ARMANDO MACHADO CASTRO FILHO

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2 ARMANDO MACHADO CASTRO FILHO INVENTÁRIO DAS PLACAS DE POLIETILENO DOS BERÇOS DE APOIO DA ADUTORA DO ITALUIS, NO TRECHO DE CAMPOS DE PERIZES, PERIZES DE BAIXO, MARANHÃO.. 1ª Edição São Luís Centro de Ensino Atenas Maranhense 2016

3 ARMANDO MACHADO CASTRO FILHO INVENTÁRIO DAS PLACAS DE POLIETILENO DOS BERÇOS DE APOIO DA ADUTORA DO ITALUIS, NO TRECHO DE CAMPOS DE PERIZES, PERIZES DE BAIXO, MARANHÃO. Trabalho feito pelos alunos em complemento às atividades da Disciplina Tecnologia da Construção II. São Luís Centro de Ensino Atenas Maranhense 2016

4 por CEAMA CEAMA Centro de Ensino Atenas Maranhense Av. São Luís Rei de França, nº 132 Turú São Luís Ma. Tel.: (98) patrício.filho@kroton.com.br Diretoria: Diretor - Joell Oliveira Gomes Editor Chefe: Prof. Dr. Patrício Moreira de Araújo Filho Conselho Editorial: Prof. Dr. Patrício Moreira de Araújo Filho (Presidente) Profª. MSc. Tatiana Mendes Bacellar Profª. MSc. Lisiane de Oliveira Costa castro Profª. MSc. Yaskara Fernanda Matos de Castro Prof. MSc. Allisson Jorge Silva Almeida Prof. MSc. Gabriel Nava Lima Prof. MSc. Joaquim de Oliveira Gomes Prof. MSc. José Ribamar Neres Prof. MSc. Raimundo Camilo Meirelles Profª. Esp. Darlene Santos Barros Prof. Esp. Everaldo dos Santos Almeida Revisão: Rayssa Cristhália Viana da Silva Apoio: Tiragem: 1000 exemplares Castro Filho, Armando Machado. Inventário das placas de polietileno dos berços de apoio da adutora do Italuís, no trecho de Campos de Perizes, Perizes de Baixo, Maranhão / Armando Machado Castro Filho - São Luís: Atenas Maranhense, f. : il. color. ISBN: Construção Civil. 2. Placas de apoio de remanejamento da adutora de água de Italuís. 3. Trecho Campo de Perizes, Perizes de Baixo. 4. Patologias na construção. I. Título. CDD: 628.1(1-2)

5 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Vista panorâmica do remanejamento da adutora de Italuís... 8 Figura 2 Layout do sistema produtor Italuís Figura 3 Local e data dos rompimentos da adutora Figura 4 Seção típica do remanejamento da adutora Figura 5 - Seção típica do remanejamento da adutora Figura 6 Seção da ventosa Figura 7 Seção da caixa de descarga Figura 8 Junta de expansão... 16

6 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO PROBLEMA Importância do tema Metodologia PROJETO DE REMANEJAMENTO DA ADUTORA DE ITALUÍS Aspectos construtivos Material da adutora Diâmetro da adutora Dispositivos de operação e proteção da adutora Registros de parada Vetores Descargas Juntas de expansão Tocos de isolamento INVENTÁRIO DO APOIO Equipe I Equipe II Equipe III Equipe IV Equipe V Equipe V Equipe VI Equipe VII Equipe VIII Equipe IX CONCLUSÃO... 67

7 REFERÊNCIAS ANEXOS... 69

8 8 PREFÁCIO Em complementação às atividades didáticas sempre realizamos visitas às obras em nosso entorno e à plantas dos principais atores da indústria da Construção Civil, onde tentamos complementar conhecimentos expostos em sala de aula. Numa visita às obras de remanejamento da adutora de água de Italuís, no trecho de Campo de Perizes, em Perizes de Baixo, Maranhão, um aluno de 4º período notou inconformidades em um dos apoios de sustentação. Ao final da visita, percorremos os 19 km, pela via auxiliar e notamos que estas ocorrências se repetiam; propusemos aos alunos fazer um inventário destas ocorrências, cujo resultado é este trabalho. Este trabalho foi enviado a Companhia de Águas e Esgoto do Maranhão (CAEMA), dona da obra, para conhecimento.

