INFLUÊNCIA DO ACRÉSCIMO DE VELOCIDADE NOS SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA COM ENFOQUE DO GOLPE DE ARÍETE

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "INFLUÊNCIA DO ACRÉSCIMO DE VELOCIDADE NOS SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA COM ENFOQUE DO GOLPE DE ARÍETE"

Luca de Almeida Furtado
8 Há anos
Visualizações:

1 INFLUÊNCIA DO ACRÉSCIMO DE VELOCIDADE NOS SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA COM ENFOQUE DO GOLPE DE ARÍETE Antonio Simões Teixeira Filho (1) Engenheiro da Superintendência de Projetos, de 1988 a Diretoria de Engenharia da SABESP. Gerente de Obras da Diretoria do Litoral da SABESP, de 1994 a Engenheiro de Projetos da Diretoria do Litoral da SABESP, 1996 Engenheiro da Unidade de Negócios de Tratamento de Esgotos da Vice-Presidência Metropolitana de Produção da SABESP, Endereço (1) : Rua Costa Carvalho, AEOP - Pinheiros - São Paulo - SP - CEP: Tel: (011) Fax: (011) RESUMO Foram selecionados quatro sistemas de recalque de água de pequeno e médio porte, localizados no interior do Estado de São Paulo, pertencentes à SABESP, os quais julgamos de maior incidência em nossos estudos. Para cada sistema de recalque selecionado, foram efetuadas as simulações para as velocidades compreendidas nos intervalos entre 0,5 a 3,5 m/s e cujos resultados estão relacionados nas tabelas apresentadas. Procurou-se ainda selecionar os equipamentos moto-bomba que, com pequenas mudanças internas de rotores e motores, atendessem as variações de velocidade. Os estudos realizados podem servir de orientação para casos semelhantes, principalmente no que se refere aos dispositivos de proteção instalados nos sistemas estudados. PALAVRAS-CHAVE: Golpe de Aríete, Transientes Hidráulicos. INTRODUÇÃO O golpe de aríete (transitório hidráulico) é o termo técnico que se usa para designar o fenômeno da variação da pressão que se verifica nos condutos forçados quando a velocidade de escoamento é modificada pela ação de algum equipamento hidromecânico (válvula, bomba, etc.). O estudo dos transientes hidráulicos em tubulações é um tema muito importante, pois está relacionado com o transporte de água geralmente sob pressão. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1537

Engenheiro de Projetos da Diretoria do Litoral da SABESP, 1996 Engenheiro da Unidade de Negócios de Tratamento de Esgotos da Vice-Presidência Metropolitana de Produção da SABESP, 1997.

2 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1538

3 A norma da ABNT NB 591, recomenda que o estudo de golpe de aríete deve ser feito pelo método das características, o qual requer a utilização do computador. As simulações foram realizadas com o software Transcom que utiliza o método das características para a verificação dos efeitos do golpe de aríete. OBJETIVOS O presente trabalho tem como objetivo a demonstração de que o acréscimo de velocidades para os sistemas de abastecimento de água, necessariamente não significam as máximas cargas. Foram estudados alguns sistemas com perfis ascendentes e extensões variáveis, e através dos resultados obtidos podemos observar estas constatações. Para cada sistema indicado foram efetuadas as simulações com variação das velocidades no intervalo de 0,5 a 3,5 m/s, sem contar com dispositivo de proteção. SISTEMAS SELECIONADOS PARA O ESTUDO Foram selecionados para os estudos, quatro sistemas de recalque, pertencentes à SABESP e localizados no interior do Estado de São Paulo, os quais julgamos os mais típicos e com maior incidência em nossas análises. Quadro abaixo apresenta as principais características de cada sistema estudado. Material e Classe Localidade Extensão Hg (m)? mm Guararema F o F o K7 Salto de Pirapora F o F o K7 Piraju F o F o K7 Presidente Prudente F o F o K9 RESULTADOS OBTIDOS Para cada sistema indicado, apresentamos um resumo das principais características e os valores obtidos nas simulações. Procurou-se ainda selecionar os equipamentos moto-bomba que, com pequenas mudanças em termos de rotores e motores, atendessem as variações de velocidade 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1539

OBJETIVOS O presente trabalho tem como objetivo a demonstração de que o acréscimo de velocidades para os sistemas de abastecimento de água, necessariamente não significam as máximas cargas.

