
Junta deslocada longitudinalmente
BAJ B Junta deslocada radialmente
Dado que o espaço temporal entre duas inspecções consecutivas no caso de estudo é de 4 anos, considerou-se
que este é um intervalo de tempo suficiente para os defeitos poderem evoluir dentro da mesma família.
Exemplo disto é o caso de uma fissura circunferencial identificada na 1ª inspecção evoluir para uma fissura
helicoidal identificada na inspecção mais recente. Desta forma procurou-se identificar o número de anomalias
de uma família que não foram detectadas em segunda inspecção, sendo que as famílias das anomalias
caracterizam-se apenas pelos 3 primeiros caracteres da norma EN 13508-2. Outro factor a ter em conta para
realizar esta análise segundo as famílias de anomalias, é o facto de que a caracterização auxiliar, em geral,
identificar apenas a orientação ou a forma do defeito. Esta caracterização pode ser mal identificada pelo
inspector devido às condições da parede do colector, pois basta o colector apresentar alguma sujidade (ex.
gorduras ou incrustações), para que oculte parte do defeito numa das inspecções ao troço de colector,
resultando em identificações para forma ou orientação do defeito diferentes em inspecções consecutivas ao
troço de colector.
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
87
Por outro lado, este intervalo de tempo de 4 anos entre inspecções CCTV ao mesmo emissário, também pode
ser tempo suficiente para que haja um agravamento do estado da anomalia ao ponto de, na segunda
inspecção, a anomalia ter evoluído para outra família. Para analisar esta situação, agruparam-se as famílias de
anomalias em grupos que pretendem caracterizar este comportamento evolutivo e verificou-se também o
número de anomalias não detectadas em segunda inspecção. Os grupos de famílias considerados foram os
seguintes:
• Fractura + Colector Partido + Colapso;
• Colector Partido + Colapso.
Na Tabela 6.3 apresentam-se os resultados da análise relativos à percentagem do número de anomalias
estruturais não detectadas em segunda inspecção. Esta análise foi efectuada especificamente para cada
emissário e também em termos globais.
Tabela 6.3 - Analise da incerteza do inspector na identificação de anomalias estruturais.
Família de defeitos ou Grupos de defeitos
Percentagem do número de anomalias não detectadas em segunda inspecção
Emissário das Marianas
Emissário de Castelhana
Emissário de Caparide
Total
Deformações 14% (2/14) 0% 0% 14% (2/14)
Fissuras 46% (6/13) 77%(65/84) 0% 73% (71/97)
Fracturas 35% (8/23) 43% (40/93) 100% (3/3) 43% (51/119)
Junta deslocada 71% (12/17) 82% (27/33) 35% (8/23) 64% (47/73)
Colector partido + Colapso 75% (6/8) 38% (5/13) 0% 52% (11/21)
Fracturas + Colapso + Colector partido
45% (14/31) 36% (38/106) 100% (3/3) 39% (55/140)
Total de anomalias não detectados
45% (34/75) 61% (137/223) 42% (11/26) 56% (182/324)
Desta análise pode concluir-se que os defeitos estruturais do tipo Deformações, apesar de só terem sido
registados no emissário das Marianas, são um tipo de anomalia que é detectado eficazmente pelo inspector,
sendo que só 14% das anomalias não foram detectadas na segunda inspecção. As anomalias do tipo Fissuras
em termos gerais não foram detectadas em segunda inspecção em 73% dos casos, são um tipo de anomalias
estruturais que são passiveis de serem ocultadas por sujidade nas paredes do colector. O defeito do tipo Junta
deslocado em termos gerais não foi detectado em segunda inspecção em 64% dos casos. O defeito do tipo
Fracturas e a analise conjunta dos defeitos Colector partido e Colapso, apresentam em termos de total
percentagens de 43% e 52%, respectivamente, mas quando analisados em conjunto os três tipos de anomalias
(Fracturas, Colapso e Colector partido) a percentagem de anomalias não detectadas em segunda inspecção
reduz-se para cerca de 39%, indicando que no horizonte de 4 anos é possível haver uma evolução em termos
de tipo de anomalias estrutural, podendo uma anomalia em 1ª inspecção ser identificado como uma Fractura e
Capitulo 6 – Aplicação ao caso de estudo
88
na inspecção posterior ter evoluído para um Colector partido ou um Colapso. Em termos gerais, verifica-se que
cerca de 56% das anomalias estruturais, não foram detectadas em segunda inspecção.
6.4.4 REPERCUSSÃO DA INCERTEZA DO INSPECTOR NA CLASSIFICAÇÃO PELOS PROTOCOLOS WRC E
NRC
No seguimento das análises anteriores, avaliou-se a repercussão da incerteza associada à identificação das
anomalias na atribuição do grau de condição funcional e estrutural através dos protocolos WRc e NRC. Para
determinar a condição de cada colector, as anomalias codificadas segunda a norma EN 13508-2 foram
convertidas para os protocolos WRc e NRC, tendo-se analisado a respectiva diferença entre o grau de condição
atribuído nos colectores, em inspecções consecutivas, para cada um dos emissários.
6.4.4.1 GRAU FUNCIONAL PELOS PROTOCOLOS WRC E NRC
Na Figura 6.8 apresentam-se as diferenças em termos do grau de condição funcional dos colectores, entre
inspecções sucessivas, segundo os protocolos do WRc nas abordagens pelo peso médio das anomalias e pelo
peso máximo, respectivamente. Os troços de colector que não apresentam defeitos ou não apresentam
defeitos identificáveis pelos protocolos de inspecção em ambas as inspecções aos emissários, também não
apresentam diferença no grau entre inpecções. Apesar de não haver diferença de grau, estes casos constituem
uma particularidade porque não repercutem a incerteza do inspector na identificção de anomalias. Nestas
análises estes casos foram identificados como N.C. (não considerados).
a) b)
Figura 6.8 - Incerteza do grau de condição funcional segundo o protocolo do WRc, utilizando a) o peso médio das anomalias e b) o peso máximo das anomalias.
