PROJECTO DE SANEAMENTO Aula 6 - Sumário AULAS 6 ÓRGÃOS E ACESSÓRIOS Órgãos de Manobra e Controlo. Tipos, Função e Localização (devices and appurtenances). Válvulas de seccionamento (gate valves). Válvulas de descarga (discharge valves). Válvulas de retenção (check valves). Válvulas Reguladoras de Caudal (regulating flow valves). Estações Elevatórias e Sobrepressoras (pumping installations). Exemplos de localização dos Acessórios (location of appurtenances examples). Projecto de Saneamento [A6.1]
(Devices for operation and control) ÓRGÃOS DE MANOBRA E CONTROLO Tipos, função e localização (types, functions and location) Projecto de Saneamento [A6.2]
Órgãos de manobra e controlo de um sistema adutor Principais tipos de órgãos Válvulas de manobra e segurança (manuais ou de funcionamento autónomo) Válvulas de seccionamento Válvulas de descarga ou purga Ventosas (air relief valves) escoamento Válvulas de retenção Válvulas de regulação e controlo Tipicamente manuais, mas também podem ser automatizadas e controladas por telegestão. Tipicamente manuais Actuadas por acção do Actuadas por acção do escoamento Válvulas de duas componentes: corpo da válvula e circuito piloto associado Válvulas redutoras de pressão (pressure-regulating valves) Válvulas de controlo de caudal Válvulas de nível (water level valves) Muitas vezes a mesma válvula (corpo mecânico) é usada com diferentes circuitos pilotos consoante a função pretendida Projecto de Saneamento [A6.3]
Bibliografia e regulamentação Folhas da cadeira: Sousa, E.R. (2001) - Sistemas de adução Manual de Saneamento Básico, Vol II.2 (1990), pp. 6-7 Decreto Regulamentar n.º 23/95, de 23 de Agosto CAPÍTULO IV Elementos acessórios da rede (de distribuição e utilizado para adutoras) Art. 39.º - Juntas Art. 40.º - Válvulas de seccionamento Art. 41.º - Válvulas de retenção Art. 42.º - Redutores de pressão Art. 43.º - Válvulas redutoras de pressão Art. 44.º - Câmaras de perda de carga Art. 45.º, 46.º - Ventosas Art. 47.º, 48.º e 49.º - Descargas de fundo Art. 50.º, 51.º e 52.º - Medidores de caudal Art. 53.º - Bocas de rega e de lavagem Art. 54.º, 55.º e 56.º - Hidrantes Art. 57.º - Câmaras de manobra Projecto de Saneamento [A6.4]
Válvulas de seccionamento Legislação Função Localização Tipos Instalação Projecto de Saneamento [A6.5]
Válvulas de seccionamento Legislação DL 23/95 de 23 de Agosto Artigo 40.º - Válvulas de seccionamento 1 - As válvulas de seccionamento devem ser instaladas de forma a facilitar a operação do sistema e minimizar os inconvenientes de eventuais interrupções do abastecimento. 2 - As válvulas de seccionamento devem ser devidamente protegidas e facilmente manobráveis e localizar-se, nomeadamente: [...] b) Junto de elementos acessórios ou instalações complementares que possam ter de ser colocados fora de serviço; [...] f) Nos entroncamentos principais, em número de duas. Projecto de Saneamento [A6.6]
Válvulas de seccionamento Função e localização em adutoras Função Permitir o isolamento de trechos de conduta em caso de avaria, evitando, assim o esvaziamento de grandes extensões de tubagem em caso de avaria ou limpeza. Localização (em condutas adutoras) 1. Com espaçamentos máximos entre 2 a 4 km (dependendo do perfil e diâmetros) Se colocadas em pontos altos, é mais fácil a manobra porque a conduta está sujeita a menores pressões. Se colocadas em pontos baixos, a conduta fica dividida em trechos mais curtos com vista ao esvaziamento para o mesmo nº de válvulas 2. À entrada e saída de reservatórios, de estações elevatórias e de câmaras de perdas de carga 3. Em derivações da conduta principal (tês), colocar uma em cada ramal Projecto de Saneamento [A6.7]
