Comparativo quantidade de operações / tipo operação / quantidade material
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- Ágata Clementino de Carvalho
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1 1 Introdução 2 Objetivo do Estudo 3 otivação / Justificativa 4 etodologia 5 Visita Técnica (Case de Estudo) 6 ateriais 7 Análise de preservação do material 7.1 Armazenamento (desejos + realidade) (Norma instalação) 7.2 Acondicionamento 7.3 Transporte 7.4 anuseio (instalação) 8 Treinamento / Capacitação 9 Execução caso piloto de 33 O esquema original Esquemático ateriais Ítens do procedimento (NBR 15345:26) 9.2 O sistema flexível Instalação do tubo (dificuldades / facilidades) Conexões Dobramento Tempo de instalação Fotos da instalação nos detalhes nas cadas fases 9.3 Comparativo quantidade de operações / tipo operação / quantidade material
2 2 de Impactos externos no ambiente da instalação (interferências outras equipes / danos potenciais aos materiais) 9.5 Amostra dos resultados 9.6 Conclusão 1 Introdução O desenvolvimento de gás combustível no setor residencial nos últimos anos tem levado a indústria deste setor a acompanhar este crescimento com constantes avanços tecnológicos em todas as etapas da utilização dos materiais aplicáveis às redes de gás, desde o transporte, o armazenamento, a construção e a utilização. A evolução do mercado de produtos ligados às redes de gás tem sido o foco de grandes empresas de distribuição gás, que visam o aumento dos números de ligações, com baixos custos de materiais, tempo menores de execução e maior confiabilidade, garantindo assim um suporte para a expansão de novos consumidores de forma sustentável. 1.1 Histórico Os tubos de cobre contribuiram muito ao longo do tempo para a expansão do mercado de gás combustível. Desde a sua viabilização técnica e econômica no mercado houve grande aceitação à sua utilização de tal modo a tornar-se o material mais empregado para instalações de gás e água quente, por diversos motivos, entre eles, o custo do material, a facilidade de instalação e o fácil acesso à informações para o seu manuseio. Com o aumento do custo do material cobre, consequentemente houve o aumento do custo das instalações de gás em todos os setores de consumo. Assim, exigiu-se que o mercado desenvolvesse métodos e sistemas que reduzissem esses custos de modo a torná-lo acessível a todas as classes sociais. Com isso aparece no mercado o tubo de cobre flexível, que é produzido a partir da extrusão de um lingote de cobre e em seguida calibrado no diâmetro comercial pelo processo de trefilação. O material não possui costura e recebe tratamento térmico após a calibração por trefilação, o que lhe garante a flexibilidade, podendo assim ser feito curvas, diminuindo a utilização de conexões.
3 1.2 3 de 33 otivação Este estudo de viabilidade econômica de tubos flexíveis teve como motivação analisar uma possível redução dos custos na utilização dos tubos de cobre flexível, comparado aos tubos rígidos, possibilitando novas alternativas para o uso do cobre em instalações de gás e água. Achar alternativas que trazem maior segurança, com mais economia, permite a expansão de consumidores de gás de forma sustentável... Ao reduzir os custos da instalação há uma universalização de uso, possibilitando que consumidores com menor poder aquisitivo possam ter acesso a energéticos mais seguros, como o gás natural ou o gás liquefeito de petróleo canalizado. Outra característica dos tubos de cobre flexíveis que justificam a análise é a redução do tempo de execução que este proporciona, além de reduzir a possibilidade de vazamentos devido à redução de conexões soldadas pela eliminação de utilização de cotovelos e curvas. 1.3 Objetivo Este estudo tem como objetivo verificar a viabilidade técnica e econômica na utilização de tubos de cobre flexíveis para o uso de gases combustíveis, comparado com o uso dos tubos de cobre rígido. Avalia também as vantagens e desvantagens que este material pode trazer ao mercado. 2 Descrição do projeto O projeto foi dividido entres partes. A primeira parte consiste em uma análise técnica do uso dos tubos flexíveis, verificando as restrições normativas e as possíveis formas de aplicação. Após a análise técnica o projeto trabalha na segunda parte, que consiste em uma análise econômica comparativa dos tubos flexíveis com os tubos rígidos. Nesta etapa será levantada uma planta de edifício residencial e feito diversos dimensionamento de redes de gás, em seguida levantado a quantidade de materiais e em seguida o levantamento de custos de cada alternativa. Para o estudo foi escolhido como padrão a planta de um edifício de 13 pavimentos, com 4 apartamentos por andar, acrescido ainda de uma cobertura e o barrilete, totalizando 52 apartamentos. Cada apartamento possui três dormitórios, sala, cozinha, dois banheiros, dormitório de empregado e banheiro de empregado.
