Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE TUBOS POLIOLEFÍNICOS E SISTEMAS

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1 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE TUBOS POLIOLEFÍNICOS E SISTEMAS

2 CAPACITAÇÃO TÉCNICA EM CRITÉRIOS PARA PROJETO E INSTALAÇÃO DE TUBULAÇÕES DE POLIETILENO EM REDES DE ÁGUA Apresentação: eng José Roberto B. Danieletto

3 MATÉRIA PRIMA

4 Primeiros Plásticos BAQUELITE PF 1909 CLORETO DE POLVINILA PVC 1927 NYLON PA 1938 TEFLON PTFE 1941 EPOXI EP 1943 POL. TEREFTALATO PET 1953 POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE PEAD 1955 POLIPROPILENO PP 1959

5 Obtenção dos Plásticos MONÔMERO COMONÔMERO PETRÓLEO OU ETANOL REATOR CATALIZADOR HIDROGÊNIO SOLVENTE EXTRUSORA DE GRANULAÇÃO PE PP PVC OUTROS

6 Polietileno e Polipropileno 1. MATÉRIA PRIMA 2. ALIMENTADORES ÀS VÁCUO 3. SECADOR À AR QUENTE 4. EXTRUSORA 4.1 CILINDRO 4.2 ROSCA 4.3 AQUECEDORES ELÉTRICOS 4.4 VENTILADORES 4.5 MOTOR / REDUTOR 4.6 PIRÔMETRO ELETRÔNICO 5. CABEÇOTE 6. MATRIZ 7. MASSA FUNDIDA 8. CALIBRADOR À VÁCUO 8.1 CILINDROS CALIBRADORES 8.2 ASPERSORES DE JATO DE ÁGUA 8.3 ANÉIS 9. TANQUE DE RESFRIAMENTO 10. HOT STAMPING 11. PUXADOR 12. CONTADOR 13. SERRA 14. CALHA BASCULANTE 15. BOBINADEIRA DUPLA

7 Polietileno e Polipropileno Polietileno: R = H Polipropileno: R = CH 3 PVC: R = Cl PE e PP são chamados POLIOLEFINAS, pois possuem apenas H e C na molécula. São apolares, quimicamente resistentes São TERMOPLÁSTICOS: Fundem sob calor Permitem solda e reciclagem TERMOFIXOS: Após cura não podem ser refundidos. Ex.: PRFV (fibra-de-vidro) e EPOXI

8 Materiais Convencionais - FERRO FUNDIDO - AÇO - CONCRETO, FIBROCIMENTO PROBLEMAS. Corrosão. Rigidez, baixa resistência ao impacto. Peso alto. Juntas críticas. Incrustação e rugosidade hidráulica

9 Polietileno e Polipropileno PE ou PP X PVC Vantagens ATÓXICO MAIOR RESIST. IMPACTO MAIOR RESIST. QUÍMICA MAIS FLEXÍVEL MAIS RESIST. TRANSIENTES HIDRÁULICOS Desvantagens NÃO COLÁVEL NÃO ACEITA PINTURA

10 Principais Vantagens PE e PP Leveza (densidade PE 0,95 g/cm 3 e PP 0,92 < água) Flexibilidade (faz curvas e bobinas) Elevada resistência ao impacto (não quebra) Resiste à maioria dos agentes químicos Imune a corrosões galvânicas e químicas Impermeável Atóxico (conduz alimentos, água potável) Menos juntas (barras 12, 18m e bobinas) Baixa incrustação e rugosidade (maior vazão) Vida útil maior que 50 anos

11 Principais Aplicações do PE Ramais, Redes, Adutoras, Captação de água Emissários e travessias Sub-aquáticas Redes coletoras de esgoto Redes anti-incêndio Redes de gás combustível Águas pluviais e drenagem Transporte de Sólidos: mineração e dragagem Irrigação Instalações Industriais: produtos químicos Dutos elétricos, telefônicos, fibra-ótica Inserção, furo direcional, pipe-bursting

12 Classificação dos Compostos de PE Testes de resistência à pressão de longa duração c - Tensão Circunferencial P P c P = pressão interna e = espessura Dm = diâmetro médio = DE - e c = P. Dm 2e DE = diâmetro externo

