VAZAMENTO EM ADUTORAS DE FERRO FUNDIDO - CAUSA E SOLUÇÃO

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1 VAZAMENTO EM ADUTORAS DE FERRO FUNDIDO - CAUSA E SOLUÇÃO Antônio Wilson Martins (1) Engenheiro Eletricista pela Faculdade de Engenharia de Barretos. Especialista em Engenharia Sanitária pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. Engenheiro Eletricista da Empresa de Saneamento de Mato Grosso do Sul - SANESUL, desde Atual Chefe do Setor de Operação e Manutenção da Regional de Nova Andradina - SANESUL. Carlos Nobuyoshi Ide Professor Adjunto do Departamento de Hidráulica e Transportes do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. Doutor em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental pelo Instituto de Pesquisas Hidráulicas da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Jorge Gonda Professor Titular do Departamento de Hidráulica e Transportes do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. Mestre em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos - USP. Jorge Luiz Steffen Professor Adjunto do Departamento de Hidráulica e Transportes do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. Doutor em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos - USP. Endereço (1) : Universidade Federal de Mato Grosso do Sul - Centro de Ciências Exatas e Tecnologia - Departamento de Hidráulica e Transportes - Cidade Universitária s/n o - Caixa Postal CEP: Campo Grande - MS - Brasil - Tel: (067) ramal Fax: (067) cide@nin.ufms.br RESUMO A cidade de Deodápolis, atualmente com população de 7200 habitantes, faz parte da regional da SANESUL de Nova Andradina - MS. O abastecimento é realizado através de um poço tubular profundo com vazão de 90 m 3 /h, atendendo 1900 ligações. A adutora é construída em ferro fundido e num determinado trecho tem ocorrido uma série de furos, sempre na bolsa e na geratriz superior. O reparo é demorado e assim o fornecimento de água fica prejudicado por quase um dia. Detectou-se as possíveis causas e sugeriu-se soluções para resolver, minimizando o problema de interrupção de abastecimento, causado pelos furos nas tubulações. PALAVRAS-CHAVE: Adutora, Manutenção, Corrosão, Tubos de Ferro Fundido, Campo Eletromagnético. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1526

2 INTRODUÇÃO A cidade de Deodápolis - MS, atualmente com população de aproximadamente habitantes, possui economias residenciais com abastecimento de água, e é atendida por apenas um poço tubular profundo com vazão de 90 m 3 /h. A formação geológica é de basalto (serra geral). A adutora de água bruta tem 2.300m. É construído em ferro fundido, DN 150 mm, aduzindo água bruta da captação de água subterrânea, até o reservatório apoiado de 150 m 3 de capacidade, onde recebe como tratamento, a desinfecção por hipoclorito de sódio. Portanto, a paralisação do sistema de adução causa sérios transtornos a comunidade. Após alguns anos de funcionamento o sistema começou a apresentar, num determinado trecho da adutora, uma série de furos, sempre na bolsa e na geratriz superior. O reparo é demorado e o fornecimento de água fica prejudicado por quase um dia. O objetivo deste trabalho foi analisar e determinar as possíveis causas que estão provocando furos, e conseqüentes vazamentos na adutora de ferro fundido de água bruta da cidade de Deodápolis- MS, num trecho de 300 m de extensão, distante 600 m do ponto de captação (poço tubular profundo), e sugerir soluções para resolver ou minimizar o problema de interrupção de abastecimento, causado pelos furos nas tubulações. PROCEDIMENTO DE REPARO NA ADUTORA A Figura 1 mostra esquematicamente o Sistema de Abastecimento de Água da cidade de Deodápolis, a linha de transmissão da ENERSUL - Empresa de Energia Elétrica de Mato Grosso do Sul em 69 KV, e o local em que tem ocorrido os furos nas bolsas das tubulações. Quando surge um vazamento na adutora de ferro fundido, é chamado um caminhão retroescavadeira da cidade de Nova Andradina, distante 100 km. Para iniciar o reparo, no local do vazamento, é aberta uma valeta no comprimento do tubo. Geralmente, inicia-se com o esgotamento da adutora, através de um registro de 50 mm, existente próximo ao poço. A operação de esvaziamento demora em torno de 30 minutos, perdendo aproximadamente 40 m 3 de água. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1527

3 Figura 1. Croqui do Sistema de Abastecimento de Água de Deodápolis. O trecho da bolsa com furo (Foto 1), é cortado e substituído utilizando um pedaço de tubo com duas luvas de correr (Fotos 2 e 3). Como a operação de reparo, acima descrita, além de demorada é dispendiosa, optou-se por uma solução emergencial que tem resolvido o problema com muito mais rapidez e facilidade. Como solução, utilizou-se uma cinta tipo colar de tomada com formato de uma bolsa, fabricada em chapa de aço de 5 mm e fixada ao tubo através de parafusos nas laterais. Para a execução do reparo no furo, coloca-se a solda fria tipo "durepoxi" (Foto 4), aguardando o tempo necessário para secagem e, em seguida, uma manta de borracha (Foto 5), é colocada e apertada com a cinta de aço (Foto 6). Como manta de borracha utilizou-se protetor de câmaras de caminhão. Após teste, não havendo vazamento, a adutora é colocada em carga. Com a solução adotada, a operação de reparo, tornou-se mais rápida. Esta solução apresenta como vantagem, além do tempo reduzido de reparo, o seu custo, pois a cinta de aço é fabricada na cidade e custa apenas R$ 30 (trinta reais). POSSÍVEIS CAUSAS Com base nas considerações descritas nas referencias consultadas, deduz-se que a adutora de ferro fundido do Sistema de Abastecimento de Água de Deodápolis, com diâmetro nominal de 150 mm, recebe descargas atmosféricas, e está o tempo todo sujeito às tensões induzidas pela linha de transmissão que cruza a tubulação no início do trecho. Há também a contribuição de correntes elétricas que circulam pelo solo, causadas por um MRT (Monofásico Retorno por Terra) em 7,96 KV, instalado próximo à adutora. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1528