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
89
Comparando a proporção de diferenças negativas, entre a primeira abordagem e a segunda abordagem do
protocolo WRc, constata-se que as repercussões da incerteza associada à identificação de anomalias, por parte
do inspector, são menos significativas na atribuição do grau de condição funcional pela abordagem do valor
médio, do que pela do valor máximo, para a qual foram observadas diferenças negativas em cerca de 18% do
colectores do emissário de Castelhana.
A Figura 6.9 apresenta a mesma avaliação do grau de condição funcional dos colectores, entre inspecções
sucessivas, mas segundo o protocolo NRC pelo peso máximo.
Figura 6.9 - Incerteza do grau de condição funcional segundo o protocolo do NRC, utilizando o peso máximo das
anomalias.
A utilização do protocolo NRC, na atribuição do grau de condição funcional, apenas se observam diferenças
negativas de 1 grau entre inspecções consecutivas, limitadas a um número reduzido de colectores. No entanto,
o conjunto de anomalias que contribuem para estimar o grau de condição funcional neste protocolo é muito
inferior ao do protocolo do WRc, designadamente a existência de depósitos de gorduras ou de anéis de
estanquidade protuberantes não é tida em consideração.
6.4.4.2 GRAU ESTRUTURAL PELOS PROTOCOLOS WRC E NRC
Na Figura 6.10 apresentam-se as diferenças em termos do grau de condição estrutural dos colectores, entre
inspecções sucessivas, segundo os protocolos do WRc e NRC. A abordagem para atribuição da classificação
estrutural por ambos os protocolos é pelo peso máximo, seguindo a recomendações de ambos os protocolos.
Os troços de colector que não apresentam defeitos ou não apresentam defeitos identificáveis pelos protocolos
de inspecção em ambas as inspecções aos emissários, também não apresentam diferença no grau entre
inpecções. Apesar de não haver diferença de grau, estes casos constituem uma particularidade porque não
repercutem a incerteza do inspector na identificção de anomalias. Nestas análises estes casos foram
identificados como N.C. (não considerados).
Capitulo 6 – Aplicação ao caso de estudo
90
a) b)
Figura 6.10 - Incerteza do grau de condição estrutural segundo protocolo a) do WRc e b) do NRC.
Observa-se que, em ambos os protocolos, as diferenças negativas são reduzidas, indicando que a incerteza
associada à identificação das anomalias pelo inspector não tem grande influência na atribuição do grau de
condição estrutural. Este resultado pode ser explicado pelo facto da condição estrutural ser dada pelas
anomalias, em princípio, mais visíveis e, como tal, mais prováveis de serem detectadas de forma consistente
nas inspecções.
6.4.5 INCERTEZA DO PROTOCOLO Outra fonte de incerteza é o protocolo adoptado. Os pesos que os protocolos atribuem às diferentes anomalias
são, em grande medida, subjectivos, pelo que é expectável haver diferenças no grau de condição obtido.
Adicionalmente, a abordagem utilizada para ponderar os pesos e os critérios estabelecidos, para converter no
grau de condição respectivo, também são fontes de variabilidade. Em particular, no caso da atribuição do grau
de condição funcional no protocolo WRc, a utilização da abordagem do peso médio das anomalias no colector
ou a abordagem do valor máximo, utilizando os critérios respectivos para determinar o grau de condição, pode
originar resultados distintos.
Esta análise foi realizada para cada inspecção dos emissários de Caparide, Castelhana, Marianas e
Sassoeiros.Este subcapitulo foi organizado comentando-se os resultados obtidos por emissário. Para cada
emissário foram interpretados os resultados da diferença de grau funcional obtido para diferentes abordagens
do protocolo WRc, a diferença de grau funcional obtido entre os protocolos WRc e NRC e por último a
diferença de grau estrutural obtido entre o protocolo WRc e NRC.
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
91
a) b)
Figura 6.11 - Incerteza do grau de condição entre os protocolos do WRc e do NRC usando a abordagem do peso máximo para a) a condição funcional e b) a condição estrutural, na 1ª inspecção.
a) b)
Figura 6.12 - Incerteza do grau de condição entre os protocolos do WRc e do NRC usando a abordagem do peso máximo para a) a condição funcional e b) a condição estrutural, na 2ª inspecção.
Capitulo 6 – Aplicação ao caso de estudo
92
a) b)
Figura 6.13 - Incerteza do grau de condição funcional – Diferença de grau funcional entre as abordagens do peso médio e do peso máximo segundo o protocolo do WRc na a) 1ª inspecção e b) 2ª inspecção.
6.4.5.1 EMISSÁRIO DE CAPARIDE
Diferença de grau funcional segundo o protocolo WRc entre as abordagens do peso médio e peso máximo
Na aplicação do protocolo WRc para determinar o grau de condição funcional no emissário de Caparide, as
abordagens pelo peso médio e pelo peso máximo apresentam uma diferença de 1 grau em cerca de 26% do
número de troços do emissário na 1ª inspecção e de 62% do número de troços do emissário na 2ª inspecção.
Esta diferença entre os resultados obtidos para as das duas inspecções explica-se porque na 1ª inspecção, este
emissário apresentava um número reduzido de anomalias funcionais em comparação com a 2ª inspecção. A
diferença de um grau entre as abordagens explica-se pelo facto de na abordagem segundo o peso máximo, a
atribuição da condição do troço de colector faz-se com base na anomalia mais severa, ou seja o estado do troço
de colector é classificado com base no estado da secção em que se encontra a anomalia mais severa. No caso
da abordagem pelo peso médio, a atribuição da condição do troço de colector faz-se com base na média
ponderada do peso das anomalias encontradas ao longo do troço do colector, através desta abordagem
obtém-se o estado geral de todo o colector (Figura 6.13).