13 Curva de Regressão do Composto Determinação do MRS (ISO 9080 e ISO 12162) Por extrapolação dos resultados dos testes de pressão, é feita uma estimativa da resistência a pressão hidrostática do tubo a longo prazo. Os resultados são plotados em escala logarítmica do tempo de ruptura versus a tensão circunferencial aplicada no mesmo durante o ensaio. Através do valor da tensão circunferencial (MRS) extraído da extrapolação para 50 anos, na curva de 20 ºC, será feita a classificação do material, dentro das várias classes de pressão, como por exemplo: 6,30 < MRS < 7,99 = PE 63 8,00 < MRS < 9,99 = PE 80 10,0 < MRS < 11,2 = PE 100

14 Principais Ensaios no Composto e nos Tubos de PE - Índice de Fluidez (IF) - influencia nas prop. Mecânicas, caracteriza o polietileno e qualidade processamento - Densidade influencia nas prop. Mecânicas e caracteriza o polietileno e qualidade processamento - Tempo de indução oxidativa (OIT) - avalia o processamento do produto final e qualidade o material - Teor de negro de fumo proteção ao UV e qualidade do material - Dispersão de pigmentos qualidade do processamento e material - Resistência à pressão hidrostática interna resistência à pressão interna do tubo (100h20ºC,165h/80ºC, 1000h/80ºC)

15 Identificação e Designação de Tubos - Marcação indelével (hot-stamping). Nome ou Marca de identificação do fabricante. Identificação comercial do composto utilizado na fabricação.classificação do composto (PE 80 ou PE 100). Água ou esgoto.diâmetro externo nominal.pn.sdr.código que permita rastrear a produção, com indicador relativo ao mês e ano da fabricação.n da Norma ABNT Não é permitido tubo com espessura abaixo da mínima! xxxx xxx xxxx e DE

16 Tubos de PE - DE 20 a 1600 mm PN s/ Material ÁGUA PN4 SDR PN 5 SDR PN 6 SDR PN 8 SDR PN 10 SDR PN 12.5 SDR PN 16 SDR PN 20 SDR PE PE100 não há SDR = DE/e Todos os tubos de mesmo SDR e mesmo material são do mesmo PN PE 80: mais flexível: Ramais e Bobinas PE 100: mais rígido: Redes e Adutoras Resulta menor esp. e maior vazão (> Ø interno)

17 Fornecimento de Tubos PE - Os tubos de PE podem ser adquiridos em barras ou bobinas. - DE 20 e 32 mm: bobinas, preferencialmente de 100 m. PE 80 - DE 63 a 125 mm: bobinas de 100 m ou barras 12m. PE 80 ou PE DE > 125 mm: somente barras. PE 80 ou PE 100

18 Novas Normas ABNT / NTS SABESP Comissão Especial criada em 2007 para desenvolver o conjunto de normas para Sistemas Enterrados em PE p/distribuição e Adução de Água e Esgoto sob Pressão O Conjunto de normas contempla: Tubos: NBR : NTS 194 Conexões Soldáveis: NBR : NTS 193 Diretrizes para Projetos: NBR : NTS 189 Conexões Mecânicas: NBR : NTS 192 Procedimentos de Instalação: NBR : NTS 190 Procedimentos de Reparo: NBR : NTS 191 Procedimento para Solda de Topo: NTS 060 NBR em revisão Procedimento de Solda de Eletrofusão: NBR Requisitos p/qualificação Soldador, Instalador e Fiscal: NTS 059 Procedimento de Teste de Estanqueidade: NBR

19 Norma NBR : NTS 194 Tubos de PE para Água e Esgoto sob pressão Principais Aspectos: Padrão de DE e SDR para Redes de Distribuição DE 63 a 315 e SDR 17 a SDR 11 Padrão de DE e SDR p/ Esgoto sob pressão e Adutoras DE 63 a 1600 e SDR 32 a SDR 7,25 Cores: Água: preta, ou preta com listras azuis ou SABESP AZUL Esgoto: preta ou preta com listras ocre Matéria Prima: Composto pronto na cor (*) A ISO 4427 estipula SDR 41 a SDR 6 e PN 3,2 a 25

20 Dimensões Tubos de PE Redes de Água norma NBR :2007 SDR 17 PE 80 = PN 8 PE 100 = PN 10 SDR 13,6 PE 80 = PN 10 PE 100 = PN 12,5 SDR 11 PE 80 = PN 12,5 PE 100 = PN 16 DN DE e (mm) DIm (mm) e (mm) DIm (mm) e (mm) DIm (mm) ,7 53,2 5,8 50, ,4 78, ,2 72, ,6 96, , ,5 140, ,6 129, * 11,4 176,5 14,9 169,2 18,2 162, ,4 197,4 16,7 190,5 20,5 182, * 14,9 219,4 18,6 211,6 22,8 202, ,6 245,9 20,8 237,1 25,5 227, ,7 276,6 23,4 266,7 28,7 255,6 *DE especial