4 Embora exista uma rede de distribuição de energia elétrica trifásica, em 13,8 KV, que atende a captação de água (poço), e que cruza e segue paralela a uma distância de 200 m da adutora, esta não contribui com indução de correntes, devido a distância que as separa. Com a propagação da onda trafegante na tubulação, o impulso sofre uma redução ao encontrar a junção, no caso a bolsa, rompendo o revestimento interno do tubo. Começa assim, o processo de corrosão por falha provocada na proteção interna do tubo, causada pelas tensões induzidas estudadas, originando com o tempo, o furo e o vazamento que começa de dentro para fora, e não o contrário. Se o fenômeno ocorresse de fora para dentro do tubo, não haveria dano significativo na parte interna do tubo, porque assim que o vazamento surge, a bolsa com o furo é substituída. No caso estudado, o problema de corrosão causado pela falha do material da tubulação é descartada. A parte da tubulação danificada foi enviada ao fabricante para ser analisada e constatou-se que o material estava em perfeitas condições. Para minimizar os efeitos de campo eletromagnético sobre tubulações metálicas enterradas, deve-se tomar certos cuidados: modificar, quando possível, o traçado da tubulação ou da linha de transmissão. Essa solução, entretanto, na maioria das vezes não pode ser adotada; aumentar as resistências de aterramento dos pés das torres adjacentes ao cruzamento, ou ao paralelismo com a tubulação; aumentar o efeito de blindagem, diminuindo a resistência elétrica do cabo guarda, mediante a substituição por outro de diâmetro maior, ou de material com resistência elétrica menor que o aço, como o cobre. No caso estudado, na linha de transmissão existente que cruza a tubulação, não há cabo guarda, e as torres são de concreto do tipo DT. Para esta condição sugere-se: melhorar a qualidade do revestimento do tubo, aumentando sua espessura, fazendo com que ele suporte tensões mais elevadas sem sofrer danos; aterrar eletricamente a tubulação mediante a instalação de um cabo elétrico de cobre nu, enterrado paralelamente aos tubos, com várias ligações elétricas feitas com o auxílio de soldas CADWELD; baixar a resistência de aterramento da tubulação, eliminando totalmente o seu revestimento externo, no trecho influenciado pela transmissão. Para contornar os efeitos perigosos do elevado potencial, transferido ao longo da tubulação, com problemas para as pessoas que estejam em contato simultâneo com o tubo e a terra, sugere-se: dificultar o acesso de pessoas estranhas nos trechos da linha de transmissão sobre a tubulação, mediante instalações de cercas e avisos nesses locais; instalar plataformas, isoladas do solo, junto às válvulas de manobra manual, com o objetivo de manter o operador no mesmo potencial do tubo. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1529

5 CONCLUSÕES O problema da influência das linhas de transmissão elétrica de alta tensão, sobre as tubulações metálicas revestidas enterradas, possui conseqüências importantes que podem prejudicar, tanto as tubulações quanto as pessoas em contato simultâneo com a tubulação e o solo. Em situações de cruzamentos e paralelismo entre linhas de transmissão elétrica e tubulações, as tensões tubo/solo, que podem ser desenvolvidas, devem ser criteriosamente calculadas. Na hipótese de valores perigosos, cuidados precisam ser tomados para minimizar ou eliminar os riscos de danos aos tubos, ao seu revestimento, e às pessoas que tenham acesso à tubulação, nos trechos aflorados e válvulas de manobra. No caso da adutora de Deodápolis, a intensidade do campo eletromagnético produzido pela influência da linha de transmissão de 69 KV deverá ser avaliada. A solução mais adequada para o problema parece ser a substituição do trecho problemático pelo tubo de PVC DEFoFo, da linha VINILFER ou similar. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a SANESUL, pela oportunidade de realizar este trabalho. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. IEC - Instalações e Engenharia de Corrosão. Sistema de Proteção Catódica. Diagraphic. 2. LEITE, Carlos Moreira; PEREIRA, Mário Leite. Técnicas de Aterramentos Elétricos. São Paulo: Oficina de Mydia Editora Ltda., MIRANDA, Armando Reis. Instalações Elétricas Industriais. São Paulo: Cromoset Gráfica e Editora Ltda., SOBRAL, Sérgio Toledo. Proteção Contra Raios: Sistema Convencional ou Uso das Armações de Concreto. Rev. Eletricidade Moderna. São Paulo, 1996, n. 266,p o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1530

6 Foto 1. Localização do furo na bolsa do tubo. Foto 2. Execução do reparo com luva de correr. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1531

7 Foto 3. Vista do tubo reparado com luva de correr. Foto 4. Execução da solda fria no furo. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1532

8 Foto 5. Manta de borracha sobre o furo. Foto 6. Cinta de chapa de aço sobre manta de borracha. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1533