SUMÁRIO 1. Objetivo e campo de aplicação...2 2. Referências...2 3. Definições...2 4. Condições para início dos serviços...3 5. Materiais e equipamentos necessários...4 5.1 Materiais...4 5.2 Equipamentos...4 5.3 Mão de obra de assentamento e montagem...5 6. Métodos e procedimentos de execução...5 6.1 Assentamento...5 6.2 Recobrimento Especial...6 6.3 Montagem de tubos, peças e conexões...7 6.4 Condições Específicas para Tubos e Conexões em Aço, JUNTA SOLDADA...7 6.5 Condições Específicas para Tubos e conexões em Aço, JUNTA ELÁSTICA...7 7. Verificação...8 7.1 Ensaio...8 7.2 Interligação e lavagem da linha...8 8. Medição...8 9. Observações...9 10. Registros...9 11. Histórico das Alterações...9 12. Anexos...9 12.1 Ensaio de estanqueidade para redes adutoras...9 Elaboração Revisão Data da revisão Aprovado (ou Aprovação) Data aprovação Carla Leão Marco Faccin 17/04/2012 Rogério Menezes 23/04/2012 Página 1 de 9
1. Objetivo e campo de aplicação Esta norma técnica se destina a orientar os técnicos do Departamento assim como as empresas contratadas pelo DMAE para assentamento e montagem de tubulações em Aço de redes adutoras. 2. Referências NBR 9797 - Tubo de aço-carbono eletricamente soldado para condução de água de abastecimento. NBR 7675 - Tubos e conexões de ferro dúctil e acessórios para sistemas de adução e distribuição de água - Requisitos. NBR 12266 - Projeto e execução de valas para assentamento de tubulação de água, esgoto ou drenagem urbana. NBR 12051 - Solo - Determinação do índice de vazios mínimos de solos não-coesivos. AWWA C200 - AWWA C206 - ASTM A 245 - ASTM A 283 - SIS 055900 - ISO 8051 - NS 002 Sinalização em obras e serviços de manutenção de redes de água e esgoto sanitário. NS 003 - Desvio de trânsito. NS 004 - Medidas de mitigação ambiental - Podas. NS 005 - Medidas de mitigação ambiental - Transplante de vegetais. NS 006 - Medidas de mitigação ambiental - Plantio compensatório. NS 007 - Locação e sondagem para redes de água e esgoto. NS 008 - Execução de serviços de remoção e recomposição de pavimentos. NS 009 - Escavação de valas em redes de água e esgoto e remoção de material bota-fora. NS 010 - Escoramento e obras de contenção em redes de água e esgoto NS 011 - Execução de drenagem e esgotamento de valas para assentamento da tubulação. NS 020 - Lavagem de rede. 3. Definições Anel: Componente de vedação de elastômero. Bolsa: Extremidade fêmea de uma conexão, que permite a montagem com uma extremidade macho de um tubo ou de uma conexão adjacente. Conexão: Peça fundida que permite tamponamento, ou derivação, ou mudança de direção ou de diâmetro. Também são classificadas como conexões as extremidades com flange e bolsa ou com flange e ponta e as luvas. Diâmetro nominal (DN): Designação alfanumérica adimensional, comum a todos os componentes de uma canalização. Trata-se de um número inteiro utilizado como referência, que relaciona-se somente de maneira aproximada às dimensões de fabricação. O diâmetro nominal não deve ser utilizado para fins de cálculo. Página 2 de 9
Ferro fundido dúctil: Tipo de liga de ferro utilizada para fabricação de tubos, conexões e acessórios, na qual a grafita se apresenta essencialmente em forma esferoidal. Flange: Extremidade chata, circular, perpendicular ao eixo de um tubo ou conexão, com um círculo de furação com furos igualmente espaçados em relação ao seu eixo ortogonal, apropriados para instalação de parafusos. NOTA - Um flange pode ser fixo (fundido com a peça ou soldado) ou ajustável; um flange ajustável que compreende um anel, em uma ou diversas partes aparafusadas entre si, que tem em uma de suas extremidades, uma união central que pode ser livremente girada em volta do eixo do tubo antes de ser montado. Junta: Conjunto constituído pela extremidade de um tubo ou de uma conexão com outro componente contíguo e um elemento destinado a promover sua vedação. Junta elástica: Junta que proporciona uma deflexão angular e um movimento paralelo e/ou perpendicular em relação ao eixo dos tubos, das conexões ou de um tubo e uma conexão, montados com um anel de vedação de borracha (elastômero). Junta mecânica: Junta elástica na qual se obtém a vedação aplicando-se pressão ao anel de vedação por meios mecânicos, como, por exemplo, um contra-flange e parafusos correspondentes. Junta elástica travada: Junta na qual existe um dispositivo ou um meio que evita que ela se desmonte. Junta com flanges: Junta constituída pela união de dois componentes com extremidades flangeadas e uma arruela de face plena de borracha (elastômero), ou de amianto grafitado ou de outro material adequado às condições de operação e pressão. A junta com flanges é fixada através de um conjunto de parafusos porcas e arruelas. Ponta: Extremidade macho de um tubo ou de uma conexão que permite a montagem com uma extremidade fêmea de um tubo ou conexão adjacente. 