Diferença de grau funcional entre os protocolos WRc e NRC
Na avaliação da diferença na atribuição do grau de condição funcional entre o protocolo WRc e NRC, observa-
se uma variação de comportamento entre inspecções. Na primeira inspecção observa-se que cerca de 60% do
número de troços do emissário não apresentam diferença de grau entre os dois protocolos, pois nesta
inspecção a maioria dos trechos não apresenta qualquer defeito funcional. Na segunda inspecção, a maioria
dos trechos apresenta defeitos, o que pode ocorrer naturalmente, resultando na variação da condição entre
protocolos de 1 grau em cerca de 90% da extensão do emissário (Figura 6.11 - a e Figura 6.12 - a). Este
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
93
resultado da segunda inspecção explica-se pelo facto de o protocolo WRc em geral atribuir um grau superior às
anomalias observadas.
Diferença de grau estrutural entre os protocolos WRc e NRC
A avaliação estrutural deste emissário denota que a maioria dos trechos não apresenta qualquer defeito
estrutural na primeira inspecção, pelo que cerca de 99% dos troços não apresentam diferença do grau de
condição estrutural entre os dois protocolos. Na inspecção mais recente, cerca de 80% dos troços ainda não
apresenta qualquer diferença do grau de condição e as diferenças observadas são bastante reduzidas, cerca de
20% repartidos por variações de 1 grau e 2 graus (Figura 6.11 - b e Figura 6.12 - b).
6.4.5.2 EMISSÁRIO DE CASTELHANA
Diferença de grau funcional segundo o protocolo WRc entre as abordagens do peso médio e peso máximo
O comportamento, em termos da variação do grau de condição funcional entre as diferentes abordagens do
protocolo WRc, é similar em ambas as inspecções do emissário de Castelhana. Não há qualquer variação em
cerca de 43% a 52% dos troços. A variação de grau mais significativa é de 1 grau em cerca de 40% dos troços do
emissário em ambas as inspecções. A variação mais uma vez pode ser explicada pelas diferenças conceptuais
das duas abordagens, sendo que a abordagem pelo máximo classifica com base no estado da secção mais
degradada do troço de colector, onde se encontra a anomalia mais grave, e a abordagem pela média classifica
numa óptica do estado geral de todo o troço de colector (Figura 6.13).
Diferença de grau funcional entre os protocolos WRc e NRC
Na primeira inspecção, a comparação entre o grau de condição funcional entre protocolos resulta na diferença
de 1 grau em 90%, estando associada ao facto do WRc atribuir um grau superior para as anomalias observadas.
Já a diferença de 2 graus em 10% dos troços resulta da tendência do protocolo NRC atribuir graus superiores
quando a anomalia dominante é a “intrusão de raízes”. Na segunda inspecção, a diferença de 1 grau entre
protocolos em 45% do emissário e de 2 graus em 17% do emissário decorre dos mesmos motivos (Figura 6.11 -
a e Figura 6.12 - a).
Diferença de grau estrutural entre os protocolos WRc e NRC
Em termos estruturais, a maioria dos trechos em ambas as inspecções apresenta um grau de condição
estrutural superior a 0, o que indica que a maioria dos troços tem defeitos estruturais. Na primeira inspecção,
não há qualquer diferença de grau entre ambos os protocolos em 49% dos troços inspeccionados. A diferença
de 1 grau nesta inspecção está associada a 45% dos troços e o protocolo que atribui um grau superior é o WRc.
As restantes diferenças são pouco representativas nesta inspecção. Na segunda inspecção, verifica-se um
aumento para 68% de troços que não apresentam diferença do grau de condição estrutural. Este aumento de
Capitulo 6 – Aplicação ao caso de estudo
94
inspecção para inspecção aparenta indicar que o agravamento dos defeitos ao longo do tempo leva a que o
grau atribuído pelo NRC tende a igualar o grau atribuído pelo WRc. As restantes categorias de diferença do
grau de condição estrutural entre protocolos são pouco representativas (Figura 6.11 - b e Figura 6.12 - b).
6.4.5.3 EMISSÁRIO DAS MARIANAS
Diferença de grau funcional segundo o protocolo WRc entre as abordagens do peso médio e peso máximo
Na primeira inspecção, as diferentes abordagens do protocolo WRc para a classificação funcional no emissário
de Marianas, não existe diferenças de grau em cerca de 78% dos troços do emissário, a variação de 1 grau é a
mais predominante e verifica-se em cerca de 18% dos troços. A variação de 1 grau entre abordagens na
segunda inspecção é superior, cerca de 47% dos troços. Para esta inspecção mais recente, não ocorre qualquer
variação em cerca de 49% dos troços e a variação de 2 graus é pouco significativa cerca de 4%. Esta diferença
de comportamento entre inspecções é justificada pelo aumento de defeitos funcionais entre as inspecções,
sendo que na primeira inspecção o número de defeitos funcionais era reduzido. Mais uma vez as diferenças de
grau atribuído devem-se às diferenças conceptuais entre as abordagens (Figura 6.13).
Diferença de grau funcional entre os protocolos WRc e NRC
Cerca de 13% dos troços do emissário apresentam uma diferença de 1 grau na avaliação funcional dos
protocolos em ambas a inspecções e, tal como nos outros emissários, deve-se na maior parte dos casos ao
protocolo WRc atribuir um grau superior ao protocolo NRC (Figura 6.11 - a e Figura 6.12 - a).
Diferença de grau estrutural entre os protocolos WRc e NRC
Na avaliação estrutural, é de notar que em ambas as inspecções a maioria dos troços de colector não apresenta
defeitos estruturais associados, desta forma não existe diferença de grau de condição estrutural em quase toda
a extensão do emissário. As diferenças de grau de condição estrutural entre protocolos são pouco
representativas para ambas as inspecções (Figura 6.11 - b e Figura 6.12 - b).
6.4.5.4 EMISSÁRIO DE SASSOEIROS
Diferença de grau funcional segundo o protocolo WRc entre as abordagens do peso médio e peso máximo
Os troços do emissário de Sassoeiros apresentam na sua maioria defeitos funcionais. A diferença de 1 grau
entre as abordagens pelo peso médio e pelo peso máximo das anomalias, segundo o protocolo WRc, é mais
acentuada neste emissário, afectando cerca de 53% do total de troços do emissário (Figura 6.13). Estas
diferenças também são explicadas pela diferença conceptual de atribuição da classificação aos troços de
colector pelas diferentes abordagens.