4 4 de 33 Na terceira parte, foram feitos diversos levantamentos práticos de campo verificando a aplicação dos tubos flexíveis em diversas situações. 3 etodologia Para o levantamento prático das vantagens econômicas da utilização de tubos de cobre flexível foi feito um estudo comparativo entre instalações de gás utilizando tubo de cobre rígido e tubo de cobre flexível. Para o estudo de viabilidade, foi escolhido seis alternativas de instalações diferentes para um mesmo edifício (projeto), podendo comparar os diferentes casos em um mesmo modelo. Para a análise de campo, foram selecionados três tipos de instalações residenciais, todas em edifícios, utilizando instaladores com e sem experiência. 4 Análise de projeto 4.1 Case / edifício Para o cálculo das tubulações de gás foi considerado em cada apartamento um aquecedor a gás e um fogão de seis bocas. Primeiramente foi dimensionado o aquecedor à gás. Considerou-se o número de banheiros, conseqüentemente o número de pontos de consumo de água quente de consumo simultâneo, com um Δt de 2ºC e a distância entre o aquecedor e os pontos de consumo. Concluiu-se então que o aquecedor para atender a esta demanda é um aquecedor de passagem, do tipo instantâneo, com capacidade de 22 litros de água por minuto, que possui uma potência nominal de 33 kcal/h. Além do aquecedor, foi considerado para o dimensionamento, um fogão de 6 bocas com forno, que segundo a Norma NBR tem a potência de 11 kcal/h. Somando os dois aparelhos teremos a potência de 413 kcal/h por apartamento. Na área comum do edifício, no salão de festas, foi considerado para o cálculo um fogão de seis bocas com forno, similar ao considerado nos apartamentos, com potência de 11 kcal/h. 4.2 Projetos Foram projetados e dimensionados seis sistemas diferentes de instalação de rede de gás em um mesmo projeto, cada alternativa incorporando uma característica construtiva. Os seis projetos foram considerados da seguinte forma:
5 5 de 33 1ª hipótese: considerado a instalação da rede de gás em uma prumada única, com a tubulação dimensionada conforme a NBR 15526, que considera como espessura mínima de parede,8 mm, com isso, há uma variação de tubos classe A e E, conforme o diâmetro utilizado. Esse modelo prevê que os medidores de consumo estão situados nos andares dos apartamentos. 2ª hipótese: considerado o mesmo levantamento do primeiro caso, porém, utilizando apenas tubos de classe E, onde, com a espessura dos tubos menores ocasiona em maior capacidade de vazão. 3ª hipótese: considerado a rede de gás com prumadas individuais, prevendo os medidores de consumo localizados no andar térreo, sendo a partir deste ponto projetado um tubo individual para cada apartamento, utilizando tubos classe A e E, conforme a Norma NBR ª hipótese: a metodologia repete a utilizada no terceiro caso, porém dimensionada com tubos de classe E. 5ª hipótese: projetou-se a tubulação de gás em prumada única, onde os medidores de consumo localizam-se nos andares, próximo aos apartamentos. Para os diâmetros menores ou iguais a 28 mm, projetou-se tubos de cobre flexível, classe 2, conforme Norma NBR Neste caso, como os tubos são dobrados, não foi utilizado cotovelos, sendo o cálculo de perda de carga considerado a partir do cálculo de peças curvas. 6ª hipótese: foi projetada a rede de gás considerando tubos de cobre flexível para diâmetros menores que 28 mm, sendo a tubulação arquitetada em prumadas individuais, a partir dos medidores localizados no andar térreo do edifício até os pontos de consumo. 4.3 Custos de materiais e mão-de-obra Tomando como base a tabela de custos de Julho de 26, preço de venda no mercado através de médias com diferentes regiões do país, foi feito o levantamento através do quantitativo dos projetos levantados. O custo da mão de obra foi considerado como uma média do mercado, através de tempos estimados de soldagem de cada peça somados ao custo de instalação estimado por metro linear de tubo de cobre. 4.4 Comparações
6 4.5 6 de 33 Estrutura e Investimento Detalhes das alternativas Este estudo de viabilidade leva em considerações alternativas que costumam prevalecer ao projetista e ao construtor ao iniciar as diretrizes para elaboração de um projeto de gás combustível. Ao analisar os levantamentos feitos, verificamos que os custos para a implantação destes diferentes projetos diferem muito entre si. Inicialmente, comparamos as alternativas de prumada única com classes de tubos diferentes. Houve diferenças devido ao custo do material, devido os tubos de classe E possuirem uma massa de cobre menor. Contudo, devido à diminuição da espessura dos tubos de cobre classe E, houve um ganho na capacidade de vazão destes, diminuindo assim o diâmetro dos tubos em alguns trechos. Isso reduz o custo dos materiais e da mão-de-obra também. O mesmo ocorre comparando as instalações com prumadas individuais, onde também há uma redução de custos devido à diminuição da massa de cobre com a redução de espessura dos tubos, que variam de classe A para classe E. Comparando as instalações de prumada única e as prumadas individuais não houve novidades com as expectativas antes do projeto, pois as instalações de prumada única apresentam-se consideravelmente mais econômica. Essa diferença é facilmente percebido ao verificar o comprimento total de tubos utilizados em cada sistema. Nos tubos de cobre flexível a redução de custos foi o mais significativo de todas as possibilidades, influenciado principalmente devido à redução das perdas de carga com o cálculo através de peças curvas, e não cotovelo, e devido à ausência de peças de ligação, como os cotovelos. 4.6 Análise econômica Gráfico Para análise comparativa através de gráfico, consideramos o primeiro projeto, que é a prumada única com tubos de classe A como sendo a referência para o comparativo.
7 7 de 33 Porcentagem de custo em relação a prumada única com tubos de classe "A" Individual - tubos flex. classe 2 sa d a m u rp Única - tubos flex. classe 2 292,51% 119,12% 58,98% 113,78% Individual - tubos classe "E" 173,29% Individual - tubos classe "A" 179,35% 233,8% 173,1% Única - tubos classe "E" 99,76% 78,81% Única - tubos classe "A" 1,% 1,% % 1% ão-de-obra 2% 3% 4% 5% aterial Verifica-se no gráfico, primeiramente, que os custos para manter uma rede de cobre classe A, é em torno de 2% maior do que a opção de manter a rede com tubos de cobre classe E. Outro dado significativo é a redução dos custos se compararmos a utilização de tubos de cobre flexível, onde, apesar do custo linear do tubo ser maior, se comparado aos tubos rígidos, a eliminação de cotovelos possibilita economizar até 5% dos custos de instalação. Essa redução de custo não é exclusivamente referente ao preço do material, pois há a participação significativa da redução das perdas de carga, que possibilita a diminuição dos diâmetros antes utilizada Planilhas de custo Análise de resultado
8 5 8 de 33 Levantamento de campo Após o levantamento econômico comparativo das instalações de rede de gás, foram feitos testes em campo, com o objetivo de avaliar as dificuldades e detalhes de implementação dos tubos flexíveis. Este estudo tem como objetivo comparar as instalações de gás combustível com tubos de cobre rígido e flexível. Para possibilitar uma maior precisão nos resultados foram realizados testes práticos com instaladores gasistas que fizeram algumas instalações residenciais com estes produtos Com a ajuda da Comgás, foram selecionadas duas obras para serem executadas com tubulações flexíveis. 5.1 Treinamento e preparação da mão-de-obra Antes de iniciar os testes práticos foi realizado um treinamento na sede da empresa, a Transtusa, que disponibilizou uma equipe de gasistas, na Rua dos Sorocabanos, número 63, bairro Ipiranga. Este treinamento ocorreu no dia 9 de Janeiro de 28, das 7:3 às 1: h. O treinamento foi realizado pelo Engenheiro José Carlos e o técnico Flávio da Eluma, onde foi fornecido todo material e as ferramentas que os gasistas iriam necessitar nessas instalações. Foram treinados 14 instaladores, com o acompanhamento da Rita e do João da Comgás, que verificaram todos os procedimentos de instalação passados. O treinamento foi iniciado com o responsável na Transtusa pela área técnica, o Sr. Amintas, explicando o objetivo do treinamento, com o foco na análise técnica dos tubos de cobre flexível, e na importância do desenvolvimento de novas metodologias e materiais de trabalho para o mercado. Foram utilizados os seguintes materiais: o Cortador de tubos; o Tubo flexível; o Dobrador; o Flangeador; O treinamento foi realizado com o apoio de catálogos explicativos e materiais de divulgação da Eluma. Todos os participantes executaram todos os procedimentos para uma correta instalação com estes matérias.