4. Condições para início dos serviços a) Sinalização do local conforme NS 002 do DMAE. b) Desvio de trânsito, se necessário, conforme NS 003 do DMAE. c) Locação e sondagem do trecho da rede de água conforme NS 007 do DMAE. d) Remoção do pavimento do trecho, se existente, conforme NS 008 do DMAE. e) Esgotamento e drenagem da vala, se necessário, conforme NS 011 do DMAE. f) Escavação da vala conforme NS 009 do DMAE. g) Escoramento da vala, se necessário, conforme NS 010 do DMAE. h) Tubos, peças e conexões em aço e equipamentos de solda previamente vistoriados e liberados pela SUPERVISÃO. i) Projeto da rede disponível no trecho da obra para consulta. j) Plano de Trabalho para a Supervisão, levando-se em conta o cumprimento do cronograma e programação do trabalho pré-estabelecido. k) Cadastro de instalações subterrâneas e aéreas (água, esgoto, rede telefônica, rede elétrica, gás) de serviços públicos interferentes com a execução da vala. l) Se necessário, cópia autenticada da Licença ambiental, conforme NS 004, NS 005 e NS 006 do DMAE. m) Cópias de todas as licenças necessárias para execução das obras em vias públicas, emitidas pelos órgãos competentes (SMOV, EPTC, CEEE, DAER, ANTT, DNIT). Página 3 de 9
5. Materiais e equipamentos necessários 5.1 Materiais As peças e conexões de aço-carbono que forem utilizadas serão fabricadas segundo a norma internacional da AWWA C-200, para as classes de pressão definidas no projeto, devendo atender às seguintes recomendações: a) Os aços-carbono qualificados que poderão ser empregados na confecção das conexões são os do tipo ASTM A 36, ASTM 283 GR C, ASTM 570 GR 36 ou, de outros tipos, desde que comprovadamente equivalentes, tendo as espessuras das chapas condicionadas as exigências estruturais das peças no projeto; b) As dimensões e furações dos flanges ou diâmetro externo das pontas lisas das conexões deverão ser compatíveis com as dimensões especificadas na NBR 7675, de acordo com a PN indicada no projeto; c) As conexões de aço-carbono com flanges ou pontas lisas (cilíndricas) deverão ser submetidas a exame visual, verificação dimensional e ensaio hidrostático conforme a NBR 9797; d) Todas as conexões deverão sofrer limpeza por jateamento abrasivo ao metal quase branco conforme o padrão visual Sa 2 ½ (Norma Sueca SIS 05 5900 ou ISSO 8051) e pintura imediata ("holding primer de montagem) com uma demão de tinta a base de epóxi poliamida, com espessura mínima de 40 µm; e) Na superfície interna das conexões deverão ser aplicadas três demãos de tinta a base de resina epóxi curada com poliamida com espessura mínima de 120 µm por demão. Deverão ser utilizadas cores alternadas em cada demão a fim de facilitar a aplicação e fiscalização; f) Na superfície externa das conexões deverão ser aplicadas duas demãos de tinta a base de alcatrão de hulha com espessura mínima de 80 µm por demão, observando-se a utilização de cores alternadas em cada demão a fim de facilitar a aplicação e fiscalização. g) Após a instalação das peças no local da obra, deverão ser feitos os retoques nas superfícies externas das peças que sofrerem qualquer dano no seu revestimento. As peças em aço também serão envolvidas em manta de polietileno. 5.2 Equipamentos Para a execução do assentamento de redes adutoras em aço previsto nesta Norma, os seguintes materiais e equipamentos deverão estar disponíveis na obra: a) Tubos, peças e conexões em aço; b) Retroescavadeira; c) Lubrificante; d) Anéis de borracha; e) Rolos de borracha; f) Areia, cimento; g) Vibrador; Página 4 de 9
