LUCAS SACOMANI – 705928MATHEUS AUGUSTO – 707076

Tubos de Ferro Galvanizado

Tubos de Aço

Impermeabilização de Reservatórios

Instalações Hidráulicas Prediais

Engenharia Civil – Turma 3A

Faculdade de Engenharia Eng.º Celso Daniel

Fundação Santo André

2013

INTRODUÇÃO

Há menos de um século as tubulações destinadas à condução de água potável eram feitas de chumbo nas instalações prediais em geral. Além do prejuízo financeiro, os danos ao ambiente o maior foco das empresas e dos governos em buscar alternativas mais eficazes e benéficas ao uso deste metal, foi a saúde.

A indústria metalúrgica investiu durante muito tempo em tecnologia para encontrar coberturas anticorrosivas para metais de baixo carbono, com o intuito de diminuir o custo das construções.Atualmente o uso de tubos de aço carbono revestido com um banho de estanho e zinco, processo chamado de galvanização, tem larga aplicabilidade nas construções. Veja mais detalhes neste artigo sobre tubo galvanizado.

O tubo galvanizado tem várias aplicações nas construções. A mais comum é a na instalação hidráulica para fornecimento e distribuição nos prédios de água potável. Mas ele atende também a outras necessidades, como redes que conduzem óleos, ou líquidos térmicos sob pressão.

TUBOS DE FERRO GALVANIZADO E AÇO CARBONO

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Compreende o fornecimento e o assentamento ou montagem de tubos e conexões de aço carbonopreto ou galvanizado, em instalações prediais de água fria, de água quente, de combate a incêndio e em instalações de gases.

TERMINOLOGIA:

Os seguintes termos são usuais na definição das características dos tubos de aço :Single random lengths e Double random lengths.

Para os tubos sem costura, os comprimentos nunca são valores fixos, porque dependem do peso do lingote de que é feito o tubo, variando, na prática entre 6,0 e 10,0 m, embora existam tubos comcomprimento de até 16,0m.

Os tubos com costura podem ser fabricados em comprimentos certos predeterminados. Como,entretanto, esta exigência encarece os tubos sem vantagens para o uso corrente, estes apresentam, quase sempre, comprimentos variáveis de fabricação ou “random lenghts”.

Schedule / Double extra strong

Antes da Norma ANSI.B.36.10, os tubos de cada diâmetro nominal eram fabricados em três espessuras diferentes conhecidas como : “Peso normal” (Standard – S), “Extraforte” (Extrastrong – XS) e “Duplo Extraforte” (Double Extrastrong- XXS). Estas designações, apesar de obsoletas, ainda estão em uso corrente. Para os tubos de peso normal até diâmetro de 12”, o diâmetro interno é aproximadamente igual ao diâmetro nominal.

Pela Norma ANSI.B.36.10, foram adotadas as “séries” ou os “Schedule Numbers” para designara espessura (ou peso) dos tubos. O número de sérieé um valor obtido aproximadamente pela seguinte expressão :

Série ou Schedule = (1.000 x P)/S , onde :

P = pressão interna de trabalho, em Psig (Pounds per square inch gage ou libras por polegada quadrada, medidas com manômetro)

S = tensão admissível do material do tubo, em Psi (libras por polegada quadrada).

A citada Norma padronizou os diâmetros nominais de 1/8”, ¼”, 3/8”, ½”, ¾”, 1”, 1 ¼”, 1 ½”, 2”, 2 ½”, 3”, 3 ½”, 4”, 5”, 6”, 8”, 10”, 12”, 14”, 16”, 18”, 20”, 22”, 24”, 26”, 30” e 36”, e as séries (ou Schedules) 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160, sendo que, para a maioria dos diâmetros nominais, apenas algumas espessuras são fabricadas. A série 40 corresponde ao antigo “Peso normal” nos diâmetros até 10” e são as espessuras mais comumente usadas na prática para diâmetros entre 3” e 10”. Para os tubos com diâmetros até 8”, a série 80 corresponde ao antigo XS. Fabricam-se ainda tubos até 8” com espessura XXS, que não têm correspondentes exatos nos números de série, sendo próximos da série 160.

Mesmo que para cada diâmetro nominal sejam fabricados tubos com várias espessuras de paredeou “séries”, o diâmetro externo é sempre o mesmo, variando apenas o diâmetro interno, queserá tanto menor quanto maior for a espessura do tubo. Por exemplo, os tubos de aço de 8” de diâmetronominal têm todos um diâmetro externo de 8,625”. Quando a espessura deles corresponde à Schedule

20 (espessura de 0,250”), o diâmetro interno é 8,125”. Para série 40 (espessura de 0,322”), o diâmetro interno é 7,981”; para série 80 (espessura de 0,500”), o diâmetro interno é 7,625” e para série 160 (espessura de 0,906”) o diâmetro interno é 6,813”.

