14º Concurso Falcão Bauer

Transcrição

1 TÊ DE SERVIIÇO CONTRA PERDAS Garrantti ia de esttanquei idade e simplici idade na insttal i lação do Ramall Prredi iall 1

2 TÊ DE SERVIÇO CONTRA PERDAS 1 Introdução 1.1 Cenário das ligações de água O Tê de Serviço Contra Perdas é um produto integrante do ramal predial. Trata-se do elemento usado na retirada da água da tubulação principal (tubo da rede pública na rua ou calçada) para abastecer os usuários. Já existem no mercado alguns produtos que propiciam a tomada de água, entretanto apresentam uma série de deficiências técnicas e de instalação. O Tê de Serviço Contra Perdas traz vantagens importantes, principalmente ao reduzir pela metade os custos de produção, em relação às opções existentes no mercado. O Tê de Serviço Contra Perdas será lançado no início de setembro deste ano, portanto, ainda encontra-se sobre sigilo de proteção industrial. O pedido de Patente de Invenção (PI) foi depositado e aguarda a concessão do INPI. Conforme Pesquisa Nacional de Saneamento Básico (PNSB), o abastecimento de água é uma questão fundamental para as populações, pelos riscos que sua ausência ou que o fornecimento inadequado possam causar à saúde pública. Assim, produtos que tragam facilidades na instalação e com valor mais acessível contribuem para a universalização deste serviço, ou seja, oportunizam levar à comunidade a cobertura de abastecimento necessária. O Tê de Serviço Contra Perdas terá menor custo para as companhias de Saneamento. Também irá evitar o desperdício de latão, matéria-prima utilizada numa peça que fica perdida no interior do produto existente, após a instalação, conforme explicaremos a seguir. Além disso, irá reduzir consideravelmente o desperdício de água em vazamentos no ramal predial. 2 Memorial descritivo 2.1 O Tê de Serviço é reinventado O Tê de Serviço Contra Perdas tem a função de fazer a derivação da rede de distribuição de água para o ramal predial. O grande diferencial é que ele foi reinventado com melhorias essenciais em suas propriedades. No momento da instalação, com a água pressurizada na rede de abastecimento, a grande dificuldade 2

3 das opções existentes é a estanqueidade. Qualquer falha neste sentido coloca o instalador numa situação constrangedora, pois, involuntariamente, acaba sendo atingido pela água. O Tê de Serviço Contra Perdas é garantia de estanqueidade e simplicidade na instalação, trazendo um novo conceito, direcionado a atender o usuário final, seja o instalador ou o consumidor. Além disso, com a eliminação de uma peça de latão (que retira matéria-prima do meio natural para ser utilizada apenas uma vez ), traz consigo uma significativa redução de custos e ainda poupa o meio ambiente. O trabalho de pesquisa e desenvolvimento foi auxiliado por uma empresa especializada em design, assim como pela troca de conhecimentos com o Centro Tecnológico de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Santa Catarina. Características do Tê de Serviço Contra Perdas Derivação com ângulo de 120 Parafusos afixados no Colar superior através de membranas internas ao furo Porcas incorporadas ao Colar inferior através de encaixe Sistema articulado 3

4 3 Aplicabilidade O Tê de Serviço Contra Perdas é destinado a qualquer rede de distribuição de água em Polietileno (PE) e PVC. O Tê de Serviço contra perdas na captação de água da rede de abastecimento. 3.1 Metodologia para aplicação na prática No Tê de Serviço Contra Perdas, a abertura da passagem de água é feita com uma furadeira exclusiva, uma ferramenta desenvolvida com uma geometria especial, adequada à execução de furos em tubos de PE e PVC. A particular vantagem é a multiplicação de seu uso. A furadeira, quando usada da forma recomendada pelo fabricante, pode ser reutilizada por cerca de 1000 vezes, sem a necessidade de substituição da ferramenta de corte. O corpo da furadeira é fabricado em polipropileno e a haste em latão ou aço zincado. Conta ainda com vedações de borracha no topo e na haste com objetivo de manter a estanqueidade durante o procedimento de furação. O Tê de Serviço Contra Perdas é equipado com uma válvula que fica naturalmente na posição fechada. Esta válvula se abre quando a furadeira avança para perfurar o tubo. Após a execução do furo e com a retirada da furadeira, a válvula se fecha devido à ação da pressão, mantendo o sistema estanque. 4