h) Equipamento mecânico para compactação; i) Lixadeira com disco abrasivo; j) Uma talha do tipo "tirfor" de 1.600 kgf (DN 150 a 300); k) Uma talha do tipo "tirfor" de 3.500 kgf (DN 400 a 600); l) Duas talhas tipo "tirfor" de 3.500 kgf cada (DN 700 a 1.200). 5.3 Mão de obra de assentamento e montagem Os serviços de solda somente devem ser executados com pessoal qualificado, conforme Normas DMAE. 6. Métodos e procedimentos de execução 6.1 Assentamento As profundidades das valas devem estar conforme projeto e a altura de aterro, sendo que o fundo da vala deve ser uniforme, devendo-se evitar os calos e ressaltos. Para tanto, se necessário, deve ser regularizado utilizando-se areia ou material equivalente. Caso não seja possível obedecer às alturas de aterro mínimas admitidas, a tubulação deve ser protegida com uma estrutura de concreto, cujo dimensionamento deve constar do projeto, para se evitar a transmissão dos esforços. Outros tipos de preparo de base para assentamento, assim como, os sistemas de ancoragens serão conforme o especificado em projeto, ou de acordo com a SUPERVISÃO. A tubulação deve ser instalada a uma distância segura de redes elétricas ou outra fonte de calor, de forma que não haja temperaturas circundantes que excedam 50 C. Quando a temperatura ambiente no momento da instalação estiver elevada, sempre que possível, deve-se assentar a tubulação de forma sinuosa para compensar a retração que ocorrerá quando da execução do aterro, devido à diminuição da temperatura. A tubulação de Aço deve estar a uma distância mínima de 30 cm de redes de água, esgoto, linhas telefônicas e elétricas (até a tensão de 1 kv) ou outros obstáculos. Em relação às linhas elétricas com tensão superior a 1 kv, a rede de polietileno PE deve estar a uma distância mínima de 50 cm. Em cruzamentos onde for difícil manter a distância de 30 cm, admite-se uma separação de até 7,5 cm desde que seja providenciada a inserção de uma folha de borracha (neoprene ou equivalente), com no mínimo 6 mm de espessura, entre o tubo de água e a interferência encontrada. Antes da descida das tubulações, peças e conexões à vala, estas deverão ser examinadas para verificar a existência de algum defeito. Deverão estar limpas de areia, pedras, detritos, materiais e até mesmo de ferramentas esquecidas pelos operários. Qualquer defeito encontrado deverá ser assinalado à tinta, com marcação bem visível e somente será aproveitada se for possível o seu reparo no local. Sempre que os serviços forem interrompidos, o último tubo assentado deverá ser tamponado, a fim de evitar a entrada de elementos estranhos. A descida dos tubos na vala deverá ser lenta e cuidadosa, executada manualmente ou com auxílio de equipamentos mecânicos, para facilitar sua movimentação e manuseio na montagem, alinhamento e nivelamento através de um eixo comum, segundo o greide da tubulação. Uma vez alinhados, nivelados e ajustados dois tubos adjacentes no interior da vala, estes deverão ser calçados com apiloamento de terra selecionada, isenta de pedras ou outros corpos estranhos. Página 5 de 9
O assentamento da tubulação deverá seguir paralelamente à abertura da vala. A bolsa, preferencialmente, deve ficar voltada contra o fluxo do líquido. No caso de deflexões verticais e horizontais no ponto de conexão dos tubos e ou peças, deverão ser respeitadas as tolerâncias admitidas pelo fabricante. Cuidado especial deverá ser tomado nas partes onde haverá conexões (ponta, bolsa, flanges, etc.), contra possíveis danos na utilização de cabos e/ou tesouras. Na aplicação normal dos diferentes tipos de materiais, deverá ser observada a existência ou não de solos agressivos à tubulação, as dimensões mínimas e máximas de largura das valas e recobrimentos exigidos pelo fabricante e pela SUPERVISÃO. 6.2 Recobrimento Especial A tubulação de aço soldada deverá ser protegida por um recobrimento especial, a fim de garantir as condições exigidas pelo projeto, adotadas na determinação da espessura da chapa dos tubos e peças especiais de aço. Esse recobrimento ou envoltória deverá ser de areia, de cimento e areia ou de concreto magro, conforme determinações do DMAE. A posição e dimensão da envoltória devem obedecer rigorosamente às indicações do projeto. A camada da envoltória situada entre o fundo consolidado da vala e a geratriz externa inferior do tubo e a camada acima da geratriz externa superior deverão ter 0,15 m de altura. O mesmo material deve ser utilizado em ambas as camadas. Os tubos deverão ser lastreados ou travados de modo a impedir seu deslocamento durante a execução da envoltória. A compactação da envoltória poderá ser mecânica, hidráulica ou uma combinação de ambos os métodos, a critério do DMAE. A