A seguir são apresentadas seções transversais de um tubo de diâmetro nominal de 1” (diâmetro externo real de 1,315” = 3,34 cm) e diferentes espessuras de parede:

Seções de tubos com diâmetro nominal de 1” e diferentes espessuras de parede.

Para diâmetros pequenos, até 2”, é usual, na prática, especificarem-se apenas tubos de parede grossa (séries 80 ou 160) para que os mesmos tenham resistência estrutural própria, simplificando, assim, o sistema de suportes e reduzindo a ocorrência de vibrações. Os diâmetros nominais de 1 ¼”, 2 ½”, 3 ½” e 5” são pouco usados na prática. Os tubos acima de 36” não são padronizados, sendo fabricados apenas por encomenda, e somente com costura.

MATERIAIS

-Vedantes:

São os produtos, em forma de fitas, fibras ou pastas, destinados a garantir a estanqueidade das tubulações. Os vedantes utilizados em tubulações de ferro podem ser:

-Pastosos:

Utilizados em juntas de tubulações onde circulam vapor, água, ar, gases e solventes a base de petróleo. Como referência, pode ser citada a “Pasta de Vedação Dox” da Cia. Importadora e Industrial Dox.

- Fitas de Vedação:

Utilizadas nas juntas de tubulações para vapor, óleo, solventes, ar, gases, ácidos etc. Como referência podem ser relacionadas a “Fita TEFLON” da Firlon S. A. Vedações Industriais e a fita “VEDAROSCA CORAL” da Tintas Coral S.A.

-Tubos:

Os tubos são fabricados em aço carbono, de acordo com Normas específicas conforme o fim a que se destinam. Podem ou não possuir costura e revestimento protetor de zinco (galvanização). Os tubos mais utilizados são os seguintes :

-Tubos e conexões de aço carbono segundo a Norma NBR 5580;

-Tubos e conexões de aço sem costura, pretos ou galvanizados a quente, segundo a Norma ASTM A120, para uso comum;

-Tubos de aço sem costura, pretos ou galvanizados a quente, segundo a Norma ASTM A 53;

-Tubos de aço com costura, pretos ou galvanizados a quente, segundo a Norma ASTM A53 e ABNT EB332;

-Tubos de aço sem costura, pretos ou galvanizados a quente, segundo a Norma ASTM A 106, para altas temperaturas;

-Tubos de aço sem costura, pretos ou galvanizados para condução de fluidos e outros fins, segundo a Norma DIN 2440 e DIN 2441;

-Tubos de aço sem costura, para caldeiras, segundo a Norma DIN 2448;

-Eletrodutos rígidos galvanizados de aço, segundo a National Eletrical Code " Tubos com costura, segundo a Norma ASTM A 214 e ABNT EB 203;

-Tubos com costura, segundo a Norma ASTM A 178 e ABNT EB 339;

-Tubos com costura, segundo a Norma DIN 2458;

-Tubos mecânicos St 52;

-Tubos de aço com costura, pretos ou galvanizados a quente, segundo a ASTM A 120 e ABNT EB 331;

-Tubos de aço com costura, pretos ou galvanizados a quente, segundo a Norma ABNT EB 182 e DIN 2440-2441;

MONTAGEM E MANUTENÇÃO

Para o correto funcionamento e facilidade de manutenção, é necessário que se observem algumas técnicas e cuidados na confecção e montagem de peças e instalações hidráulicas.

Antes da montagem, as roscas dos tubos e conexões deverão ser limpas com pano ouestopa, para eliminar resíduos aderidos aos fios. O material vedante a ser utilizado deverá seraplicado sobre as roscas externas, nunca sobre as internas, pois parte do produto poderá sercarreada pelo fluido, quando a tubulação estiver em carga, obstruindo elementos da rede, como por exemplo válvulas e registros.

Na aplicação do vedante, este deverá ser tanto mais viscoso quanto maior for a pressão do fluido dentro da tubulação, o que evitará sua expulsão pelas frestas das conexões. Inicialmente, as conexões deverão ser atarraxadas manualmente; por fim, será utilizada a chave de grifo ou de corrente para a conclusão do aperto. O número de voltas deverá ser suficiente para que a conexão adquira a firmeza adequada.

-Tubos enterrados no soloOs tubos enterrados no solo recomenda-se serem protegidos com tinta de base betuminosa, livre

de fenóis. Serão aplicadas duas demãos, com intervalos de 24 horas. Os tubos de diâmetro até 200 mm poderão sofrer deflexões até um ângulo de 30 graus. Acima deste limite, deverão ser utilizadas conexões adequadas a cada caso.