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
95
Diferença de grau funcional entre os protocolos WRc e NRC
O grau de condição funcional entre protocolos apresenta uma diferença de 1 grau em cerca de 60% dos troços
do emissário. Este resultado é consequência do protocolo WRc atribuir, em regra, um grau superior ao
protocolo NRC. Nesta análise, é de destacar que 30% dos troços do emissário apresentam o mesmo grau de
condição funcional para ambos os protocolos (Figura 6.11 - a e Figura 6.12 - a).
Diferença de grau estrutural entre os protocolos WRc e NRC
Dois dos materiais mais utilizados nos troços deste emissário são o PVC e o PVC-C, representando cerca de 27%
dos troços do emissário. Os anos de construção dos troços nestes materiais situam-se entre os anos de 2000,
2005 e 2007, pelo que é usual não se verificar qualquer defeito estrutural. Este facto contribui para que não
sejam observadas diferenças do grau e condição estrutural em cerca de 77% do emissário (Figura 6.11 - b e
Figura 6.12 - b).
Capitulo 6 – Aplicação ao caso de estudo
96
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
97
Capítulo 7 – CONSIDERAÇÕES FINAIS E RECOMENDAÇÕES
No estabelecimento de uma estratégia de gestão pró-activa com o objectivo de melhorar a performance dos
sistemas de drenagem, a avaliação da condição dos colectores e a decisão sobre o tipo de reabilitação a
efectuar são factores importantes para atingir este objectivo. A ferramenta desenvolvida nesta dissertação,
para ponderação e classificação automática da condição funcional e estrutural dos colectores de cada
emissário, segundo os protocolos WRc e NRC, veio permitir a comparação das classificações obtidas entre os
protocolos. Neste âmbito, é importante referir que o protocolo WRc, de um modo geral, tende a atribuir
classificações mais severas do que o protocolo NRC, tanto para a classificação funcional como para a
classificação estrutural. No caso do protocolo WRc há que referir que este protocolo permite a atribuição da
condição funcional segundo duas abordagens, uma pela ponderação do peso médio das anomalias encontradas
no troço e outra com base no peso da anomalia mais severa encontrada no troço. Das análises efectuadas no
subcapítulo 6.4.5, podemos verificar que existe um número significativo de troços dos emissários em estudo
que apresentam a diferença de um grau na atribuição da condição funcional entre as duas abordagens do
protocolo WRc. Esta diferença é explicada pela diferença conceptual das duas abordagens. Na abordagem pelo
peso médio, a atribuição da condição funcional do troço de colector faz-se com base na ponderação da média
dos pesos das anomalias encontradas no troço de colector. Através desta abordagem a classificação obtida
para o troço apresenta uma melhor descrição de todo o troço do colector. No caso da abordagem pelo peso
máximo, a atribuição da condição do troço faz-se com base na anomalia mais severa encontrada no colector.
Nesta abordagem a classificação do troço do colector descreve apenas a secção mais degrada do troço, ou seja,
o local onde se encontra a anomalia mais grave.
Recomenda-se o uso de ambas as abordagens do protocolo WRc para a ponderação do estado funcional do
colector por parte da entidade gestora, visto que a análise de ambas as classificações permite, num processo
de tomada de decisão, que se tenha em consideração não só tenha o estado geral do troço, mas também o
estado específico da secção mais degrada do mesmo troço, sem ter de consultar os vídeos da inspecção CCTV.
Outro processo importante na implementação de uma estratégia pró-activa é a inspecção da infra-estrutura de
drenagem. No caso de estudo, a inspecção da infra-estrutura faz-se com recurso à técnica de CCTV. A incerteza
associada a esta técnica decorre das limitações explicadas no subcapítulo 6.4.1, destas limitações destaca-se o
erro decorrente do inspector na identificação de anomalias. As análises à incerteza do inspector na
identificação de anomalias (subcapítulo 6.4.2) e à incerteza do inspector na identificação de defeitos
estruturais no colector (subcapítulo 6.4.3) revelam que o erro associado à incerteza ainda é significativo. Na
análise do subcapítulo 6.4.2 destaca-se que existe incerteza associada à identificação de anomalias em cerca
de:
• 13% dos troços do emissário de Castelhana;
Capitulo 7 – Considerações finais e recomendações
98
• 23% dos troços do emissário de Caparide; • 24% dos troços do emissário de Marianas.
Na análise do subcapítulo 6.4.3, destaca-se que 56% das anomalias estruturais não foram detectadas em
inspecção posterior, valor bastante superior comparado com o estudo de DIRKSEN [et al.] (2007), onde cerca
de 30% das anomalias estruturais identificadas numa primeira inspecção não eram detectadas na inspecção
posterior. No estudo de DIRKSEN [et al.] (2007), também foi analisada a incerteza associada à identificação de
algumas anomalias estruturais. As anomalias do tipo fissuras e fracturas, no estudo de Dirksen apresentam
valores entre os 60% e 37% para colectores rígidos e de 10% para colectores flexíveis. Na análise do subcapítulo
6.4.3, não foi efectuada esta distinção do material do colector, mas as fissuras e fracturas foram avaliadas
separadamente. Para as fissuras registou-se um valor de 73% de anomalias não detectadas em segunda
inspecção, valor que é considerado normal visto que este tipo de defeito pode facilmente ser ocultado por
outros defeitos no colector, nomeadamente gorduras e incrustações. No caso de defeitos do tipo fractura o
valor foi de 43%, estando este de acordo com os resultados da análise efectuada por DIRKSEN [et al.] (2007).