areia da envoltória deverá ser limpa (isenta de detritos), com máximo de 5% de material passante na peneira 100 e permeabilidade da ordem de 1 X 10-², lançada em camadas horizontais de espessuras não superiores a 0,50 m e compactadas de modo a não danificar o revestimento da tubulação. A camada da envoltória, abaixo da tubulação, deverá ser lançada antes do posicionamento dos tubos, excluída a extensão da vala correspondente ao comprimento dos cachimbos, que serão limitados por meio de formas de madeira comum. A compacidade relativa da areia será definida pelo ensaio de determinação do índice de vazios mínimo de solos coesivos (NBR 12051), devendo, em todos os pontos da envoltória, atingir valores superiores a 70% (setenta por cento). Onde necessário, a critério do DMAE, a envoltória poderá ser executada em sua metade inferior, com uma mistura de areia e cimento, com 100 kg de cimento comum por metro cúbico de areia, que deverá ser lançada e adensada por vibração. Em pequenas profundidades e a critério do DMAE, será permitido o envelopamento com concreto magro com consumo mínimo de 150 kg de cimento por metro cúbico. A construção da envoltória, após o assentamento da tubulação, somente poderá ser feita com autorização do DMAE e após a execução dos seguintes serviços: a) Testes das juntas; b) Instalação dos elementos do sistema de proteção catódica anticorrosiva; c) Revestimento das juntas; d) Reparos no revestimento da tubulação; e) Cadastramento detalhado. Página 6 de 9
6.3 Montagem de tubos, peças e conexões Para sua montagem, observar os seguintes procedimentos: a) Os tubos, uma vez baixados à vala, somente poderão ser deslocados longitudinalmente quando suspensos por meios adequados, ou assentados sobre sacos de linhagem, rolos de borracha ou dollies; b) A montagem prévia de elementos componentes da tubulação poderá ser efetuada fora da vala, desde que o conjunto não ultrapasse quinze metros de comprimento; c) As curvas de ângulo inferior a 22º 30 poderão ser obtidos por cortes nas extremidades dos tubos contíguos. Para ângulos acima de 22º 30 inclusive, serão utilizadas as curvas pré-fabricadas. 6.4 Condições Específicas para Tubos e Conexões em Aço, JUNTA SOLDADA Os tubos e peças especiais a serem montados serão fabricados com chapas de aço, de conformidade com a Norma ASTM-A.245, grau C, para chapas finas e com a Norma ASTM-A.283, grau D, para chapas grossas. As ligações entre os elementos constituintes da tubulação serão obtidas por soldagem elétrica, a arco protegido e serão executadas por meio, processos e mão-de-obra qualificados, observadas as prescrições constantes do Guia de Soldagem da Norma AWWA C 206. Os testes das juntas deverão obedecer as Normas e Especificações existentes. 6.5 Condições Específicas para Tubos e conexões em Aço, JUNTA ELÁSTICA A junta elástica é formada pelo conjunto de uma ponta e uma bolsa expandida nas extremidades dos tubos, peças e conexões, um ou dois anéis de encosto e um anel de borracha. Os anéis de encosto são soldados na ponta para alojar o anel de borracha. Para sua montagem, observar os seguintes procedimentos: a) Descer o tubo na vala, alinhando-o e nivelando-o seqüencialmente; b) Limpar eficientemente o alojamento do anel de borracha existente na ponta do tubo, montado anteriormente e a bolsa do tubo a ser conectado, utilizando escova de pêlo, ou pano limpo, sem fiapo, removendo-se todos os materiais estranhos; c) Aplicar o lubrificante recomendado pelo fabricante ou outro aprovado pela SUPERVISÃO, com pincel ou pano limpo, sem fiapos, em toda região interna da bolsa. É vedado o uso de óleo mineral ou graxa; d) Limpar e lubrificar o anel de borracha com pano limpo, sem fiapo ou pincel e acoplá-lo, sem retorcer, primeiramente na região inferior e, posteriormente nas regiões laterais e superior, até o alojamento na ponta do tubo; e) Centrar convenientemente a ponta e introduzi-la a uma distância de 65 a 70mm do fundo da bolsa, mantendo o alinhamento e nivelamento do tubo. Nesta operação utilizar uma talha do tipo "tirfor" de 1.600 kgf (DN 150 a 300); uma talha do tipo "tirfor" de 3.500 kgf (DN 400 a 600); duas talhas tipo "tirfor" de 3.500 kgf cada (DN 700 a 1.200); f) Após o encaixe, verificar que houve perfeito encaixe da ponta na bolsa com gabarito de medição, no mínimo em quatro pontos opostos do encaixe. Calçar o tubo com material de reaterro ( rim do tubo). Para o corte da tubulação, utilizar lixadeira com disco abrasivo. Após o corte, inspecionar os revestimentos interno e externo, havendo necessidade de reparos, estes deverão ser executados conforme NS 060 do DMAE e em conformidade com as normas do fabricante. Página 7 de 9