9 Figura 2.1 Equipe da Eluma preparando o material de treinamento 9 de 33 Figura 2.2 Ferramentas para o treinamento Figura 2.3 Introdução do treinamento feito pelo Sr. Amintas da Transtusa Figura 2.4 Início do treinamento com o José Carlos e o Flávio da Eluma Figura 2.5 Detalhe da execução do flangeamento do tubo Figura 2.6 Tubo após o flangeamento
10 1 de 33 Figura 2.7 Tubo após o flangeamento com conexão de compressão Figura 2.8 Tubo após o flangeamento encaixado com conexão de compressão Figura 2.8 Detalhe da junção entre o tubo flangeado e conexão de compressão Figura 2.9 Instaladores analisando as características dos materiais
11 Figura 2.1 Explicação sobre o dobramento de tubos flexíveis 11 de 33 Figura 2.11 Instaladores executando a conexão das peças Figura 2.12 Instaladores executando os exercícios propostos 5.2 Estudo de caso da rua Humberto de Alencar O primeiro estudo de caso prático foi realizado na rua Humberto de Alencar, número 4.11, em São Bernardo do Campo. Estavam presentes os instaladores da Transtusa, que iriam fazer o teste de instalação dos tubos flexíveis. A rede interna de gás deste condomínio estava em execução, havendo, porém, problemas com agendamentos das obras com os moradores.
12 12 de 33 Contudo, foi executada a rede interna de gás da cozinha do zelador do condomínio, onde foi possível ter acesso sem o prévio agendamento. Nesta primeira instalação o objetivo era deixar a tubulação pronta para a alimentação de um fogão de quatro bocas, sendo suficiente a utilização de tubulação com diâmetro de 15 mm. Figura 3.1 Instaladores executando os exercícios propostos Figura 3.2 Fogão a ser alimentado pela rede de gás Figura 3.3 Execução da rede de gás pelo José Carlos e o Flávio da Eluma Figura 3.4 Alinhamento da tubulação
13 13 de 33 Figura 3.5 Alinhamento da tubulação Figura 3.6 Dobra do tubo, conforme e medição medição no local que será instalado Figura 3.7 Detalhe da dobra do tubo Figura 3.8 Execução da dobra do tubo
14 14 de 33 Figura 3.9 Tubulação já dobrada Figura 3.1 edição da altura do ponto do fogão Figura 3.11 Corte e limpeza do tubo para receber a conexão Figura 3.12 Flangeamento do tubo, preparando para a conexão
15 15 de 33 Figura 3.13 Colocação da conexão de espera da rede Figura 3.14 Tubulação finalizada com a conexão de espera Figura 3.15 Colocação da rede de gás na área de instalação Figura 3.16 Colocação da rede de gás na área de instalação
16 16 de 33 Figura 3.17 Extremo da tubulação deixada em espera Figura 3.18 Dobramento da tubulação Figura 3.19 Tubulação dobrada e sendo preparada para colocação da conexão Figura 3.2 Flangeamento da tubulação Figura 3.21 Colocação da conexão na tubulação Figura 3.22 Conexão em espera da rede de gás do edifício
17 Figura 3.23 Ponto do fogão já finalizado de 33 Figura 3.24 Detalhe da rede de gás finalizada Estudo de caso da rua Siqueira Campo O segundo estudo de caso prático foi realizado na rua Siqueira Campos, número 985, em Santo André. Edifício com apenas um bloco
18 18 de 33 Figura Rede de gás executada em tubo rígido Figura Detalhe da rede de gás em tubo rígido finalizada Figura Instalador finalizando a instalação da rede Figura Rede interna de gás finalizada
19 19 de 33 Figura Continuação da rede de gás com tubo rígido Figura Parte do tubo em espera Figura Instalador preparando a tubulação para a continuação da rede Figura Tubulação preparada para solda
20 Figura Corte de tubo para solda 2 de 33 Figura Processo de corte para solda Figura Colocação de pasta de Figura Colocação das solda no tubo conexões no ponto a ser soldadas Figura Preparação da tubulação para solda Figura Solda da tubulação com as conexões
21 21 de 33 Figura Colocação dos suportes Figura Fixação do trecho a ser soldado Figura Trecho de rede colocado Figura Solda das conexões, com suporte para evitar a queima da parede Figura Tubulação solda e finalizada
22 22 de 33
23 23 de 33
24 24 de 33
25 25 de 33
26 26 de 33
27 27 de 33
28 28 de 33
29 29 de 33
30 5.4 3 de 33 Vale a pena usar como alternativa Considerando as alternativas atualmente aprovado pelas Normas Técnicas Brasileiras, a utilização de tubos de cobre flexível apresentou o menor custo para implantação de rede de gás em cobre. Essa redução, que chega a ser 15% do custo da instalação convencional de tubos em cobre rígido. O valor dessa diferença viabiliza o custo adicional do material de implantação no mercado, custo esse que inclui treinamentos de mão-de-obra e aquisição de maquinário para a execução de curvas na tubulação.
31 31 de 33 Esse tipo de material é uma tendência no mercado por possibilitar menor tempo de execução, diminuição de falhas devido à solda, por reduzir o número de conexões e facilidade no transporte e menor área para armazenamento. 6 Anexos 6.1 Planilhas de dimensionamento 6.2 Planilha de custos INSTALAÇÕES DE GÁS (GN) - SOLUÇÃO1 : PRUADA ÚNICA, TUBOS CLASSE "A" E "E" E COBRE RÍGIDO at Descrição Un Quant Unit subtotal R$/h TUBO DE COBRE CLASSE "E" 54 mm TUBO DE COBRE CLASSE "E" 42 mm TUBO DE COBRE CLASSE "A" 28 mm TUBO DE COBRE CLASSE "A" 22 mm TUBO DE COBRE CLASSE "A" 15 mm COTOVELO COBRE 9 X 54 mm COTOVELO COBRE 9 X 22 mm COTOVELO COBRE 9 X 15 mm BUCHA DE REDUCAO COBRE 28 X 22 mm TE REDUCAO 9 COBRE 54 X 28 mm TE REDUCAO 9 COBRE 42 X 22 mm TE REDUCAO 9 COBRE 28 X 22 mm TE REDUCAO 9 COBRE 22 X 15 mm VALVULA DE ESFERA 3/4" VALVULA DE ESFERA 1/2" LUVA COBRE 54 mm LUVA COBRE 42 mm LUVA COBRE 28 mm LUVA COBRE 22 mm LUVA COBRE 15 mm ADAPTADOR COBRE CURTO 1/2" X 15 mm ADAPTADOR COBRE CURTO 3/4" X 22 mm , , , , , h ão de Obra unit subtotal , , ,157.2 Total 1, , , , , , , , ,391.79