Válvulas de seccionamento Principais tipos de válvulas Válvula de Cunha (check valves) (com boca de chave ou em caixa) Ex. Torneira Válvula de Borboleta (sempre em caixa) (butterfly valves) Projecto de Saneamento [A6.8]
Válvulas de seccionamento Exemplo de instalação Instalação com boca de chave Instalação em caixa (key valve box) (manhole) Projecto de Saneamento [A6.9]
Válvulas de seccionamento Exemplo de Instalação Válvulas de seccionamento de borboleta com cone de redução Circuito de desvio para o enchimento da conduta Projecto de Saneamento [A6.10]
Ventosas Legislação Função Localização Tipos Instalação Projecto de Saneamento [A6.11]
Ventosas Legislação DR 23/95 Artigo 45.º- Ventosas As ventosas [...] têm por finalidade permitir a admissão e a expulsão de ar nas condutas. Artigo 46.º - Localização e diâmetro das ventosas (em redes) 1 - As ventosas devem ser localizadas nos pontos altos, nomeadamente nos extremos de condutas periféricas e nas condutas de extensão superior a 1000 m sem serviço de percurso. 2 - Nas condutas extensas referidas no número anterior, as ventosas devem localizar-se: a) A montante ou a jusante de válvulas de seccionamento consoante se encontrem respectivamente em troços ascendentes ou descendentes; b) Na secção de jusante de troços descendentes pouco inclinados quando se lhes segue um troço descendente mais inclinado. 3 - O diâmetro mínimo de uma ventosa não deve ser inferior a um oitavo do diâmetro da conduta onde é instalada, com um mínimo de 20 mm. Projecto de Saneamento [A6.12]
Ventosas Função e Localização Função i) Permitir a saída do ar acumulado em pontos altos. ii) Permitir a saída e a entrada de grandes quantidades de ar aquando do enchimento e do esvaziamento das condutas, respectivamente. iii) Função ii) + a entrada de pequenas quantidades de ar (quando ocorrem depressões). Localização (a) Em todos os pontos altos do perfil (b) A montante/jusante de válvulas de seccionamento em trechos ascendentes/descendentes, respectivamente (c) Em pontos altos com aumento brusco de inclinação (e.g., 0.5%->5%) em trechos descendentes, ou diminuição brusca em ascendentes (d) Com espaçamento máximos de 1 km, em trechos com a mesma inclinação (só em projecto de execução) Projecto de Saneamento [A6.13]
Ventosas Instalação Projecto de Saneamento [A6.14]
Ventosas Instalação Projecto de Saneamento [A6.15]
(Discharge valves) Válvulas de descarga Legislação Função Localização Tipos Instalação Projecto de Saneamento [A6.16]
Válvulas de descarga Legislação DR 23/95 Artigo 47.º- Descargas de fundo 1 - As descargas de fundo destinam-se a permitir o esvaziamento de troços de condutas e de partes de redes de distribuição situados entre válvulas de seccionamento, nomeadamente para proceder a operações de limpeza, desinfecção ou reparação, e devem ser instaladas: a) Nos pontos baixos das condutas; b) Em pontos intermédios de condutas com o mesmo sentido de inclinação em comprimentos considerados relativamente elevados, [ ]. 2 - Nos casos referidos na alínea b) ao número anterior, as descargas de fundo devem localizar-se imediatamente a montante ou a jusante das válvulas de seccionamento, respectivamente, nas condutas descendentes e ascendentes. Projecto de Saneamento [A6.17]
Válvulas de descarga Legislação DR 23/95 Artigo 48.º- Lançamento dos efluentes das descargas de fundo 1 - Os efluentes das descargas de fundo devem ser lançados em linhas de água naturais, colectores pluviais ou câmaras de armazenamento transitório, salvaguardando-se, em qualquer dos casos, os riscos de contaminação da água da conduta. 2 - Sempre que necessário, devem prever-se na zona de lançamento dispositivos de dissipação de energia cinética. Artigo 49.º - Dimensionamento das descargas de fundo O dimensionamento de uma descarga de fundo consiste na determinação do seu diâmetro de modo a obter-se um tempo de esvaziamento do troço de conduta compatível com o bom funcionamento do sistema, não devendo o seu diâmetro ser inferior a um sexto do diâmetro da conduta onde é instalada, com um mínimo de 50 mm. Projecto de Saneamento [A6.18]