No caso das anomalias do tipo junta deslocada não detectadas em segunda inspecção, no estudo de DIRKSEN
[et al.] (2007), a incerteza na identificação deste tipo de anomalias varia entre 88% e 40%. Estes valores são
justificados pela reduzida ocorrência deste tipo de defeitos neste estudo, em reflexo do facto do inspector
estar menos atento para a detecção deste tipo de defeitos. Comparativamente, na análise efectuada no
subcapítulo 6.4.3, a percentagem de anomalias não detectadas do tipo junta deslocada foi de 64%. Na análise
do subcapítulo 6.4.3, a amostra de anomalias para cada tipo de anomalia estrutural é reduzida, logo os valores
associados à incerteza na identificação de cada anomalia estrutural são pouco representativos para tirar
conclusões acerca eficácia do inspector na identificação das mesmas. Recomenda-se que em estudos futuros
seja efectuada novamente esta análise, com a inclusão de dados de inspecção de outros emissários permitindo
ampliar a amostra.
Apesar da incerteza do inspector na identificação de anomalias ainda ser significativa, quando se avalia a
condição do colector com recurso aos protocolos, a análise do subcapítulo 6.4.4 demonstra que não se
repercutem os erros decorrentes do inspector na identificação de anomalias nas classificações estruturais e
funcionais dos colectores. Estes resultados explicam-se pelo facto das anomalias mais severas serem
geralmente detectadas pelo operador em inspecções consecutivas e, como o peso associado a estas anomalias
é superior às restantes do troço, estas vão ter maior relevância na atribuição da classificação ao troço. Da
análise do subcapítulo 6.4.4 recomenda-se o uso do protoclo de inspecção WRc para a classificação estrutural
por apresentar a menor repercussão do erro do inspector na identificação de anomalias. No caso da
classificação funcional recomenda-se tabém o uso do protocolo WRc, apesar de este apresentar maior
repercussão do erro na identiifação de anomalias funcionais. Visto que o protoclo NRC não tem em conta
anomalias funcionais como depósitos de gorduras ou anéis de estanquidade protuberantes. Outro aspecto a
salientar da análise do subcapítulo 6.4.4 é o facto da repercussão do erro na classificação funcional ser mais do
que nas classificações estruturais, independentemente do protocolo. Este resultado é explicado pelo facto das
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
99
anomalias funcionais poderem desaparecer ao longo do tempo e consequentemente de uma inspecção para
outra não serem detectadas. Defeitos como gordura, incrustações e sedimentos podem ser limpos devido a um
episódio em que o caudal permita a sua remoção.
O uso dos dados de inspecção para a tomada de decisões e a aplicação em modelos de previsão com base em
processo de deterioração deve ser efectuado com cuidado, visto que o erro associado ao inspector ainda é
significativo. Para a elaboração de modelos de deterioração, o que poderá constituir um tópico para futura
investigação, deve utilizar-se a condição dos colectores atribuída por protocolos, visto que a condição do
colector é geralmente calculada com base na anomalia mais grave, tendo esta mais probabilidade de ser
detectada pelo inspector em inspecções consecutivas.
Em termos de recomendações para estudos futuros, refere-se que a ampliação da amostra com outros
emissários pode proporcionar o estudo de outros factores que influenciam a incerteza do observador. Sugere-
se, nomeadamente, uma análise das características fisicas do colector que podem influenciar a identificação de
anomalias (por exemplo, a cor ou textura da tubagem podem dificultar a detecção, na imagem obtida por
CCTV, das anomalias). Outra característica fisica que pode ser alvo de análise é o diâmetro do colector. Esta
caracterisctica pode influenciar a luminosidade e ter repercussões directas na qualidade da imagem obtida pela
inspecção CCTV. Outra análise importante é verificar a influência do estado de geral de conservação do
colector na eficácia com que o inspector identifica as anomalias, ou seja num colector mais degradado o
inspector terá tendência a realizar a inspecção com mais cuidado, contrariamente a um colector menos
degradado, onde o inspector terá tendência a avançar com o robot de inspecção mais rápido e por
consequência não detectar anomalias. Outro factor que pode ser objecto de análise é a altura do dia que é
efectuada a inspecção, pois pode ter influência na motivação do inspector e por consequência na sua eficiência
na identificação de anomalias.
Outra recomendação de estudo futuro, consiste na análise da influência das operações de limpeza na
identificação de anomalias estruturais em inspecções CCTV. Esta análise pode ser efectuda comparando os
dados das inspecções CCTV antes e após uma operação de limpeza. Dado que as operações de limpeza
permitem eliminar anomalias como incrustações, gorduras e detritos e estas podem ocultar alguns defeitos
estruturais das paredes dos colectores, é esperado que haja um incremento no número de anomalias
estruturais identificadas na inspecção posterior à operação de limpeza.
Em relação às técnicas que podem servir de alternativa ao CCTV para a obtenção de dados relativos ao estado
dos colectores, recomenda-se o uso de sistemas multi-sensoriais, pois estes incorporam várias técnicas de
inspecção no mesmo sistema e são menos dependentes do inspector, permitindo obter dados sobre os
colectores com um maior rigor e qualidade.