32 INSTALAÇÕES DE GÁS (GN) - SOLUÇÃO 2: PRUADA ÚNICA, TUBOS CLASSE "E" E COBRE RÍGIDO at Descrição Un Quant Unit subtotal TUBO DE COBRE CLASSE "E" 54 mm TUBO DE COBRE CLASSE "E" 42 mm TUBO DE COBRE CLASSE "E" 28 mm TUBO DE COBRE CLASSE "E" 22 mm.. TUBO DE COBRE CLASSE "E" 15 mm. COTOVELO COBRE 9 X 54 mm COTOVELO COBRE 9 X 22 mm COTOVELO COBRE 9 X 15 mm BUCHA DE REDUCAO COBRE 28 X 22 mm TE REDUCAO 9 COBRE 54 X 28 mm TE REDUCAO 9 COBRE 42 X 22 mm TE REDUCAO 9 COBRE 28 X 22 mm TE REDUCAO 9 COBRE 22 X 15 mm VALVULA DE ESFERA 3/4" VALVULA DE ESFERA 1/2" LUVA COBRE 54 mm LUVA COBRE 42 mm LUVA COBRE 28 mm LUVA COBRE 22 mm LUVA COBRE 15 mm ADAPTADOR COBRE CURTO 1/2" X 15 mm ADAPTADOR COBRE CURTO 3/4" X 22 mm , , , ,21.43 R$/h INSTALAÇÕES DE GÁS (GN) - SOLUÇÃO 3: PRUADA INDIVIDUAL, TUBOS CLASSE "A" E "E" E COBRE RÍGIDO at Descrição Un Quant Unit subtotal R$/h TUBO DE COBRE CLASSE "E" 66 mm TUBO DE COBRE CLASSE "A" 22 mm TUBO DE COBRE CLASSE "A" 15 mm COTOVELO COBRE 9 X 66 mm COTOVELO COBRE 9 X 22 mm COTOVELO COBRE 9 X 15 mm BUCHA DE REDUCAO COBRE 66 X 28 mm BUCHA DE REDUCAO COBRE 28 X 22 mm TE COBRE 66 mm TE REDUCAO 9 COBRE 22 X 15 mm VALVULA DE ESFERA 3/4" VALVULA DE ESFERA 1/2" LUVA COBRE 66 mm LUVA COBRE 22 mm LUVA COBRE 15 mm ADAPTADOR COBRE CURTO 1/2" X 15 mm ADAPTADOR COBRE CURTO 3/4" X 22 mm , , , , , , , INSTALAÇÕES DE GÁS (GN) - SOLUÇÃO 4: PRUADA INDIVIDUAL, TUBOS CLASSE "E" E COBRE RÍGIDO at Descrição Un Quant Unit subtotal TUBO DE COBRE CLASSE "E" 66 mm TUBO DE COBRE CLASSE "E" 22 mm.. TUBO DE COBRE CLASSE "E" 15 mm. COTOVELO COBRE 9 X 66 mm COTOVELO COBRE 9 X 22 mm COTOVELO COBRE 9 X 15 mm BUCHA DE REDUCAO COBRE 66 X 28 mm BUCHA DE REDUCAO COBRE 28 X 22 mm TE COBRE 66 mm TE REDUCAO 9 COBRE 22 X 15 mm VALVULA DE ESFERA 3/4" VALVULA DE ESFERA 1/2" LUVA COBRE 66 mm LUVA COBRE 22 mm LUVA COBRE 15 mm ADAPTADOR COBRE CURTO 1/2" X 15 mm ADAPTADOR COBRE CURTO 3/4" X 22 mm , , , , , ,6.2 h h R$/h ão de Obra unit ão de Obra unit h ão de Obra unit subtotal , , , subtotal , , , ,119.9 subtotal , , , , de 33 Total 1, , , , , , , , , Total 2, , , , , , , , , , , Total 2, , , , , , , , , , ,736.4
33 INSTALAÇÕES DE GÁS (GN) - SOLUÇÃO 5: PRUADA ÚNICA, TUBOS CLASSE "2" E COBRE FLEXÍVEL at Descrição Un Quant Unit subtotal TUBO DE COBRE CLASSE "E" 54 mm TUBO DE COBRE CLASSE "E" 42 mm TUBO DE COBRE CLASSE "A" 28 mm TUBO COBRE FLEX 22 mm TUBO COBRE FLEX 15 mm COTOVELO COBRE 9 X 54 mm BUCHA DE REDUCAO COBRE 28 X 22 mm TE REDUCAO 9 COBRE 54 X 28 mm TE REDUCAO 9 COBRE 42 X 22 mm TE REDUCAO 9 COBRE 28 X 22 mm TE REDUCAO 9 COBRE 22 X 15 mm VALVULA DE ESFERA 3/4" VALVULA DE ESFERA 1/2" LUVA COBRE 54 mm LUVA COBRE 42 mm LUVA COBRE 28 mm ADAPTADOR COBRE CURTO 1/2" X 15 mm ADAPTADOR COBRE CURTO 3/4" X 22 mm , , , R$/h h ão de Obra unit subtotal , , de 33 Total 1, , , , ,98.13
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