21 Dimensões Tubos de PE para Água norma NBR :2007 REDES e ADUTORAS de ÁGUA e LINHAS DE ESGOTO - DE 63 (DN 50) BOBINA (PE 80 ou PE 100) - DE 90 (DN 75) BOBINA ou BARRA (PE 80 ou PE 100) - DE 110 (DN 100) BOBINA ou BARRA (PE 80 ou PE 100) - DE 160 (DN 150) e ACIMA BARRA (PE 80 ou PE 100) ADUTORAS de ÁGUA e LINHAS DE ESGOTO - DE > 160: SDR 26 a SDR 7. Barras (12, 18, 21 m). Projetar

22 NBR : NTS 189 Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos Dimensionamento hidráulico Fórmula Universal DE 200 mm: DE > 200 mm: k = 10 x 10 6 m k = 25 x 10 6 m Fórmula Hazen-Williams: C = 150 Dimensionamento à pressão MPO = PN Ft (Maxima Pressão de Operação) C 25 27, * 50* Ft 1 0,86 0,81 0,72 0,62 0,52 0,43 * limitado a 15 anos de vida útil

23 NBR : NTS 189 Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos Transientes Hidráulicos PSO = MPO 1,5 (Sobrepressão Admissível) Subpressão admissível PRESSÃO DE COLAPSO DE CURTA DURAÇÃO EM bar (a 25 o C) TIPO DE INSTALAÇÃO/COMPACTAÇÃO AÉREA (1) SEM BAIXA MÉDIA ALTA SDR PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE ,25 0,24 0,29 0,82 0,91 1 1,1 1,23 1,36 1,45 1,6 26 0,46 0,56 1,14 1,27 1,4 1,55 1,72 1,9 2,02 2, ,9 1,1 1,6 1,77 1,96 2,17 2,4 2,65 2,83 3, ,76 2,15 2,24 3,51 2,74 3,03 3,35 3,71 3,95 4,37 13,6 3,6 4,4 4,7 5,36 5,58 6,23 4,8 5,3 5,65 6, ,2 8,8 7,65 8,97 8,53 9,84 9,84 11,15 11,37 12, ,1 17,2 13,28 15,84 14,16 16,72 15,47 18, ,56 (1) APLICAR FATOR DE REDUÇÃO Fa, DEVIDO OVALIZAÇÃO

24 NBR : NTS 189 Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos Pressão Interna Negativa (sucção ou sob lençol freático) PRESSÃO DE COLAPSO DE LONGA DURAÇÃO EM bar (a 25 o C) TIPO DE INSTALAÇÃO/COMPACTAÇÃO AÉREA (1) SEM BAIXA MÉDIA ALTA SDR PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE ,25 0,04 0,06 0,33 0,4 0,41 0,5 0,5 0,61 0,59 0, ,08 0,11 0,47 0,57 0,57 0,69 0,7 0,85 0, ,15 0,22 0,65 0,79 0,8 0,97 0,98 1,19 1,15 1,4 17 0,29 0,43 0,91 1,11 1,12 1,35 1,37 1,66 1,61 1,95 13,6 0,6 0,88 1,31 1,58 1,6 1,94 1,96 2,37 2,31 2,8 11 1,2 1,76 1,85 2,24 2,26 2,74 2,77 3,35 3,26 3,95 9 2,34 3,44 3,67 4,57 3,16 5,44 3,87 4,69 4,56 5,53 (1) APLICAR FATOR DE REDUÇÃO Fa, DEVIDO OVALIZAÇÃO

25 TEPFFA Estudo Aterro Tubos SN SDR inicio fim 6% 9%

26 NBR : NTS 189 Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos Altura máxima de reaterro (m) CONDIÇÕES DE REATERRO/COMPACTAÇÃO SEM BAIXA MÉDIA ALTA SDR PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE , ,3 6 > ,5 3,5 4,2 5 5,5 > 6 > ,5 5 5,8 > 6 > 6 > 6 > > 6 > 6 > 6 > 6 > 6 > 6 > 6 Vide diretrizes gerais da norma; Sempre substituir solo coesivo Altura mínima de reaterro (m) Calçada Rua pavimentada Rua sem pavimento (m) (m) (m) 0,7 1 1,2