Capitulo 7 – Considerações finais e recomendações
100
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
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Referências bibliográficas
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Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
107
ANEXOS
ANEXO A - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2005 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE CAPARIDE
ID Construção
Caixas
Cota do Fundo [m]
Cota do Terreno [m]
Profundidade [m]
Comprimento Inclinação Diâmetro Material
[ano] Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante [m] [%] [mm] [-]
1 1997 CP0010.00 CP0020.00 242,44 239,63 244,21 241,82 1,77 2,19 25,11 11,19 200 PVC
2 1997 CP0020.00 CP0030.00 239,62 238,99 241,82 241,39 2,2 2,4 6,65 9,47 200 PVC
3 1997 CP0030.00 CP0040.00 238,83 238,55 241,39 240,67 2,56 2,12 10,41 2,69 250 PVC
4 1997 CP0040.00 CP0050.00 238,54 236,93 240,67 239,14 2,13 2,21 14,4 11,18 250 PVC
5 1997 CP0050.00 CP0060.00 236,92 233,54 239,14 235,82 2,22 2,28 40,24 8,4 250 PVC
6 1997 CP0060.00 CP0070.00 233,47 232,42 235,82 234,59 2,35 2,17 31,31 3,35 250 PVC
7 1997 CP0070.00 CP0080.00 232,41 232,01 234,59 233,96 2,18 1,95 9,99 4 250 PVC
… … … … … … … … … … … … … …
262 1997 CP3100.00 CP3110.00 18,41 18,4 21,53 21,24 3,12 2,84 20,27 0,05 710 PVC
263 1997 CP3110.00 CP3120.00 18,4 18,19 21,24 20,84 2,84 2,65 28,08 0,75 710 PVC
264 1997 CP3120.00 CP3130.00 18,15 17,94 20,84 20,01 2,69 2,07 31,78 0,66 710 PVC
265 1997 CP3130.00 CP3140.00 17,92 17,92 20,01 19,98 2,09 2,06 2,76 0 710 PVC
266 1997 CP3140.00 CP3150.00 16,25 16,15 19,98 19,68 3,73 3,53 18,23 0,55 800 PVC
267 1997 CP3150.00 CP3160.00 16,13 16,05 19,68 19,4 3,55 3,35 30,84 0,26 800 PVC
268 1997 CP3160.00 CP3170.00 16,09 16,12 19,4 19,42 3,31 3,3 8,25 -0,36 800 PVC
269 1997 CP3170.00 CP3180.00 16,1 16,03 19,42 19,36 3,32 3,33 7,75 0,9 800 PVC
270 1997 CP3180.00 CP3190.00 16,02 16,02 19,36 19,51 3,34 3,49 2,12 0 800 PVC
271 1997 CP3090.00 CP3100.00 18,62 18,43 21,73 21,53 3,11 3,1 27,44 0,69 710 PVC
Anexos
108
ANEXO B - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2009 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE CAPARIDE
ID Construção
Caixas
Cota do Fundo [m]
Cota do Terreno [m]
Profundidade [m]
Comprimento Inclinação Diâmetro Material
[ano] Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante [m] [%] [mm] [-] 1 1997 CP0175.00 CP0180.00 214,11 213,13 217,47 214,95 3,36 1,82 14,95 6,56 250 PVC
2 1997 CP0180.00 CP0185.00 213,12 210,39 214,95 212,19 1,83 1,8 45,63 5,98 250 PVC
3 1997 CP0185.00 CP0190.00 210,37 209,59 212,19 212,39 1,82 2,8 21,6 3,61 250 PVC
4 1997 CP0190.00 CP0200.00 209,58 208,56 212,39 210,7 2,81 2,14 3,9 26,15 250 PVC
5 1997 CP0200.00 CP0205.00 208,54 206,98 210,7 209,73 2,16 2,75 6,02 25,91 250 PVC
6 1997 CP0205.00 CP0210.00 206,88 205,2 209,73 206,91 2,85 1,71 27,5 6,11 250 PVC
7 1997 CP0210.00 CP0220.00 204,69 202,35 206,91 204,3 2,22 1,95 42,03 5,57 250 PVC
… … … … … … … … … … … … … …
307 1997 CP3100.00 CP3110.00 18,41 18,4 21,53 21,24 3,12 2,84 20,27 0,05 710 PVC
308 1997 CP3110.00 CP3120.00 18,4 18,19 21,24 20,84 2,84 2,65 28,08 0,75 710 PVC
309 1997 CP3120.00 CP3130.00 18,15 17,94 20,84 20,01 2,69 2,07 31,78 0,66 710 PVC
310 1997 CP3130.00 CP3140.00 17,92 17,92 20,01 19,98 2,09 2,06 2,76 0 710 PVC
311 1997 CP3140.00 CP3150.00 16,25 16,15 19,98 19,68 3,73 3,53 18,23 0,55 800 PVC
312 1997 CP3150.00 CP3160.00 16,13 16,05 19,68 19,4 3,55 3,35 30,84 0,26 800 PVC
313 1997 CP3160.00 CP3170.00 16,09 16,12 19,4 19,42 3,31 3,3 8,25 -0,36 800 PVC
314 1997 CP3170.00 CP3180.00 16,1 16,03 19,42 19,36 3,32 3,33 7,75 0,9 800 PVC
315 1997 CP3180.00 CP3190.00 16,02 16,02 19,36 19,51 3,34 3,49 2,12 0 800 PVC
316 1997 CP3190.00 CP3200.00 15,51 15,44 19,51 18,85 4 3,41 21,35 0,33 800 PVC
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
109
ANEXO C - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2006 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE CASTELHANA
ID Construção
Caixas
Cota do Fundo [m]
Cota do Terreno [m]
Profundidade [m]
Comprimento Inclinação Diâmetro Material