5 Furadeira: ferramenta de corte Haste com vedação de borracha Corpo Ferramenta de corte 3.2 Atendimentos às necessidades das empresas sem perda de qualidade O Tê de Serviço Contra Perdas atende aos requisitos dimensionais e de desempenho das normas das Companhias de Saneamento, que são até mais rígidas que as da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Além disso, passa por rigoroso controle interno de qualidade na fabricação. 3.3 Facilidade de aplicação Requer menor tempo para instalar por conta de suas inovações: - Traz apenas dois parafusos e um sistema articulado. - Vem com a porca incorporada por encaixe no corpo da braçadeira inferior, facilitando a instalação e evitando sua perda. PASSOS DA INSTALAÇÃO Retirar a porca e a trava 5

6 Instalar a furadeira Válvula fechada Haste Válvula aberta Ferramenta de corte - Ao avançar a ferramenta de corte a válvula se abre. - Movimentar a rosca da furadeira para proceder a furação. - Feito o furo, recuar a ferramenta de corte. - A rebarba do tubo de PVC ficará presa na ponta da ferramenta de corte. Sistema estanque: após o recuo da furadeira, a válvula do Tê de Serviço Contra Perdas se fecha, por ação da pressão da água. A furadeira pode ser retirada. Posicionar a trava e a porca da Conexão de Compressão. Aqui a porca deve ficar com dois ou três filetes rosqueados. Tubo PE Trava Introduzir a trava plástica na extremidade do tubo de PEAD. 6

7 Introduzir o tubo de PEAD até que a trava atinja o batente, travando no tubo da rede. Terminar de rosquear a porca da Conexão de Compressão. Estrutura completa do Tê de Serviço Contra Perdas Porca 2. Trava CC 3. Complemento da Canaleta 4. Vedação da CC 5. Corpo da Válvula 6. Vedação da Válvula 7. Válvula 8. Trava do Tubo 9. Cola Superior 10. Colar Inferior 11. Pino Inox 12. Parafusos Inox 13. Arruelas Inox 14. Porcas Inox 15. Vedação do Colar 7

8 3.4 Dentro das normas O Tê de Serviço Contra Perdas é fabricado em Polipropileno (PP) e atende às especificações técnicas de desempenho e dimensional da NTS 179 (Sabesp) e à norma interna da Sanepar. 4 Inovação 4.1 Características inovadoras do novo material Ao contrário dos Tês de serviço encontrados no mercado, o Tê de Serviço Contra Perdas elimina por completo a necessidade de abandonar peças metálicas no seu interior, contribuindo assim para uma melhor preservação da qualidade da água. O corte no tubo é feito com uma furadeira equipada com ferramenta de corte em aço especial e com geometria adequada para furação de tubos em PE e PVC. A mesma furadeira é utilizada para várias perfurações Válvula retrátil Sua principal vantagem é manter o sistema estanque durante a instalação. Ou seja, mesmo com a rede em carga, após a perfuração do tubo, o instalador não se molha graças à Válvula Retrátil. Esta válvula se abre para que a furadeira atinja o tubo e, no momento em que a furadeira é retirada, retorna à posição, pressionada pela água do sistema que está em carga. Sem vazamentos de água, é possível dar continuidade ao procedimento com mais agilidade e tranqüilidade Furadeira estanque A furadeira desenvolvida com geometria adequada para uso no Tê de Serviço Contra Perdas apresenta vedações de borracha no topo e na haste, com objetivo de manter a estanqueidade durante a instalação, gerando maior conforto para o instalador Trava com batente O Tê de Serviço Contra Perdas traz a proposta de uma trava em PVC com batente, impedindo que o tubo de saída de água, quando inserido através da porca, 8