27 Métodos de União Os métodos de união utilizados para tubos de polietileno em redes, adutora e ramais de água são exclusivamente: Solda de topo por termofusão; Solda por eletrofusão; Junta mecânica

28 Solda de Topo - Procedimento de Solda Aquecimento Compressão e Resfriamento Preparação: Alinhamento e Faceamento Faceamento

29 Solda de Topo por Eletrofusão Aplica-se para DE 63. Deve ser executada por pessoal e equipamentos qualificados conforme DVS 2207 ou, ou NBR ou NTS 060

30 NBR : NTS 193 Conexões para Solda de Topo As conexões para solda de topo por termofusão devem ser qualificadas conforme normas NBR 15593, ou NTS 193 EN parte 3. As conexões devem ser do mesmo SDR do tubo de polietileno, sendo que o material deve ser da mesma classificação do tubo ou maior. Isto é: Conexões de PE 100 podem ser soldadas a topo em tubos de PE 80, desde que do mesmo SDR e de materiais compatíveis. Conexões de PE 80 não devem ser soldadas em tubos PE 100, pois para ter o mesmo SDR a conexão seria de uma classe de pressão inferior ao tubo.

31 NBR : NTS 193 Conexões para Solda de Topo As conexões para solda de topo por termofusão são disponíveis em três processos de fabricação confiáveis e normalizados como segue: Conexões Injetadas: DE 63 a 630 mm Conexões Usinadas: DE 63 a DE 1600 mm (Somente Caps, Colarinhos e Reduções) Conexões Segmentada: DE 250 a DE 1600 mm (Somente Tês e Curvas)

32 Conexões Tipo Ponta Injetadas Cap Curva 45º Curva 90º Tê

33 NBR :2008 Conexões para Solda de Topo As conexões segmentadas devem ser produzidas com equipamento específico de solda de topo por termofusão, em fábrica, com processo controlado e com equipamento e soldador qualificados As peças segmentadas devem ser produzidas com sobreespessura, conforme NBR ou NTS 193 ou DIN As peças com sobre-espessura devem obedecer os seguintes critérios: Curvas: PN da conexão = 0,8 x PN do tubo TÊS: PN da conexão = 0,5 x PN do tubo De qualquer maneira, as extremidades da conexão devem ser do mesmo SDR do tubo a ser soldada.

34 Conexões Tipo Ponta Segmentadas e Usinadas

35 NBR : NTS 193 Conexões para Solda de Topo As conexões devem ser do tipo polivalente, ou seja devem ter extremidades de comprimento longo, conforme as normas mencionadas, ou seja, extremidades de comprimento tal que permita a eventual soldagem com luva de eletrofusão. Exceto caps, colarinhos e reduções usinados de diâmetro DE 225, que podem ser do tipo curto, ou com uma ponta adicional de tubo soldada na extremidade. Aplicações Redes de distribuição com DE 63 Adutoras e linhas de esgoto com DE 63

36 Solda de Topo Máquina de solda Acionamento Hidráulico Semi-automática 4 abraçadeiras Aplicação da força na linha central Controle de temperatura eletrônico

37 Solda de Topo - Acessórios Extrator de Cordão Externo Extrator de Cordão Interno

38 Solda de Topo - Acessórios Corta-Tubos Rotativo Até DE 1000 Corta-Tubos Guilhotina Até DE 315 Corta-Tubos Rotativo Até DE 160

39 Solda de Topo - Processo Placa de solda Pré-aquecimento Aquecimento Bulbo Tubo Tubo 2 P 1=1.5 Kgf/cm P =0 a 0.2 Kgf/cm 2 2 P=1.5 Kgf/cm 2

40 Solda de Topo Parâmetros Tabela DVS 2207/1995 Espessura Tubo Pré-Aquec Força (kgf) = 1,5 x área Retirada da Placa de Solda Aquecimento Força (kgf) = 0 a 0,2 x área Resfriamento Força (kgf) = 1,5 x área (mm) Largura inicial Cordão (mm) Tempo Max (s) Tempo (s) Tempo (min) 2,0-4, ,5-7 1, ,0 12 1, Esp (s) , , , , ,

41 Solda de Topo - Processo Alinhar e Facear

42 Solda de Topo - Processo Pré-aquecer e Aquecer (210 o C) Soldar e Resfriar

43 Solda de Topo - CQ Formações típicas de Cordão de Solda

44 Solda de Topo - CQ TABELA 6.12 DIFERENÇAS ADMITIDAS NO CORDÃO DE SOLDA TUBO/CONEXÃO TUBOS DE MAT. Bmax - Bmin TUBO/TUBO CONEXÃO/CONEXÃO DIFERENTES 0,1 B 0,1 X B 0,2 X B 0,2 X B Nota: B = largura média do cordão de solda

45 Solda por Eletrofusão

46 Solda por Eletrofusão A soldagem por eletrofusão deve ser executada por pessoal e equipamentos qualificados conforme NBR ou DVS Os equipamentos devem ser do tipo automático, com leitura ótica para código de barras, com registro automático ou não das soldas.

47 NBR : NTS 193 Conexões para Solda de Eletrofusão Conexões de PE 80 podem ser soldadas em tubos PE 100 e vice-versa, desde que de PN igual ou maior que a do tubo. As conexões tipo sela, como Tês de Sela e Tês de Serviço devem ter incorporado sistema de fixação próprio, tais como abraçadeiras com parafusos ou ganchos ou cintas de tecido. Excepcionalmente são aceitos Tês de Sela ou Serviço tipo Top-Loading para execução de ramais em tubos inseridos (relining), onde se abre uma janela no tubo velho para ter acesso ao novo tubo de polietileno, ou em tubos de grande diâmetro, onde não houver possibilidade de utilizar peças com sistema de fixação próprio.

48 NBR : NTS 193 Conexões para Solda de Eletrofusão As conexões devem ser do tipo monofilar, ou seja ter uma única resistência elétrica por peça, tal que a soldagem seja executada numa única operação, conforme ISO parte 3 ou NBR ou NTS 193. Aplicações Básicas Ramais prediais Redes de distribuição até DE 160 Adutoras e linhas de esgoto até DE 160 Ligação da rede ao ramal predial: Tê de serviço Entroncamentos (Tie-in), ou interligação, todos diâmetros disponíveis Reparos, todos os diâmetros disponíveis

49 Conexões para Solda por Eletrofusão Tê de Sela Tapping Tee Cotovelo Cotovelo 45º Redução Cap Luva Tê

50 Solda por Eletrofusão Máquinas de Solda Automática - sem memória Automática - com memória Tensão solda: 8 48 V - Potência: 3500 W

51 Solda por Eletrofusão - Acessórios e Ferramentas raspador manual raspador rotativo alinhadores

52 Solda por Eletrofusão - Acessórios e Ferramentas arredondador alinhador de tubo bobinado corta-tubos

53 Solda de Eletrofusão - Processo 1 Cortar perpendicular 2 - Raspar

54 Solda de Eletrofusão - Processo 3 Verificar ovalização e usar alinhador 4 Verificar folga e profundidade de penetração

55 Solda de Eletrofusão - Processo 5 Soldar e Resfriar Manter Alinhador até fim do Resfriamento Se cair energia, esperar total resfriamento e reiniciar ciclo de solda Só furar ou aplicar pressão após resfriar a temperatura ambiente

56 Solda por Eletrofusão - CQ - Controle visual da solda, considerando os seguintes aspectos: - Verificar se a região envolta da solda está corretamente raspada; - Verificar marcação da profundidade de inserção; - Verificar alinhamento; - Verificar sinalizadores de fusão - Verificar se houve extravasamento de material fundido na interface conexão/tubo;

57 Juntas Mecânicas - NBR : NTS 192 Aplicação Redes de distribuição DE 63. Conexões PN 16 (16 bar) Ramais prediais. Conexões PN 16 Conexões NBR PN 10 Ligação da rede ao ramal predial: Colar de tomada, ou Tê de serviço autotravado mecânico PN 16 Reparos de tubulação de qualquer diâmetro. Nos diâmetros acima de DE 63 as conexões podem ser PN 10 Normas: ISO , ou ABPE E005 ou NTS 175, NTS 179 e NTS 192.

58 Juntas Mecânicas Cotovelo Adaptador Fêmea Tê União de Redução Cotovelo Macho Adaptador Macho Tê Fêmea União

59 Conexões Mecânicas Tipo Sela Tê de Serviço Colar de Tomada

60 Métodos de União Preferenciais INSTALAÇÃO MECÂNICA: DE 20 a 63 ELETROFUSÃO: DE 63 a DE 160 TOPO: DE 110 REPARO, ENTRONCAMENTOS (TIE-IN) MECÂNICA: DE 20 a 160 ELETROFUSÃO: DE 20 a 1000 COLARINHO/FLANGE: DE > 315 PEÇAS MECÂNICAS ESPECIAIS: DE > 630

61 Interligações outros tubos ou elementos, como válvulas, medidores, ventosas e bombas Conexões para Junta mecânica Adaptador macho ou fêmea de compressão 20 a 110 mm Adaptador de compressão PE x PBA DN 50, 75, 100 Adaptador compressão PE X flange DN, 50 a 160 Uniões compressão PE X flange, ou PE X PVC/Aço/FF DN, 50 a 300

62 Interligações outros tubos ou elementos, como válvulas, medidores, ventosas e bombas Transições soldáveis Transição PE x Solda AÇO mm Transição EF PE x rosca macho ou fêmea mm Transição PE x rosca macho ou fêmea mm Colarinho/Flange 20 a 1600 mm

63 Diretrizes de projeto de Redes Sabesp PE 80 SDR 11 azul (PN 12,5)!! DE: 63, 90, 110 bobinas 100 m! DE: 160, 200, 250, 315 barras 12 m Métodos de União: JM de Compressão: DE 63, 90, 110 Solda Topo: todos Solda EF: todos Ramais: Tê de Serviço

64 Reparo NBR : NTS 191 Juntas Mecânicas USO PROVISÓRIO Luva de Correr Juntas Mecânicas Torniquete USO DEFINITIVO União de Compressão União auto-travada

65 Reparo NBR : 2011 NTS 191 Eletrosoldáveis USO DEFINITIVO Luva EF Abraçadeira de reparo

66 Reparo Linhas sem Carga

67 Reparo em Carga Dispositivo utilizado para estancar o fluxo de fluidos da tubulação de polietileno, provido de roletes de esmagamento, com limitadores de esmagamento e unidade de força mecânica ou hidráulica. PARA TUBOS DE>63 DEVE-SE USAR 2 ESTRANGULADORES DISTANTES DE AO MENOS 500 mm OU 4 X D UM DO OUTRO Quando não for possível a total vedação da linha para se efetuar a soldagem, deve-se utilizar juntas mecânicas auto-travadas

68 Métodos de Instalação - NBR : NTS 190 Convencional (com vala):. permite soldagem fora da vala,. comprimentos de barras de 12 m ou bobinas de até 100 m (Ø 125 mm) Métodos Não Destrutivos (MND):. Furo Direcional. Pipe Bursting. Sliplining (inserção simples)

69 MÉTODOS DE INSTALAÇÃO Enterrados a partir de processo convencional (vala) - Permitem soldagem fora da vala - Comprimentos de barras de 6, 12 m ou bobinas (Ø 125 mm)

70 Cuidados de Instalação Convencional Solo misto (granular-coesivo) ou melhor; Solo livre de pedras e objetos cortantes. Preparar berço de assentamento, em especial quando houver solo ruim e com pedras; Em locais com tráfego usar no mínimo 1,20 m de altura de aterro sobre a geratriz superior da tubulação, ou calçamento; Em locais com conexões, assegurar o berço e adequado apoio sob as peças; TUBOS SDR 17 (17, 13, 11, 9, 7) NBR 15950/NTS 190 NÃO NECESSITA SOLO GRANULAR OU CONTROLE COMPACTAÇÃO TUBOS SDR > 17 NBR 15950/NTS 190 SOLO BOA QUALIDADE E CONTROLE DE COMPACTAÇÃO:

71 Cuidados de Instalação Convencional Respeitar limites de curvaturas admissíveis (vide norma > 30.D); Não é necessário ancoragens nas juntas. Usar blocos de ancoragem nas conexões tipo PB de outros materiais Sob lençol freático, usar blocos de ancoragem para não flutuar e dimensionar SDR para suportar pressões internas negativas (ideal SDR 17); Largura da vala menor possível. De 63 a 250. Aprox. 300 mm Profundidades de vala, instalação: NBR /NTS 189 Executar instalação com soldadores e equipamentos qualificados e com relatórios de solda registrados; Elaborar adequado as-built da tubulação

72 MÉTODOS DE INSTALAÇÃO Normas Aplicáveis e Manual de Boas Práticas ABPE Tubos: NBR ; NTS 194; NBR , EN ; Módulo 1.2 Conexões Soldáveis: NBR ; NTS 193; NBR , EN ; Módulo 1.3 Diretrizes para Projetos: NBR ; NTS189; Módulos 4.3, 5.1 e 5.2 Conexões Mecânicas: NBR ; NTS 192; ISO ; UNI 9561; Módulo 1.3 Procedimentos de Instalação: NBR ; NTS 190; Módulos 4.2 e 4.3 Procedimentos de Reparo: NBR ; NTS 191; Módulo 4.5 Procedimento para Solda de Topo: NTS 060, DVS 2207; Módulo 4.6 e 3.1 Procedimento de Solda de Eletrofusão: NBR ; DVS 2207; Módulo 4.7 e 3.1 Requisitos p/qualificação Soldador, Instalador e Fiscal: NBR ; NTS 059; Módulo 3.1 Procedimento de Teste de Estanqueidade: NBR ; Módulo 4.8

73 MÉTODOS DE INSTALAÇÃO Enterrados por Métodos Não Destrutivos (MND) Procedimentos Manual de Boas Práticas ABPE módulo 4.3 Métodos cada vez mais empregados, tanto na recuperação de linhas velhas, quanto na instalação de linhas novas. Nos grandes centros urbanos já respondem pela maioria das instalações por conta de sua menor intervenção e distúrbio ao tráfego e à população. Nessas aplicações, os tubos poliolefínicos, especialmente os de polietileno, demonstram uma de suas maiores vantagens em relação às tubulações convencionais. Principais técnicas desenvolvidas para MND: - Furo Direcional, Inserção (Sliplining) e PipeBursting: o tubo inserido é estrutural; - Close Fit (Swagelining, Titeliner, U-lining, Roldown): o tubo inserido é semiestrutural;

74 MÉTODOS DE INSTALAÇÃO Escolha do Método de Instalação A escolha do melhor método de instalação e sua viabilidade depende das condições locais da instalação, das condições de operação da linha e das exigências estruturais da tubulação. Os principais fatores a serem considerados são: - Caminhamento da tubulação, se substituirá linha velha ou novo caminhamento; - Desnível projetado da tubulação (possível ou não de ser atendido); - Espaço para entrada do equipamento de instalação (caminhões-bomba, guinchos, etc); - Espaço para abertura da vala de entrada e saída da tubulação; - Ângulo e curvatura de entrada da tubulação; - Tipo de solo e interferências, entre outros.

75 MÉTODOS DE INSTALAÇÃO Enterrados sob Método Não Destrutivo (MND) Sliplining Pipe bursting Directional Drill

76 MÉTODOS DE INSTALAÇÃO Enterrados sob Método não Destrutivo (MND) Sliplining Directional Drill Pipe bursting

77 MÉTODOS DE INSTALAÇÃO MND FURO DIRIGIDO ou DIRECIONAL (HDD horizontal directionnal drilling) É um dos métodos mais utilizados em instalações urbanas, basicamente em travessias de ruas e estradas ou para instalação de novos tubos sem a abertura de valas, onde economicamente for conveniente ou quando as condições locais forem determinantes. Aplica-se para tubos de diâmetro até 1000 mm e comprimentos que podem chegar a 2000 m, dependendo do tipo de solo. O tubo inserido é estrutural. O equipamento consiste basicamente em Unidade de Força, Unidade de Perfuração, e Unidade de Monitoramento Direcional. A Unidade de Monitoramento Direcional é um dispositivo eletrônico que recebe as ondas de rádio provindas da sonda de perfuração e identifica a sua posição e profundidade, para que se possa monitorar e controlar a direção de perfuração, através da Unidade de Perfuração.

78 MÉTODOS DE INSTALAÇÃO MND INSERÇÃO OU RELINING (SLIPLINING) Consiste em se introduzir livremente, por puxamento ou empurramento, tubos poliolefínicos em linhas e tubulações corroídas e/ou danificadas de água, gás, efluentes industriais, etc., restabelecendo a integridade da linha sem necessitar abrir valas e interromper o tráfego de veículos, o que resulta em maior velocidade de execução do serviço, menor volume de trabalho e economia. Nesta técnica, o tubo poliolefínico novo deve ter diâmetro externo de no máximo até 80% do diâmetro interno do tubo velho (em casos excepcionais até 90%). Aplica-se quando os cálculos de vazão da nova tubulação, em função de maior pressão e/ou melhor coeficiente hidráulico dos tubos poliolefínicos em relação à linha velha, mostram-se adequados, mesmo com o diâmetro menor do tubo novo. Em muitos casos, o novo tubo instalado pode apresentar vantagens adicionais desejáveis, como barreira química, isenção de corrosões e incrustações.