-Tubulações de BombasNas canalizações de sucção ou recalque recomenda-se, nas deflexões a 90 graus, o uso de curvas

ao invés de joelhos, o que reduz a perda de carga. Para que seja fácil a desmontagem das tubulações, devem ser colocadas uniões ou flanges na sucção das bombas, nos recalques e nos barriletes.

A seguir, uma série de figuras ilustra como devem ser feitas as conexões e arranjos de componentes quando na execução de instalações, bem como configurações a serem evitadas.

IMPERMEABILIZAÇÃO DE RESERVATÓRIOS

A perda de água tratada representa um custo elevado, tanto monetário quanto social. Sabemos que o racionamento de água é um problema que afeta a todos, principalmente as classes menos favorecidas.

Do ponto de vista de engenharia, a água perdida nos reservatórios e caixas d’água muitas vezes percolam de maneira indesejada reduzindo a vida útil das estruturas de sustentação do próprio reservatório ou edificações vizinhas. Assim sendo, o custo de recuperação estrutural se soma ao custo da água tratada que é perdida, aumentando o prejuízo. 

Hoje, temos, no Brasil, diversas soluções que, combatem o problema rapidamente e de maneira definitiva. 

Reservatórios elevados requerem necessariamente ser impermeabilizados com sistemas flexíveis, esta necessidade provém das movimentações que tais estruturas sofrem seja em função de cargas ou oscilações térmicas. 

O processo se inicia pela escolha do sistema impermeabilizante que já sabemos ser flexível, entretanto temos diversas opções, dentre elas as mantas asfálticas ou resinas termoplásticas. Ambos são não alteram a potabilidade da água. 

Reservatório

Nos dois casos a superfície deve estar limpa, seca e regularizada, sem partes soltas, sem falhas de concretagem, quinas vivas, juntas de alvenaria, argamassas, óleos ou desformantes. Caso seja necessária a regularização deve ser executada com argamassa de areia, cimento e aditivos em traço compatível com as condições de aplicação. Os sistemas devem ser executados por profissionais qualificados.  

RECOMENDAÇÕES DE PROJETO E EXECUÇÃO PARA RESERVATÓRIOS 

Em todos os reservatórios os projetos estruturais e de impermeabilização, basear-se sempre em normas técnicas – NBR´s.

A laje piso deve ser concretada junto com a mísula para não haver uma secção entre o piso e a parede.

É recomendável dar uma carga d’água no reservatório, para permitir uma acomodação da estrutura, o que pode fazer com que apareçam defeitos estruturais. Realizar o tratamento dos

defeitos ou falhas de concretagem (com grout), juntas de concretagem (escarear e tratar com grout).

Quando for utilizar um sistema impermeabilizante de base asfáltica, não deverá ser utilizado nenhum hidrofugante na argamassa, pois irá impedir a penetração do primer (pintura primária) nos poros do substrato.

Fazer teste com água, para verificação da total impermeabilidade do sistema aplicado e executar o teste de estanqueidade de acordo com a Norma NBR 9574. Em reservatórios, encher totalmente com água por no mínimo 72 horas. Desprezar a água de teste efetuando a limpeza com detergente e bucha.

Executar selamento duplo de emendas de mantas, apenas após o teste de estanqueidade, evitando que defeitos de aplicação sejam encobertos pelo biselamento.

Aplicar uma argamassa para a proteção mecânica, no piso (para facilitar uma eventual manutenção).

OBS: Os sistemas impermeabilizantes não têm características para corrigir defeitos estruturais.

MATERIAIS IMPERMEABILIZANTES

A seguir, trataremos de dois tipos de materiais usuais na impermeabilização de reservatórios, bem como de outras superfícies sujeitas à ação da água. São eles: a manta asfáltica e as resinas termoplásticas.

- MANTA ASFÁLTICA

- Descrição

A manta asfáltica é um impermeabilizante pré-fabricado á base de asfalto modificado com polímeros estruturados com não tecidos de poliéster pré-estabilizado, ou filme de polietileno de alta densidade, tendo elevada eficiência quando exposta em altas temperaturas. O produto atende a norma NBR 9952 – Tipo I, II, III e IV.

- Aplicação de manta asfáltica

A superfície a receber o material impermeabilizante deve estar limpa, seca e regularizada, sem partes soltas, sem falhas de concretagem, quinas, juntas de alvenaria ou óleos. Caso seja necessária a regularização deve ser executada com argamassa de areia, cimento e aditivo em traço compatível com as condições de aplicação.

Aplique o prime sobre a superfície e deixe secar. A colagem da manta asfáltica é realizada através de aquecimento com maçarico. Para a sobreposição da segunda manta, desenrolar a bobina paralelamente á primeira, deixar 10 cm de sobreposição; depois enrolar a bobina e então começar a aplicar a manta dos ralos para as cotas mais elevadas. Após o teste de estanqueidade fazer o biselamento com uma colher de pedreiro aquecida.