[ano] Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante [m] [%] [mm] [-] 1 1960 CS0010.00 CS0020.00 110,31 108,57 113,1 111 2,79 2,43 55,82 3,12 315 PP-C
2 1960 CS0020.00 CS0030.00 108,57 106,96 111 110,18 2,43 3,22 53,67 3 315 PP-C
3 1960 CS0030.00 CS0040.00 106,96 106,7 110,18 110,3 3,22 3,6 25,13 1,03 315 PP-C
4 1960 CS0040.00 CS0050.00 106,7 106,6 110,3 110,45 3,6 3,85 19,62 0,51 315 PP-C
5 1960 CS0050.00 CS0060.00 106,6 106,3 110,45 110,83 3,85 4,53 59,82 0,5 315 PP-C
6 1960 CS0060.00 CS0070.00 106,3 106,18 110,83 111 4,53 4,82 25,02 0,48 315 PP-C
7 1960 CS0070.00 CS0080.00 106,18 105,88 111 111,37 4,82 5,49 60 0,5 315 PP-C
… … … … … … … … … … … … … …
63 1960 CS0630.00 CS0640.00 42,01 41,53 44,24 44,04 2,23 2,51 21,23 2,26 500 BS
64 1960 CS0640.00 CS0650.00 41,49 40,74 44,04 43,09 2,55 2,35 32,82 2,29 500 BS
65 1960 CS0650.00 CS0655.00 40,72 40,14 43,09 43,21 2,37 3,07 30,38 1,91 500 BS
66 1960 CS0655.00 CS0660.00 40,13 39,82 43,21 44,21 3,08 4,39 17,86 1,74 500 BS
67 1960 CS0660.00 CS0670.00 39,78 39,39 44,21 43,78 4,43 4,39 20,76 1,88 500 BS
68 1960 CS0670.00 CS0680.00 39,38 38,96 43,78 42,91 4,4 3,95 28,23 1,49 500 BS
69 1960 CS0680.00 CS0690.00 38,96 38,7 42,91 41,79 3,95 3,09 23,85 1,09 500 BS
70 1960 CS0690.00 CS0700.00 38,72 38,21 41,79 41,32 3,07 3,11 29,32 1,74 500 BS
71 1960 CS0700.00 CS0710.00 38,22 37,97 41,32 41,01 3,1 3,04 48,15 0,52 500 BS
72 1960 CS0710.00 CS0720.00 37,96 37,81 41,01 40,82 3,05 3,01 19,97 0,75 500 BS
Anexos
110
ANEXO D - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2010 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE CASTELHANA
ID Construção
Caixas
Cota do Fundo [m]
Cota do Terreno [m]
Profundidade [m]
Comprimento Inclinação Diâmetro Material
[ano] Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante [m] [%] [mm] [-] 1 2008 CS0010.00 CS0020.00 110,31 108,57 113,1 111 2,79 2,43 55,82 3,12 315 PP-C
2 2008 CS0020.00 CS0030.00 108,57 106,96 111 110,18 2,43 3,22 53,67 3 315 PP-C
3 2008 CS0030.00 CS0040.00 106,96 106,7 110,18 110,3 3,22 3,6 25,13 1,03 315 PP-C
4 2008 CS0040.00 CS0050.00 106,7 106,6 110,3 110,45 3,6 3,85 19,62 0,51 315 PP-C
5 2008 CS0050.00 CS0060.00 106,6 106,3 110,45 110,83 3,85 4,53 59,82 0,5 315 PP-C
6 2008 CS0060.00 CS0070.00 106,3 106,18 110,83 111 4,53 4,82 25,02 0,48 315 PP-C
7 2008 CS0070.00 CS0080.00 106,18 105,88 111 111,37 4,82 5,49 60 0,5 315 PP-C
… … … … … … … … … … … … … …
99 1960 CS0930.00 CS0940.00 22,64 22,35 24,43 24,39 1,79 2,04 19,62 1,48 500 BS
100 1960 CS0940.00 CS0950.00 22,34 21,42 24,39 23,07 2,05 1,65 23,24 3,96 500 BS
101 1960 CS0950.00 CS0960.00 21,37 20,51 23,07 22,17 1,7 1,66 41,43 2,08 500 BS
102 1960 CS0960.00 CS0970.00 20,47 18,51 22,17 19,91 1,7 1,4 42,09 4,66 500 BS
103 1960 CS0970.00 CS0980.00 18,49 18,27 19,91 19,64 1,42 1,37 22,19 0,99 500 BS
104 1960 CS0980.00 CS0990.00 18,24 17,93 19,64 20,6 1,4 2,67 24,17 1,28 500 BS
105 1960 CS0990.00 CS0995.00 17,94 17,39 20,6 19,4 2,66 2,01 23 2,39 500 BS
106 1960 CS0995.00 CS1000.00 17,38 16,67 19,4 18,55 2,02 1,88 29,1 2,44 500 BS
107 1960 CS1000.00 CS1010.00 16,63 16,57 18,55 18,55 1,92 1,98 4,65 1,29 500 BS
108 1960 CS1010.00 CS1020.00 16,56 15,18 18,55 16,86 1,99 1,68 25,01 5,52 500 PVC
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
111
ANEXO E - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2006 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE MARIANAS
ID Construção
Caixas
Cota do Fundo [m]
Cota do Terreno [m]
Profundidade [m]
Comprimento Inclinação Diâmetro Material
[ano] Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante [m] [%] [mm] [-]
1 1975 MA0010.00 MA0020.00 3,33 80,17 6,69 83,47 3,36 3,3 65,87 79,35 300 FC
2 1995 MA0020.00 MA0030.00 4,84 77,79 9,7 82,61 4,86 4,82 34,5 77,53 360 PEAD
3 1995 MA0030.00 MA0040.00 4,495 77,48 9,365 81,6 4,87 4,12 37,14 77,18 360 PEAD
4 1995 MA0040.00 MA0050.00 4,435 77,1 8,635 81,77 4,2 4,67 50,86 76,66 360 PEAD
5 1995 MA0050.00 MA0060.00 4,87 76,63 9,57 81,67 4,7 5,04 24,91 76,38 360 PEAD
6 1995 MA0060.00 MA0070.00 4,17 76,02 8,42 80,11 4,25 4,09 36,2 75,71 360 PEAD
7 1995 MA0070.00 MA0080.00 4,2 75,51 8,49 79,62 4,29 4,11 59,67 74,93 360 PEAD
… … … … … … … … … … … … … …
128 1965 MA1320.00 MA1330.00 2,135 6,92 4,435 8,89 2,3 1,97 13,2 6,74 200 GC