79 MÉTODOS DE INSTALAÇÃO MND PIPE BURSTING ou TORPEDO ROMPEDOR Técnica com tubos estruturais, que vem ganhando cada vez mais aplicação. Sua grande vantagem reside na possibilidade de se substituir o tubo velho por outro de maior diâmetro. Adequa-se para substituir tubos cerâmicos, de concreto, ferro fundido e até mesmo alguns tubos plásticos. Há ferramentas que possibilitam cortar tubos ao invés de rompê-los, como os de aço. Aplica-se para tubos de diâmetro até 1400 mm e em comprimentos de até 1500 m. A técnica consiste de uma ferramenta chamada de cabeçote ou torpedo rompedor, acionada normalmente por ar comprimido, e que é acoplada ao tubo novo. A mangueira de ar comprimido passa por dentro do tubo novo para conectar-se e acionar a ferramenta, enquanto ela é puxada por um guincho do lado de saída do tubo velho, inserindo o tubo novo enquanto quebra o velho, empurrando os fragmentos contra o solo.

80 MÉTODOS DE INSTALAÇÃO MND CÁLCULOS BÁSICOS PARA INSTALAÇÕES Comprimento de abertura de vala para inserção; Comprimento máximo de inserção; Força máxima de tração; Preenchimento da cavidade anular entre o tubo velho e o tubo inserido (sliplining); Derivações.

81 Métodos de Instalação - MND Força de Puxamento e Curvas

82 Métodos de Instalação MND TÉCNICAS DE CLOSE FIT As técnicas ditas close-fit são aquelas em que o tubo liner encosta ou se expande contra a parede interna do tubo velho, tal que esse exerça de forma total ou parcial a função estrutural da linha. SWAGELINNG O tubo de PE, com um diâmetro ligeiramente maior que o diâmetro interno do tubo velho, é tracionado por um equipamento, provocando a diminuição do diâmetro do tubo de PE para inseri-lo no tubo velho. ROLLDOWM O tubo é empurrado por um equipamento através de uma série de roletes, ao longo da circunferência, comprimindo o diâmetro do tubo, rearranjando a estrutura molecular e diminuindo o diâmetro do tubo. U-LINING A técnica de U-Lining consiste em produzir-se tubos de diâmetros especiais que são conformados, na saída da extrusora ou na obra, através de roletes, como a letra U, ou seja, curvando a geratriz externa para dentro.

83 Métodos de Instalação - MND Aterramento elétrico do equipamento de perfuração

84 Custos de Instalação Materiais representam aprox. 30% da instalação Se adotados métodos construtivos econômicos, propiciados pelos tubos de PE, tais como:. MND: Menores transtornos à população e custos de pavimentos. Valas estreitas. Melhor desempenho, maior velocidade de obra A obra pode custar até 20% menos que aquela com materiais convencionais. E ainda: Obras mais rápidas e seguras (bobinas 50/100 m, ou barras 12 m) Soldagem fora da vala. Vala mais estreita. Tempo Solda EF até 160 mm: 10 a 20 min. (~ 30 soldas/dia/h) Tempo Solda Topo 110 a 250 mm: 20 a 40 min (~16 soldas/dia/h) Baixo índice de reparos; Melhor desempenho, sem vazamentos e vida útil > 50 anos Melhor resultado econômico

85 Materiais: Conforme normas: Controle da Qualidade Tubos: NBR : NTS 194 e NTS 043 Conexões Soldáveis: NBR ou NTS 193 Conexões Mecânicas: NBR ou NTS 192 e NTS 175 Solda de Topo: NTS 060 ou DVS 2207 Solda de Eletrofusão: NBR Qualificador Soldador: NBR ou NTS 059 Ensaio de Estanqueidade em obra: NBR Qualificação de Equipamentos: ABPE P006 Na obra: - antes da obra: analisar documentos de qualificação de equipamentos e soldadores. Fazer teste prático em ambos ou até ensaios de laboratório da amostra da solda - checar procedimento e inspeção visual da solda; - extrair amostras de soldas para testes de laboratório

86 telefone / fax (11) secretaria@abpebrasil.com.br Contato: Antonio Fernando Cavicchioli Secretario Executivo