Após a impermeabilização, aplicar a camada separadora (filme de polietileno ou papel Kraft) sobre a superfície horizontal. Executar argamassa de proteção de cimento e areia peneirada, traço 1:6 em volume e espessura de 3,0 cm no mínimo. O piso final deve ser executado de acordo com o seu projeto.

- Campos de Aplicação

Impermeabilização de laje, terraço, piso, baldrame, banheiro, cozinha, área de serviço, sacada, floreira, muro de arrimo, calha, viga-calha, tanque, túnel, barragem, piscina, reservatório, canal de irrigação, açude, tanque de piscicultura, lagoa de acúmulo, talude, na superfície de concreto ou diretamente sobre o solo.

- RESINAS TERMOPLÁSTICAS

A Resina é uma composição incolor, à base de resina acrílica modificada, resinas termoplásticas e cimentos com aditivos e incorporação de fibras sintéticas (polipropileno). Destinada à proteção e impermeabilização de áreas internas e externas de concreto aparente, tijolos à vista, blocos de concreto, telhas de barro, pisos cerâmicos e pedras ornamentais. Não altera a textura e a aparência natural das superfícies, insensível à ação da alcalinidade do concreto, ótima resistência à água, não retém sujeira e não mofa.

Da composição acima citada resulta uma membrana de excelentes características de resistência, flexibilidade e impermeabilidade, e são usadas para impermeabilização de áreas com constante presença de água ou áreas permanentemente úmidas, como:

Reservatório de concreto de água potável elevado, apoiado ou enterrado; Piscinas de concreto enterradas; Áreas frias como banheiros, cozinhas e lavanderias; Pedras ornamentais; Telhas de barro;

As resinas termoplásticas por desempenharem excelente performance de flexibilidade, são produtos de fácil aplicação. São atóxicas e após a cura, inodoras. Possuem excelente aderência quando aplicadas sobre superfícies de concreto ou argamassa e permitem o assentamento direto de revestimentos, sem a necessidade de proteção mecânica (no caso de banheiros, cozinhas e lavanderias sem cota)

MANUTENÇÃO DO SISTEMA IMPERMEABILIZANTE 

São comuns as quedas de laje, marquises, reboco do teto e pinturas de carros danificadas. Muitas vezes, a causa principal está na falta de manutenção podendo causar diversos prejuízos à saúde, financeiros ou até morte de pessoas.

Nos sistemas de impermeabilização, considerando que após sua execução tenham sido feitas manutenções regulares e periódicas, a vida útil poderá “ganhar” uma sobrevida de mais cinco anos, no mínimo.

A seguir encontram-se algumas dicas de manutenção preventiva que deve ser realizada em reservatórios impermeabilizados: •          Não utilizar hastes, cabos de vassoura, ácidos ou produtos similares para eventual desobstrução de tubulações. O uso de instrumentos impróprios para o desentupimento de tubulações poderá danificar a impermeabilização nestes locais. 

•          As tubulações devem ser pintadas periodicamente contra a corrosão, utilizando os tipos de tinta adequados para cada área, fundos para aderência e fundos anticorrosivos, principalmente em reservatórios de água potável que não pode ter contaminação. •          Ao fazer qualquer tipo de reforma, consultar a empresa executora da impermeabilização, pois poderá haver perda de garantia da impermeabilização. •          Não devem ser empregadas máquinas de alta pressão, palhas de aço, escovas metálicas ou esponjas abrasivas para as lavagens das paredes internas dos reservatórios, pois podem danificar o sistema impermeabilizante quando estão aparentes. •          Em reservatórios, é recomendável que a limpeza seja feita, pelo menos uma vez por ano, com escova de cerdas macias, água e sabão neutro. Enxaguar bem a superfície (piso, parede e teto). Não lavar com água de alta pressão.•          Após a realização de cada limpeza, atualizar o registro e a informação, a serem fixados junto à tampa do reservatório. •          O sistema de aviso e/ou ladrão não deve ter as suas tubulações obstruídas. •          Os reservatórios devem ser estanques, com tampa ou porta de acesso firmemente presa, com vedação que impeça a entrada de líquidos, poeiras, insetos e outros animais no seu interior. •          Quando o reservatório estiver fora de uso ou em manutenção, providenciar uma cobertura de lona ou outro material para diminuir drasticamente a perda de água por evaporação.

BIBLIOGRAFIA

Ruth Silveira Borges e Wellington Luiz Borges - Manual de Instalação Hidráulica-Sanitária e de Gás – Editora PINI

Pedro C. Silva Telles - Tubulações Industriais – Materiais, Projetos e Desenho - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A.