4 entre 0,5 a 3,5 m/s nos referidos sistemas, pois geralmente é o que acontece nos sistemas de abastecimento. GUARAREMA L = 320 m Hg = 61 m C = 130 F o F o K7 Diâmetro adotado (mm)? 200 mm Vazão de estudo (l/s) AMT (m) Velocidade (m/s) Tipo de bomba (KSB)? rotor (mm) M. Inércia (motor+bomba) (Kg.m 2 ) Número de bombas Potência (CV) Sobrepressão (mca) Subpressão (mca) final final final final final final final Perda de carga (m/m) SALTO DE PIRAPORA L = 1220 m Hg= 63 m C = 130 F o F o K7 Diâmetro adotado (mm)? 200 mm Vazão de estudo (l/s) AMT (m) Velocidade (m/s) Tipo de bomba (KSB) 4 estag 4 estag 4 estag? rotor (mm) M. Inércia (motor+bomba) (Kg.m 2 ) Número de bombas Potência (CV) Sobrepressão (mca) Subpressão (mca) Perda de carga (m/m) o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1540

rotor (mm) 250 265 265 250 250 265 265 M. Inércia (motor+bomba) (Kg.m 2 ) 0.387 0.387 0.929 0.88 0.902 1.084 1.

5 PIRAJU L = 1507 m Hg = 41 m C = 130 F o F o K7 Diâmetro adotado (mm)? 400 mm Vazão de estudo (l/s) AMT (m) Velocidade (m/s) Tipo de bomba (KSB) A A A? rotor (mm) M. Inércia (motor+bomba) (Kg.m 2 ) Número de bombas Potência (CV) Sobrepressão (mca) Subpressão (mca) Perda de carga (m/m) PRESIDENTE PRUDENTE L = 1980 m Hg = 89 m C = 130 F o F o K9 Diâmetro adotado (mm)? 500 mm Vazão de estudo (l/s) AMT (m) Velocidade (m/s) Tipo de bomba (Worthington)? rotor (mm) M. Inércia (motor+bomba) (Kg.m 2 ) Número de bombas Potência (CV) Sobrepressão (mca) Subpressão (mca) Perda de carga (m/m) o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1541

24 Número de bombas 1 1 1 1 1 1 1 Potência (CV) 75 125 200 300 400 550 750 Sobrepressão (mca) 72.17 46.0 48.0 57.0 59.24 67.0 79.0 Subpressão (mca) Perda de carga (m/m) 0.0007 0.0024 0.0052 0.0087 0.

6 SISTEMAS DE PROTEÇÃO Como solução ao golpe de Aríete, a SABESP adotou os seguintes equipamentos de proteção para os sistemas. Sistema de Abastecimento Guararema Salto de Pirapora Piraju Presidente Prudente Sistema de Proteção Volante de Inércia e válvula de Fechamento Rápido Volante de Inércia e Tanque de Descarga Tanque de Descarga Resrv. Hidropneumático ou 03 Tanque Unidirecional CONCLUSÕES Constatou-se que nos casos estudados, os resultados obtidos estão dentro de variações entre 30 a 90% de acréscimo nas pressões máximas atingidas; por ocasião da parada súbita do bombeamento. Como na maioria dos casos, os sistemas de abastecimento devem ser ampliados e suas vazões alteradas, consequentemente as velocidades nas tubulações são alteradas, sem que seja feita uma nova verificação para estas condições. Se o sistema contar com algum tipo de dispositivo de proteção (TAU, chaminé de equilíbrio, Volante e RHO), os efeitos do acréscimo de velocidade serão minimizados. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. STREETER, V.L. Hidraulic Transients. McGraw-Hill, New York, CHAUDHRY, M.H. Applied Hydraulic Transients. Van Nostrand Reinhold Company, New York, o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1542

Documentos relacionados

23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental I-037 OPERAÇÃO DO SISTEMA TAQUACETUBA PARA A TRANSFERÊNCIA DE ÁGUA DO RESERVATÓRIO BILLINGS PARA REPRESA GUARAPIRANGA REGIÃO METROPOLITANA DE SÃO PAULO James Shiromoto (1) Engenheiro Mecânico pela Escola