129 1965 MA1330.00 MA1340.00 2,325 6,5 4,585 8,89 2,26 2,39 23,41 6,22 200 GC
130 1965 MA1340.00 MA1350.00 2,6 6,08 5,13 8,75 2,53 2,67 46,6 5,59 200 GC
131 1965 MA1350.00 MA1360.00 3,095 5,47 6,175 8,58 3,08 3,11 6,64 5,42 200 GC
132 1965 MA1360.00 MA1370.00 3,25 5,43 6,35 8,83 3,1 3,4 27,63 5,07 200 GC
133 1965 MA1370.00 MA1380.00 3,215 5,04 6,645 8,04 3,43 3 52,76 3,86 200 GC
134 1965 MA1380.00 MA1390.00 3,15 3,77 6,24 6,98 3,09 3,21 3,33 3,5 500 GC
135 1965 MA1390.00 MA1400.00 3,72 3,46 6,97 7,65 3,25 4,19 17,06 2,94 500 GC
136 1965 MA1400.00 MA1410.00 2,565 2,91 6,785 3,82 4,22 0,91 6,54 2,28 500 GC
137 1965 MA1410.00 MA1420.00 1,91 2,28 2,82 5,19 0,91 2,91 8,27 2,23 500 GC
Anexos
112
ANEXO F - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2010 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE MARIANAS
ID Construção
Caixas
Cota do Fundo [m]
Cota do Terreno [m]
Profundidade [m]
Comprimento Inclinação Diâmetro Material
[ano] Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante [m] [%] [mm] [-] 1 1975 MA0010.00 MA0020.00 3,33 80,17 6,69 83,47 3,36 3,3 65,87 79,35 300 FC
2 1995 MA0020.00 MA0030.00 4,84 77,79 9,7 82,61 4,86 4,82 34,5 77,53 360 PEAD
3 1995 MA0030.00 MA0040.00 4,495 77,48 9,365 81,6 4,87 4,12 37,14 77,18 360 PEAD
4 1995 MA0040.00 MA0050.00 4,435 77,1 8,635 81,77 4,2 4,67 50,86 76,66 360 PEAD
5 1995 MA0050.00 MA0055.00 4,87 76,63 9,57 81,67 4,7 5,04 24,91 76,38 360 PEAD
6 1995 MA0055.00 MA0060.00 4,635 76,34 9,715 80,53 5,08 4,19 28,34 76,08 360 PEAD
7 1995 MA0060.00 MA0070.00 4,17 76,02 8,42 80,11 4,25 4,09 36,2 75,71 360 PEAD
… … … … … … … … … … … … … …
153 1965 MA1340.00 MA1345.00 2,6 6,08 5,13 8,75 2,53 2,67 46,6 5,59 200 GC
154 1965 MA1345.00 MA1350.00 2,875 5,58 5,555 8,65 2,68 3,07 8,66 5,48 200 GC
155 1965 MA1350.00 MA1360.00 3,095 5,47 6,175 8,58 3,08 3,11 6,64 5,42 200 GC
156 1965 MA1360.00 MA1370.00 3,25 5,43 6,35 8,83 3,1 3,4 27,63 5,07 200 GC
157 1965 MA1370.00 MA1380.00 3,215 5,04 6,645 8,04 3,43 3 52,76 3,86 200 GC
158 1965 MA1380.00 MA1390.00 3,15 3,77 6,24 6,98 3,09 3,21 3,33 3,5 500 GC
159 1965 MA1390.00 MA1400.00 3,72 3,46 6,97 7,65 3,25 4,19 17,06 2,94 500 GC
160 1965 MA1400.00 MA1410.00 2,565 2,91 6,785 3,82 4,22 0,91 6,54 2,28 500 GC
161 1965 MA1410.00 MA1420.00 1,91 2,28 2,82 5,19 0,91 2,91 8,27 2,23 500 GC
162 2008 MA1420.00 SS2390.00 2,36 2,25 5,25 4,08 2,89 1,83 26,52 2,06 500 PP-C
Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais
- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-
113
ANEXO F - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2005 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE SASSOEIROS
ID Construção
Caixas
Cota do Fundo [m]
Cota do Terreno [m]
Profundidade [m]
Comprimento Inclinação Diâmetro Material
[ano] Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante [m] [%] [mm] [-] 1 1980 SS0010.00 SS0020.00 112,91 112,58 114,64 114,6 1,73 2,02 25,16 1,31 250 GC
2 1980 SS0020.00 SS0025.00 112,55 112,15 114,6 114,12 2,05 1,97 44,8 0,89 250 GC
3 1980 SS0025.00 SS0030.00 112,14 111,95 114,12 114,33 1,98 2,38 20,82 0,91 250 GC
4 1980 SS0030.00 SS0040.00 111,93 111,83 114,33 113,86 2,4 2,03 20,8 0,48 250 GC
5 1980 SS0040.00 SS0050.00 111,71 111,48 114,02 113,97 2,31 2,49 17,87 1,29 250 GC
6 1980 SS0050.00 SS0060.00 111,46 111,29 113,97 113,52 2,51 2,23 10,8 1,57 250 GC
7 1980 SS0060.00 SS0070.00 110,85 110,7 113,5 113,04 2,65 2,34 13,82 1,09 250 GC
… … … … … … … … … … … … … …
269 2000 SS2290.00 SS2300.00 2,6 2,54 4,48 4,5 1,88 1,96 42,08 0,14 500 PP-C
270 2000 SS1990.00 SS2000.00 7,71 7,23 9,55 9,58 1,84 2,35 53,31 0,9 400 PVC
271 2000 SS2000.00 SS2010.00 7,18 6,81 9,58 9,33 2,4 2,52 42,23 0,88 400 PVC
272 2000 SS2010.00 SS2020.00 6,79 6,44 9,33 8,88 2,54 2,44 42,4 0,83 400 PVC
273 2000 SS2020.00 SS2030.00 6,42 5,95 8,88 8,76 2,46 2,81 36,6 1,28 400 PVC
274 2000 SS2030.00 SS2040.00 5,94 5,49 8,76 8,25 2,82 2,76 36,3 1,24 400 PVC
275 2000 SS2350.00 SS2360.00 2,18 2,18 3,08 3,21 0,9 1,03 1,29 0 500 PP-C
276 - SS2360.00 SS2370.00 2,18 2,11 3,21 3,82 1,03 1,71 21,36 0,33 500 PP-C
277 - SS2370.00 SS2380.00 2,09 2,04 3,82 3,56 1,73 1,52 6,83 0,73 500 PP-C
278 - SS2380.00 SS2390.00 - - - - - - - - - -