Válvulas de descarga Função e localização em adutoras Função Permitir o esvaziamento da conduta completo ou entre válvulas de seccionamento sempre que necessário (e.g. reparação, operação e manutenção) Localização a) Em todos os pontos baixos. b) A montante/jusante de válvulas de seccionamento em trechos ascendentes/descendentes, respectivamente Tipos Válvula de seccionamento de pequeno diâmetro Descarga livre ou afogada (air free or submerged discharge) Projecto de Saneamento [A6.19]
Válvulas de retenção Função Localização Instalação Projecto de Saneamento [A6.20]
Válvula de retenção Função e Localização Função Evitar a inversão do escoamento Localização Imediatamente a jusante de cada grupo electrobomba Fechada Aberta Projecto de Saneamento [A6.21]
Válvula de retenção Instalação Estação elevatória Sobrepressora com protecção contra transitórios hidráulicos a montante 1 2 3 4 1 - Válvula de retenção 2 - Junta de montagem 3 - Válvula de seccionamento 4 - Válvula de descarga Reservatório hidropneumático para protecção contra transitórios hidráulicos VR Projecto de Saneamento [A6.22]
Válvulas de regulação e controlo Tipos e função Disposições construtivas Projecto de Saneamento [A6.23]
Válvulas de regulação e controlo Tipos Válvulas redutoras de pressão (pressure-regulating valve) Válvulas de controlo de caudal (regulating flow valve) Válvulas de nível (water level valve) Composição (duas componentes) Corpo da válvula Circuito(s) piloto de controlo Muitas vezes a mesma válvula (corpo mecânico) é usada com diferentes circuitos pilotos consoante a função pretendida Saneamento [A8 e 9.25] Projecto de Saneamento [A6.24]
Válvulas de regulação e controlo Exemplo da instalação Instalação de válvula redutora de pressão com circuito de by-pass Ramal de descarga Válvula de seccionamento Filtro Junta de montagem Válvula de seccionamento VRP Válvula de seccionamento Projecto de Saneamento [A6.25]
(Hed loss camera and pumping installations) CÂMARAS DE PERDA DE CARGA, ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS E SOBREPRESSORAS Disposições de órgãos Exemplos Projecto de Saneamento [A6.26]
Dispositivos Redutores de Pressão Câmaras de perda de carga Válvulas redutoras de pressão (VRP) Válvulas de controlo de caudal Projecto de Saneamento [A6.27]
Dispositivos Redutores de Pressão Câmaras de perda de carga (Localização) Linha de energia estática sem CPC Linha de energia estática com CPC Projecto de Saneamento [A6.28]
Estações Elevatórias Sobrepressoras / protecção a montante e a jusante. Projecto de Saneamento [A6.29]
Estações Elevatórias Sobrepressoras / protecção a montante e a jusante. Projecto de Saneamento [A6.30]
Estações Elevatórias Aspiração de duas. células de um reservatório Aspiração directa da conduta a montante Projecto de Saneamento [A6.31]
Exemplo Localização de órgãos de manobra (Location of devices) Projecto de Saneamento [A6.32]
Exemplo de localização de órgãos Exemplo 1 (conduta com 12 km) Válvulas de seccionamento Ventosas ou Válvulas de descarga Válvulas de regulação 6 3 km 3 km 6 km Projecto de Saneamento [A6.33]
Exemplo de localização de órgãos Exemplo 2 (conduta com 12 km) Válvulas de seccionamento Ventosas Válvulas de descarga Válvulas de regulação Válvulas de retenção 6 3 km 3 km 6 km Projecto de Saneamento [A6.34]
Dispositivos Redutores de Pressão Câmaras de perda de carga (Localização) Linha de energia estática sem CPC Linha de energia estática com CPC Não esquecer as válvulas de seccionamento de 4 em 4 km (não indicadas) Projecto de Saneamento [A6.35]