9 atravesse o tubo da rede de abastecimento. A função principal da trava é promover o travamento entre o tubo da rede de abastecimento e o Tê de Serviço Contra Perdas, evitando possíveis deslocamentos de um em relação ao outro. Estes deslocamentos podem ser gerados por movimentação do terreno, no entorno da peça, ou por trepidações, devido ao fluxo de veículos. Tais deslocamentos podem gerar vazamentos. Existem opções no mercado em que a trava é de metal e fica no interior do sistema após instalação Parafuso no lugar de travas Os sistemas de ligação dos tubos da rede de distribuição com os ramais prediais vêm sofrendo constante evolução ao longo dos últimos anos. Os modelos mais antigos eram denominados de Colar de Tomada. Estes colares eram de PVC e apresentavam travas do tipo Cunha para unir as duas metades. Apesar de prático, era comum o registro de problemas de desempenho. Na instalação, a colocação das travas precisava ser feita simultaneamente dos dois lados, para distribuir corretamente as tensões nas cunhas. Se o instalador não tivesse esse cuidado, forçava e rompia a peça. A fim de evitar este tipo de problema, desenvolveram-se posteriormente os colares de tomada com parafuso (quatro no total). Estes colares eram feitos em polipropileno (PP). Os primeiros Tês de Serviço surgiram também com a proposta de quatro parafusos. Com a necessidade de se ganhar tempo em instalações de ramais prediais e por solicitação das concessionárias, desenvolveu-se o colar de tomada contra perda com articulação. Neste caso, são necessários somente dois parafusos Detalhes construtivos que evitam a perda de peças Como uma das dificuldades constatadas na instalação foi a manipulação de porcas e parafusos na vala, o Tê de Serviço Contra Perdas foi contemplado com alojamentos para as porcas no corpo do colar inferior, facilitando a instalação e evitando sua perda. No colar superior, foram criadas membranas (internas aos furos) que seguram os parafusos com as arruelas, evitando também a perda desses componentes na instalação. 9

10 4.2 Racionalização e maior desempenho Minimiza perdas de carga nos ramais, garantindo maior desempenho hidráulico da rede de distribuição. Nas opções do mercado, a furação do tubo da rede de abastecimento é feita por um prolongamento numa direção, e a ligação do tubo do ramal predial, em PE, por outra, a 90 desta primeira (ver figura abaixo da opção existente no mercado). Sabemos que, hidraulicamente, sempre que existir uma alteração na direção do fluxo de um fluído haverá uma perda de carga. No caso em discussão, a perda de carga é considerada como Perda de Carga Localizada. Uma das vantagens do Tê de Serviço Contra Perdas, em relação aos existentes no mercado, é que ele reduz a perda de carga do sistema, pois o fluxo de água não sofre alteração de direção após entrar no tubo do ramal predial. Vale lembrar que, quanto menor a perda de carga nos componentes do sistema de distribuição de água, melhor será o desempenho hidráulico da Tê de Serviço Contra Perdas: apenas uma saída evita perda de carga e melhora o desempenho hidráulico da rede. mesma. Ou seja, menor será seu custo e maior será o número de pessoas atendidas por este sistema. Opção existente no mercado provoca maior perda de carga por conta do desvio que a água faz para sair da rede de abastecimento. Abertura usada para fazer o furo no tubo e onde fica presa a peça de latão inutilizada. Saída de água da rede de distribuição para o ramal predial. 5 Economicidade Entrada de água da rede de distribuição. 10

11 5 Economicidade 5.1 Redução de custos de produção A ferramenta de corte de outras peças representa a metade dos custos do produto completo. Além do valor da matéria-prima, a peça em latão requer trabalho de usinagem e só é usada uma única vez. Enquanto isso, a furadeira que acompanha o Tê de Serviço Contra Perdas pode ser utilizada para perfurar tubos centenas de vezes. Até o momento, os testes permitiram até 1000 furos. Utilizada apenas uma vez para cortar o tubo da rede de distribuição, é uma peça de custo alto que fica perdida, pois, como a rede de distribuição normalmente está em carga, ela não pode ser retirada por conta da pressão da água. Essa restrição foi eliminada com o Tê de Serviço Contra Perdas. Exemplo de peça em latão usada nas opções do mercado: fica perdida dentro do Tê de Serviço, depois da instalação. 5.2 Vantagens em custos Ao ser usada para o corte apenas uma vez, a peça em latão das soluções anteriores fica retida dentro do Tê de serviço. Com o Tê de Serviço Contra Perdas, a Companhia de Saneamento poderá fazer uma economia considerável, empregando melhor os recursos para expandir a rede. 6 Melhoria das condições de trabalho 6.1 Facilidade de aplicação Com apenas dois parafusos para fixar, graças à presença de um sistema articulado, a instalação ficou bem mais fácil e requer menor tempo do que as soluções vigentes, com até quatro parafusos. O processo de furação estanque exige menor esforço, bastando acoplar a furadeira e girar a manivela. As medidas que evitam a perda de peças (parafusos e porcas) durante a instalação também são essenciais para agilizar e facilitar a mão-de-obra. 11