7. Verificação O assentamento da tubulação deverá ser executado com a verificação das cotas do fundo da vala e das cotas da geratriz externa superior do tubo, a cada vinte metros, de modo que sejam respeitadas as cotas do projeto e que os serviços possam desenvolver-se em várias frentes, sem a necessidade de correções de cotas nos encontros. A SUPERVISÃO efetuará a verificação das cotas, antes do posicionamento final. Anteriormente ao completo recobrimento da tubulação, serão realizados testes para verificação da montagem, com supervisão dos trabalhos pela SUPERVISÃO. Item aferido Método Critério Amostragem Registro Deslocamento do tubo de Aço Montagem da tubulação Curvas Fundo da vala da tubulação de Aço Profundidade da tubulação de Aço Ensaio de estanqueidade Vistoria Vistoria Vistoria Vistoria da vala Vistoria da vala Colocação da rede em carga 7.1 Ensaio O ensaio de estanqueidade da rede adutora deve ser executado conforme Anexo. Os reparos ou substituições necessários serão assinalados e executados imediatamente. Caso, ao terminar a montagem, não haja, por qualquer motivo, condições de realizar os testes, a CONTRATADA ficará com a responsabilidade pelos serviços executados até a realização dos testes. 7.2 Interligação e lavagem da linha As interligações serão realizadas de acordo com o projeto e com os tipos de união. As peças a serem utilizadas nas interligações devem ser conforme projeto executivo. Os reforços com cruzetas de madeira colocadas pelo fabricante, somente serão removidos com autorização da SUPERVISÃO. Deve ser efetuada a lavagem da linha conforme NS 020 do DMAE. 8. Medição A medição do assentamento compreende o transporte e manuseio interno do canteiro até o local de assentamento dos tubos e conexões; limpeza prévia dos tubos, conexões, descida até a vala e assentamento simples incluindo montagem, alinhamento, nivelamento, apoios, travamentos, execução das juntas e teste de estanqueidade. O serviço de assentamento será medido pela extensão de tubulação assentada, entre estacas, entre peças ou por amarração topográfica. Todas as conexões e peças, instaladas ao longo da rede, terão seus custos diluídos no custo do assentamento da tubulação e não sofrerão medições em separado. Todo serviço deve estar aprovado e cadastrado para liberar os pagamentos. Página 8 de 9
9. Observações Não aplicável. 10. Registros PREFEITURA MUNICIPAL DE PORTO ALEGRE Diário de Obras, ensaios de material, cadastro. 11. Histórico das Alterações 00 20/04/08 - Criação do documento 01 10/07/2008 - Revisão geral do documento 02 17/04/2012 - Atualização de layout e validação. 12. Anexos 12.1 Ensaio de estanqueidade para redes adutoras O ensaio de estanqueidade deve ser realizado para toda rede adutora de água. Devido a vários fatores como variação de temperatura, presença de ar, movimento relativo de juntas mecânicas, eficiência da compactação poderem afetar ou confundir o resultado de ensaio de estanqueidade. Sempre que possível, a posição do ensaio, pressurização, deve ser no ponto mais baixo da linha para facilitar a expulsão de ar durante o enchimento da mesma. Esta posição também registra a máxima pressão e facilita o controle se necessária alguma liberação de água. A linha deve estar enterrada e com o aterro adequadamente compactado. As juntas mecânicas devem estar expostas. Assume-se que o trecho incorpore ventosas ou outros dispositivos de ventilação/proteção nos pontos altos e de fortes inflexões no perfil. Durante o enchimento da linha, os dispositivos de purga de ar devem estar abertos. Recomenda-se que inclusive ventosas automáticas sejam checadas e tenham as bolas de vedação temporariamente retiradas para assegurar-se a expulsão de ar. Proceder ao enchimento da linha lentamente. Deve-se cuidar para expulsar todo ar da linha. Quando a linha estiver completamente cheia, fechar as ventosas e dispositivos de purga de ar. Checar inclusive as ventosas automáticas; a seguir, elevar a pressão à pressão nominal da tubulação. Deixar a tubulação estabilizar por no mínimo 3 horas. Página 9 de 9