9 9 1 INTRODUÇÃO Era um sábado, quase 14 horas, já tínhamos corrido mais de 3 Km a pé, debaixo de um sol de 40º C, o estomago pedia o almoço, e lembrávamos que tínhamos mais 50km para voltar, mas o sentimento de dever cumprindo apagava o cansaço. Estávamos concluídos mais uma visita técnica com os alunos do curso Engenharia Civil do Pitágoras, as obras de remanejamento da adutora de agua de Italuís, no trecho de Campo de Perizes, em Perizes de Baixo, Maranhão, na figura 1 temos uma panorâmica, quando um aluno de 4º período fez uma observação, notou inconformidades em um dos apoios de sustentação: Figura 1 Vista panorâmica do remanejamento da adutora de Italuís. Fonte: CAEMA Ao final da visita, percorremos os 19 km, pela via auxiliar e notamos que estas ocorrências se repetiam, propusemos então aos alunos fazer um inventário destas ocorrências, cujo resultado é apresentado neste trabalho, com a finalidade de enviarmos a CAEMA

10 10 Companhia de Águas e Esgoto do Maranhão, dona da obra, para conhecimento e providencias. Como foi feito.

11 11 2 O PROBLEMA 2.1 Importância do fato A placas de polietileno são necessárias pois os apoios, na premissa do projeto, são idealizados como elásticos. Sua ausência também aumenta o atrito entre o apoio e a tubulação, afetando arranjo projetado para o movimento da dilatação por temperatura. 2.2 Metodologia Foi realizado uma inspeção de avaliação para detectar a real situação das placas de polietileno sobre o berço de apoio da adutora, onde encontramos os seguintes tipos de problemas: Placas saindo; Placas ausentes; Placas instaladas corretamente; A metodologia adotada na inspeção realizada no local, pela via secundária, detectou visualmente os problemas acima citados. Foi definido o parâmetro de verificar da estaca 26+18,00 a ,00, lembrando que ainda constatamos a ausência a instalação das chapas de travamento das placas.

12 12 3 PROJETO DE REMANEJAMENTO DA ADUTORA DE ITALUÍS A fonte de captação de água do sistema Italuís é o rio Itapecuru, com ponto localizado na localidade de Timbotiba, no município de Rosário. O sistema de produção é formado por captação direta do rio Itapecuru, adutora de água bruta, estação de tratamento, elevatória de água tratada e adutora de água tratada até a Câmara de Transição do Tirirical. A figura 2 a seguir ilustra o sistema Italuís, com destaque em vermelho para o trecho que está sendo remanejado (CAEMA, 2012): Figura 2 - Layout do sistema produtor Italuís. Fonte: ESSE ENGENHARIA, (2011.) Segundo a CAEMA (2012), o sistema Italuís é o maior e mais importante sistema produtor do abastecimento de água de São Luís. O trecho da adutora de água tratada, que tem o seu caminhamento pelo Campo de Perizes, compreendido entre o km 25 e o km 43 da BR-135, apresenta-se com acentuado processo de corrosão grafítica, devido à elevada agressividade do solo salino, em contato com a tubulação de ferro fundido, ao longo dos últimos 28 anos. A Figura 3 ilustra as datas dos últimos rompimentos da adutora e suas localizações. Percebe-se claramente que o trecho crítico da adutora encontra-se entre os quilômetros 25 e 41 da BR-135. Somam-se a estes rompimentos mais dois, ocorridos nos primeiros meses do ano de 2011:

13 13 Figura 3 - Local e data dos rompimentos da adutora. Fonte: CAEMA (2015) 3.1 Aspectos construtivos A adutora remanejada será na sua maioria aérea, de forma a se evitar o contato da tubulação com o solo agressivo. Apenas nas duas travessias sob as linhas de alta tensão da Eletronorte a nova adutora será enterrada, em função das interferências eletromagnéticas, e no seu trecho final para encontrar a adutora, hoje, em operação (ESSE ENGENHARIA, 2012). Ao longo de todo o caminhamento do remanejamento foi construída uma estrada de serviço de largura aproximada de 10 metros. Além da adutora detalhada para implantação em primeira etapa é previsto, em segunda etapa, a implantação de mais uma adutora paralela. Ao longo do caminhamento da adutora foram projetadas curvas nos pontos onde houve necessidade de mudança de direção para manter-se o paralelismo com as linhas de transmissão. As curvas serão executadas em aço com as mesmas características do tubo principal da linha. Para sua fabricação os tubos deverão ser cortados e biselados no ângulo apropriado e número de gomos indicado no projeto. Deverão ser soldadas e protegidas interna e externamente conforme especificado para a tubulação. Na figura 4 abaixo, é possível ver a seção típica da adutora:

14 14 Figura 4 - Seção típica do remanejamento da adutora. Fonte: ESSE ENGENHARIA (2012) Material da adutora A ESSE Engenharia e a CAEMA estudaram no projeto básico a possibilidade de utilização de quatro materiais para a nova adutora: - Poliéster revestido em fibra de vidro (PRFV); - Polietileno de alta densidade (PEAD); - Ferro fundido (FºFº) - Aço Os dois primeiros foram descartados devido aos riscos de incêndios, comuns na região e ainda às péssimas condições físicas do terreno, o que dificultaria o assentamento da tubulação em valas. Segundo a ESSE Engenharia (2011) restaram então os dois materiais: ferro fundido e aço. Sabe-se que o ferro fundido possui uma restrição de fornecimento no País para diâmetros acima de 1200 mm diâmetros maiores teriam que ser importados, elevando os custos do empreendimento. Conforme apresentado no item a seguir, o diâmetro considerado para o remanejamento é de 1400 mm, decidindo-se pela utilização da tubulação em aço Diâmetro da Adutora Segundo a ESSE engenharia (2011) os 57 km da adutora existente de água tratada do sistema Italuís são de ferro fundido no diâmetro de 1200 mm O projeto básico do remanejamento considerou diversos cenários de vazão a fim de determinar o diâmetro a ser utilizado. Para atender a vazão esperada pela CAEMA, o diâmetro determinado para o remanejamento do trecho no Campo de Perizes foi de 1400 mm.

15 Dispositivos de operação e proteção da adutora Com a finalidade de garantir a maior durabilidade da adutora (maior vida útil do material empregado) e facilidades operacionais para a equipe da CAEMA responsável por essa atividade, foram projetados, onde considerado adequado, diversos dispositivos tais como registros de parada, inspeções, descargas, juntas de expansão e ventosas Registros de parada Conforme a ESSE Engenharia (2011), ao longo do caminhamento da adutora foram previstos registros de parada com a finalidade de permitir a interrupção de fluxo em processos de esvaziamento de determinados trechos em atividades de manutenção sem que houvesse necessidade de esvaziar totalmente a adutora. Serão instalados quatro registros sendo dois próximos às interligações da rede existente à rede nova e dois ao longo do trecho novo. Os registros de parada previstos para o trecho intermediário da adutora serão instalados em pontos altos, com ventosas em cada um de seus lados; essa providência possibilitará o esvaziamento completo dos trechos sem perigo de ocorrência de pressões negativas em seu interior. Os registros previstos para o início e o final da adutora serão instalados em trechos descendente e ascendente respectivamente sendo que também serão instaladas uma ventosa a jusante do início e outra a montante do final. Na figura 5, segue detalhe previsto no projeto 279-PE-AG REV.B em anexo: Figura 5 - Seção típica do remanejamento da adutora Fonte: ESSE ENGENHARIA (2012) Em todos os registros de parada serão instalados by-pass com diâmetro de 200 mm, interligando o trecho de montante e jusante do registro de parada para alívio da pressão sobre o obturador deste aparelho Ventosas Ao longo da adutora foram previstas 27 ventosas de tríplice função, com DN 200 mm As ventosas são utilizadas para expulsar o ar do interior das tubulações. A presença de ar dentro das canalizações pode acarretar graves perturbações ao escoamento dentre elas:

16 16 - Interrupção total ou parcial da vazão por um bolsão de ar aprisionado em um ponto alto da canalização; - Golpes de aríete devido à retenção das bolhas de ar ou ao deslocamento na tubulação; - Ineficiência das bombas por girarem a seco. Segue a baixo na figura 6 detalhe previsto em projeto 279-PE-AG REV-C, (anexo): Figura 6 - Seção da ventosa. Fonte: ESSE ENGENHARIA (2012) Descargas Foram projetadas 24 descargas com diâmetro nominal de 300 mm ao longo da tubulação, sempre colocadas nos pontos baixos da linha, para possibilitar o esvaziamento da água da adutora. A figura 06 a seguir mostra a seção transversal de uma caixa de descarga adutora do Sistema Italuís. O detalhe da figura 7 abaixo está no projeto 279-PE-AG REV-A: Figura 7 - Seção da caixa de descarga. Fonte: ESSE ENGENHARIA (2012)

17 Juntas de expansão Como a adutora será construída aérea em quase sua totalidade, e tendo em vista a grande variação da temperatura ambiente, foi projetada a instalação de 37 juntas de expansão para fazer face à dilatação da tubulação. Estas juntas são do tipo telescópica. O detalhe da figura 8 abaixo está no projeto 279-PE-AG REV-C: Figura 8 - Junta de expansão Fonte: ESSE ENGENHARIA (2012) Tocos de isolamento A ESSE ENGENHARIA, para o desenvolvimento do projeto básico contratou a pesquisa desenvolvida pelo consultor Elilson Eustáquio Ribeiro da NSA Consultoria, foram feitas análises das interferências eletromagnéticas de três linhas de transmissão da Eletronorte, sendo duas de 500 kv e uma de 230 kv, na nova tubulação que substituirá o trecho atual da adutora de água tratada no Campo de Perizes, pertencente ao sistema de Italuís da CAEMA. Com o objetivo de reduzir as tensões induzidas pelas linhas de transmissão da Eletronorte ao longo da nova tubulação, todo o trecho aéreo do percurso da adutora deverá ser eletricamente seccionado em trechos de no máximo 1,0km de extensão. Esse seccionamento elétrico dos trechos será feito por meio de tocos flangeados de fibra de vidro, com comprimento de 1,5m. Os tocos de isolamento deverão ser instalados também nos pontos de transição entre tubulação aérea e subterrânea, totalizando 20 unidades.

18 18 4 INVENTARIO DO APOIO A Turma foi dividida em 10 equipes e cada uma ficou responsável pela verificação dos apoios em seguimentos de 1,9km da adutora e o resultado do levantamento foi o seguinte: 4.1 Equipe I Foto 1- Berço 78, Sem Placa de Polietileno. Foto 2 - Berço 100, Placa de Polietileno saindo.

19 19 Foto 3 - Berço 126, placa de polietileno saindo. Foto 4 - Berço 132, placa de polietileno saindo.

20 20 Foto 5 - Berço 149, placa de polietileno saindo. Foto 6 - Berço A, sem placa de polietileno.

24 Equipe II Foto 13 - Berço 195, placa de polietileno saindo. Foto 14 - Berço 198, placa de polietileno saindo.

25 25 Foto 15 - Berço 203, placa de polietileno saindo. Foto 16 - Berço 232, sem placa de polietileno.

30 Equipe III Foto 25 - Berço 317, sem placa de polietileno. Foto 26 - Berço 318, placa de polietileno saindo.

36 Equipe IV Foto 37 - Berço 399, placa de polietileno saindo. Foto 38 - Berço 402, placa de polietileno saindo.

38 38 Foto 41 - Berço 428, sem placa de polietileno. Foto 42 - Berço 446, placa de polietileno saindo.

42 Equipe V Foto 49 - Berço 484, placa de polietileno saindo. Foto 50 - Berço 511, placa de polietileno saindo.

48 Equipe Vl Foto 62 - Berço 580, placa de polietileno saindo. Foto 63 - Berço 588, placa de polietileno saindo.

54 Equipe VII Foto 74 - Berço 630, placa de polietileno saindo. Foto 75 - Berço 638, placa de polietileno saindo.

60 Equipe Vlll Foto 86 - Berço 676, placa de polietileno saindo. Foto 87 - Berço 691, sem placa de polietileno.

66 Equipe lx Foto 98 - Berço 727, placa de polietileno saindo. Foto 99 - Berço 733, sem placa de polietileno.

67 67 5 CONCLUSÂO: A final da inspeção foi encontrado o segundo quadro: Quadro 1 - Placas e quantidades. PLACAS QUANTIDADE % PLACAS SAINDO 93 12,65% SEM PLACAS 10 1,36% PLACAS CORRETAS ,99% TOTAL DE PLACAS INSPECIONADAS % Gráfico 1 Resultado da inspeção. Resultado da Inspeção 13% 1% PLACAS SAINDO SEM PLACAS 86% PLACAS CORRETAS Recomenda-se: a) A colocação da 10 placas faltantes; b) Ajustes nas 93 que estão fora do local; c) Levantamento das avarias nas bases. Foi enviado a CAEMA este relatório e a mesma informou que ia tomar as devidas providencias e que este problema foi ocasionado por um conserto nas soldas, que obrigou a retirada da tubulação já instalada.

68 68 REFERÊNCIAS ANDRADE, M. M. Introdução à Metodologia do Trabalho Científico. 4. ed. São Paulo: Atlas, BEER, F. P.; JOHNSTON Jr., E. R. Resistência dos Materiais. 3. ed. São Paulo: Pearson Makron Books, COMPANHIA DE ÁGUA E ESGOTO DO MARANHÃO. Operações. São Luís, Disponível em: < =107&Itemid=115>. Acesso em: 03 mai CAEMA. (s.d.). CAEMA. ESSE ENGENHARIA. Memorial descritivo ESSE ENGENHARIA. Projetos. Hidromecânicos PFEIL, W. (2008). Estruturas de Aço Dimensionamento Prático de Acordo com a norma NBR 8800:2008. LTC. POPOV, E. P. Introdução à Mecânica dos Sólidos. 2. ed. [s. l.]: [s. n.], TIIMOSHENKO, S. P. Teory of Plates and Shells. New York: McGRAW-Hill Book Company, TIMOSHENKO, S. P.; GOODIER, J. N. Teoria da Elasticidade. [s. l.]: Guanabara Dois,.

69 ANEXOS 69

70 ANEXO 1: Terplate da visita 70

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