12 6.2 Atendimento a normas O produto está em conformidade com as Normas das concessionárias e supera as condições de desempenho estabelecidas pelas normas da ABNT. Passa por rigoroso controle de qualidade estabelecido pelos Programas Setoriais da Qualidade, pertencentes ao Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade do Habitat (PBQP-H) do Ministério das Cidades. 6.3 Segurança: alta resistência mecânica Fabricado com matéria-prima mais resistente e flexível, Polipropileno (PP), é especificado para uso com pressões de até 16 kgf/cm 2, enquanto na norma NBR 11821abr/91 da ABNT para Colar de tomada de Polipropileno para tubos de PVC rígido a exigência fica em 7,5 kgf/cm 2. O Tê de Serviço Contra Perdas está preparado para a instalação nas redes de distribuição com e sem carga e para resistir aos esforços mecânicos de sua instalação 7 Redução no nível de desperdício 7.1 Redução no desperdício de água Garantia de estanqueidade. Em outras palavras, esta propriedade do Tê de Serviços Contra Perdas significa redução no desperdício de água, condição sine qua non quando se trata de produtos destinados à distribuição. Estimativas de Companhias de Saneamento indicam que as perdas de água no ramal predial chegam a absurdos 60%, no Brasil. Por isso, a quantidade de água desperdiçada, anualmente, soma, aproximadamente, 5,8 bilhões de litros. A situação é quase intolerável, levando-se em conta a escassez e os riscos ambientais. Em valores, com a eliminação destas perdas, o país deixaria de jogar pelo ralo R$ ,00 (considerando-se o preço de faturamento de água tratada e distribuída de R$ 0,0015 por litro). Só esta economia permitiria atender a demanda de famílias que vivem em domicílios sem rede de distribuição de água e ainda restariam recursos para novos investimentos, principalmente, em saneamento. Atualmente, o maior déficit do setor de saneamento está na área de esgotamento e tratamento sanitário. Segundo dados do Programa Nacional por Amostra de Domicílios (PNAD), somente 15,6% do total 12

13 de esgoto gerado no Brasil é tratado, sobrecarregando as fontes de água e comprometendo o abastecimento futuro. 7.2 Latão não é descartável: redução do desperdício do material No Brasil, estima-se que sejam realizadas, aproximadamente, 130 mil ligações de água por ano utilizando-se o Tê de serviço ou o colar de tomada. Destas ligações, estudos indicam que 40% correspondem ao uso do Tê de Serviço comum. Em termos de economia de material metálico (latão), calculamos o desperdício de 5 toneladas, tomando-se por base o peso individual da peça, de 94,7g. Em valores, teremos o equivalente a, aproximadamente, R$ ,00, a partir do custo do kg de latão de R$ 23,40. Com este recurso, novas residências poderiam ser beneficiadas com a instalação do Tê de Serviço Contra Perda. Além disso, a eliminação da peça em latão traz grande economia da energia gasta na usinagem e fabricação da peça e evita a retirada de material do meio natural. 8 Preocupação com o meio ambiente e sociedade Conforme Pesquisa Nacional de Saneamento Básico (PNSB), de 2000, ainda existem no Brasil 116 municípios Brasileiros sem serviço de abastecimento. Parece pouco, mas esse número não inclui deficiências na cobertura. Então, o fato de um município possuir uma rede de serviços não representa que todos os domicílios estejam ligados a esta rede. Assim, sabemos que ainda há muitas ligações de água a serem feitas, além da demanda gerada pelo natural crescimento populacional nos municípios existentes. O Tê de Serviços Contra Perdas traz como proposta principal a garantia de estanqueidade e a simplicidade na instalação. Para outra breve conta: estimando-se um crescimento populacional de 2% ao ano (somos, aproximadamente, habitantes no país), temos um campo de milhares de novas ligações necessárias, lembrando que este abastecimento é essencial para a comunidade. Pelo menos nestas novas ligações, ou nas substituições por manutenção será uma peça de latão a menos a ser retirada do meio ambiente. 13

14 O menor custo do Tê de Serviço Contra Perdas também será favorável às Companhias de Saneamento, que podem direcionar melhor os recursos públicos para novas ligações e manutenção adequada da rede. 9 Referências Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística