PROJETO BÁSICO DO SISTEMA ADUTOR LAGINHAS CAICÓ / RN

Governo do Estado do Rio Grande do Norte PROJETO BÁSICO DO SISTEMA ADUTOR LAGINHAS CAICÓ / RN Volume 1 Tomo I Texto Fortaleza, Fevereiro/2010

APRESENTAÇÃO A JM Engenheiros Consultores Ltda, no âmbito do contrato firmado com a Secretaria de Estado do Meio do Rio Grande do Norte, apresenta o relatório de Concepção e Dimensionamento das Obras e Equipamentos do Projeto Básico do. Este relatório é composto de 02 (dois) Volumes, assim distribuídos: Volume 1 - Tomo I Texto; - Tomo II Orçamento Básico; - Tomo III Detalhamento dos Nós (Ponto a Ponto). Volume 2 - Tomo I Desenhos (LAGINHAS-PB-PP-001-075 a LAGINHAS-PB-PP-750-823); - Tomo II Desenhos (ETA E EB-1 (PROJETO)); - Tomo III Desenhos (ELEMENTOS ESTRUTURAIS). O Volume 1 Tomo I (Texto), além desta apresentação, é composto por 8 (oito) Capítulos denominados: 1. Objeto e Objetivo; 2. Parâmetros de Projeto; 3. Dados Básicos Utilizados nos Estudos; 4. Concepção do Projeto; 5. Característica do Sistema Adutor; 6. Transiente Hidráulico; 7. Suprimento Elétrico; 8. Ficha Técnica do Projeto. i

SUMÁRIO APRESENTAÇÃO... I LISTA DE TABELAS...III LISTA DE FIGURAS...III 1. OBJETO E OBJETIVO... 2 2. PARÂMETROS DE PROJETO... 4 3. DADOS BÁSICOS UTILIZADOS NOS ESTUDOS... 7 4. CONCEPÇÃO DO PROJETO... 9 4.1 CAPTAÇÃO... 9 4.2 ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA... 11 4.3 ÁGUA TRATADA... 21 5. CARACTERÍSTICA DO SISTEMA ADUTOR... 26 5.1 DESCRIÇÃO DO SISTEMA ADUTOR... 26 5.2 DIMENSIONAMENTO ECONÔMICO DOS TRECHOS DO SISTEMA ADUTOR... 26 5.3 ESCOLHA DO DIÂMETRO ECONÔMICO... 28 5.4 DADOS BÁSICOS DOS QUANTITATIVOS DO SISTEMA LAGINHAS... 29 5.5 EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO E OPERAÇÃO DA REDE... 30 5.6 OBRAS CIVIS... 31 6. TRANSIENTE HIDRÁULICO... 35 6.1 SEQÜÊNCIA DOS CÁLCULOS... 35 6.2 ANÁLISE INDIVIDUAL DAS ADUTORAS E DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS DE PROTEÇÃO... 36 6.3 CONCLUSÕES... 41 7. SUPRIMENTO ELÉTRICO... 43 7.1 SISTEMA DE FORNECIMENTO DE ENERGIA... 43 8. FICHA TÉCNICA DO PROJETO... 47 8.1 CAPTAÇÃO... 47 8.2 ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE ÁGUA BRUTA CAPTAÇÃO... 47 8.3 ESTAÇÃO DE TRATAMENTO (ETA)... 47 8.4 ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE ÁGUA TRATADA (EB-1)... 47 8.5 ADUTORA... 48 ii

LISTA DE TABELAS Tabela 4.1 Sistema Adutor Umarí População (hab.)... 5 Tabela 4.1 Características Principais das Estações de Bombeamento... 23 Tabela 5.1 Segmentos do... 30 Tabela 5.3 Diâmetro das Ventosas... 30 Tabela 6.1 Cálculo das Sobrepressões e Subpressões Sem Proteção (Trecho: EB Flutuante a EB-1)... 38 Tabela 6.2 Cálculo das Sobrepressões e Subpressões Com Proteção (Trecho: EB-1 a Reservatório Laginhas)... 40 Tabela 10.1 Lista de Materiais Elétricos da EB-1... 44 LISTA DE FIGURAS Figura 1.1 Localização do Município de Caicó... 2 Figura 4.1 Arranjo geral do Caicó/RN... 10 Figura 4.2 Curva da Bomba Selecionada para EB-1... 24 Figura 5.1 Custo para as Estações de Bombeamento... 27 Figura 5.2 Diâmetros dos Vários Trechos de Recalque do Sistema Adutor... 28 Figura 5.3 Comparativo de Custos entre as Alternativas de Seleção do Diâmetro Econômico... 29 Figura 6.1 Sobrepressões e Subpressões Sem Proteção (Trecho: EB Flutuante a EB-1 Sistema Adutor Laginhas)... 37 Figura 6.2 Sobrepressões e Subpressões Com Proteção (Trecho: EB-1 a Reservatório Laginhas )... 39 iii

1. OBJETO E OBJETIVO 1

1. OBJETO E OBJETIVO O objeto do presente relatório são os Estudos de Concepção e Dimensionamento das Obras e Equipamentos do ". Seu objetivo é apresentar os estudos técnico-econômicos do dimensionamento do, tendo em vista os seguintes aspectos: Sistema de captação e bombeamento; Sistema de tratamento de água; Sistema adutor; Estudo de transientes hidráulicos; Sistema elétrico; Quantitativos e Orçamentos; Memória de cálculo. O tem por finalidade o abastecimento da comunidade Laginhas pertencentes ao município de Caicó/RN. A Figura 1.1 ilustra a localização geográfica do empreendimento. Figura 1.1 Localização do Município de Caicó 2

2. PARÂMETROS DE PROJETO 3

2. PARÂMETROS DE PROJETO Para o dimensionamento do sistema adutor foram adotados os seguintes parâmetros: Taxa de crescimento:... 1%; Consumo per capta:...100 l/hab./dia; Coeficiente de perdas:... 5%; Coeficiente do dia de maior consumo (Kl):... 1,2. A Tabela 2.1 apresenta a população, vazões e volume produzidos pela comunidade abastecida pelo ao longo dos 30 anos de operação do sistema. O sistema foi concebido, com operação de 16 horas por dia para Estação de Bombeamento flutuante e 11 horas por dia para Estação de Bombeamento EB-1. 4

3. DADOS BÁSICOS UTILIZADOS NOS ESTUDOS 6

3. DADOS BÁSICOS UTILIZADOS NOS ESTUDOS Para elaboração do Projeto Básico do foram utilizados os seguintes dados básicos: O levantamento topográfico constou de locação, nivelamento e cadastro do caminhamento da adutora e traçado de planta e perfil na escala 1:2000H e 1:200V; Nas plantas e perfis fornecidos foram localizadas deflexões, descargas, ventosas, travessias de talvegues etc.; O projeto da adutora se encontra nos Desenhos LAGINHAS-PB-PP-001-075 a LAGINHAS-PB-PP-750-823. O detalhamento ponto a ponto da adutora se encontra no Volume 1 - TOMO III. 7

4. CONCEPÇÃO DO PROJETO 8

4. CONCEPÇÃO DO PROJETO O capta água do Rio Piranhas através de uma estação de bombeamento flutuante até uma estação de tratamento situada a cerca de 240 m da captação e por intermédio de bombeamento recalca água para a comunidade de Laginhas no município de Caicó/RN. O sistema de implantação da Adutora Laginhas contempla a captação, estação de tratamento, estação de bombeamento EB-1 e a adutora para abastecimento da comunidade Laginhas. As principais obras que compõem o sistema adutor são: Captação no Rio Piranhas por intermédio de estruturas flutuantes dotadas de bombas de eixo vertical; Estação de tratamento de água (ETA), o reservatório de água tratada, e a estação elevatória de água tratada; Adutora principal, saindo da Estação de Tratamento de Água até a comunidade Laginhas; A Figura 4.1 apresenta o arranjo geral do com os principais elementos do projeto. 4.1 CAPTAÇÃO A captação para o foi prevista no leito do Rio Piranhas com funcionamento do sistema de 16 horas.. Captação flutuante, modelo Float Cap, pré-fabricada em plástico reforçado com fibra de vidro, segundo as normas ASTM-D2563 e NBS-PS1569, composta por: Flutuante construído num só bloco, com base de apoio para bomba centrífuga monobloco.fabricado em PRFV, recebendo pintura externa de gel coat e internamente preenchido por poliuretano expandido; Abrigo de proteção da motobomba fabricado em PRFV, com pintura externa em gel coat, fixação por parafusos; Sino de sucção fabricado em PRFV; Olhais de fixação dos cabos, fabricados em latão; Flutuador fabricado em PRFV, com pintura externa em gel coat, com berço para tubo PEAD, a ser instalado a cada 5m; Conjunto motobomba centrífugo, eixo horizontal, sistema monobloco, trifásico 380V, 60Hz, 1,5 cv. MODELO FLOAT CAP FC-50 CAPACIDADE DE PESO 50 Kg 9

Figura 4.1 Arranjo geral do Caicó/RN 10

4.2 ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA Por insuficiência de dados sobre a qualidade da água, a configuração apresentada foi estabelecida supondo como características da água bruta: turbidez máxima 200 ut, onde 90% tempo 100 ut; cor verdadeira máxima 100 uh, onde 90% tempo 75 uh; ph 5 a 9; Ferro e manganês ausentes; NMP Coliformes Totais 5000/100ml; A utilização do equipamento para tratar águas com características diferentes da citada sem consulta e aprovação da CONTRATANTE será de inteira responsabilidade da CONTRATADA, não cabendo reclamações por uma eventual baixa eficiência no processo de tratamento. 4.2.1 Tecnologia de Tratamento 4.2.1.1 Características da Estação de Tratamento Levando-se em consideração os resultados operacionais de várias ETAs que empregam a dupla filtração, apresentando o seu efluente dentro dos padrões de potabilidade, foi possível deferir a concepção da ETA, empregando-se a tecnologia citada. Há inúmeras vantagens deste tipo de tecnologia em relação àquela com tratamento em ciclo completo, não só em relação aos custos de implantação, como também os relativos à operação e manutenção. Não há necessidade de unidades de floculação e de decantação, além da coagulação ser realizada no mecanismo de neutralização de cargas, com redução considerável de coagulante e alcalinizante em comparação ao tratamento em ciclo completo, para o qual o mecanismo de coagulação é predominantemente realizado no mecanismo de varredura. Considerando as características variáveis das águas, especialmente em épocas de chuva, a filtração direta ascendente foi prevista para funcionar com quatro descargas de fundo intermediárias, durante a carreira de filtração, e com aplicação simultânea de água na interface pedregulho-areia para evitar ocorrência de subpressão quando da execução de uma descarga. Tal procedimento irá concorrer para extração de parte do material retido no início da camada de areia e de quase a totalidade das impurezas retidas na camada de pedregulho, aumentando com isso a duração das carreiras de filtração. A filtração descendente funcionará como um polimento do efluente do ascendente. As águas provenientes da adutora seguirão à câmara de carga, onde será aplicado o coagulante (sulfato de alumínio ou policloreto de alumínio). Após a aplicação, existe uma grade constituída de varões redondos de aço inoxidável, destinada à mistura do coagulante, a qual chamamos de misturador hidráulico. Na seqüência, a água coagulada será distribuída para os filtros de fluxo ascendente. O nível de água no interior da câmara de carga irá variar em função do grau de retenção de impurezas nos filtros. A câmara de carga dispõe de um medidor de nível, cuja variação indicará a necessidade da execução de descargas de fundo intermediárias. A princípio, a filtração direta ascendente deverá funcionar com programação de quatro descargas de fundo intermediárias, a partir da carga hidráulica disponível e da perda de carga na tubulação e nos meios granulares limpos. Como o efluente do filtro 11

ascendente não necessita apresentar turbidez inferior a 1uT, pode-se adotar granulometria e taxa de filtração maiores comparados à filtração rápida ascendente somente. O efluente dos filtros ascendentes é encaminhado então aos filtros de fluxo descendente, passando por um polimento que resulta numa turbidez final inferior a 1uT. Os filtros descendentes retêm as impurezas provenientes dos ascendentes, trabalhando com taxas de filtração maiores. O efluente de cada filtro descendente passa então pela caixa niveladora, descarregando em tubulação coletora de água filtrada em diâmetro adequado ao projeto com suas subseqüentes ampliações de coleta, destinando-se ao reservatório semi-enterrado ou apoiado (água filtrada). Na tubulação de água filtrada, será adicionado o cloro para desinfecção, e próximo à entrada do reservatório, a suspensão de cal para correção final do ph. A lavagem dos filtros ascendentes deverá ser realizada através de reservatório elevado ou motobombas com velocidade ascensional de lavagem entre 0,9 e 1,1 m/min e pressão de entrada na tubulação de 11 a 14 mca com um tempo de lavagem de 8 a 10 minutos. Para os descendentes, a velocidade deverá ser de 0,60 a 0,70m/min, com tempo de lavagem entre 6 e 8 min. O resultado final da dupla filtração é a produção econômica da água com características que, consistentemente, atendem ao Padrão Brasileiro de potabilidade. 4.2.2 EQUIPAMENTOS 4.2.2.1 SISTEMA DE FILTRAÇÃO Cada filtro ascendente será composto de uma célula que terá forma cilíndrica vertical, com fundo formado por troncos cônicos e em cada tronco será instalado um difusor especial, que será interligado ao sistema tubular de distribuição de água de lavagem e coleta do lodo no momento da descarga de fundo. Internamente, cada filtro constará de tubulações em sistema de malha para introdução de água na interface areiapedregulho, calhas coletoras providas de orifícios, destinadas à coleta de água filtrada e/ou de lavagem, que conduz à caixa coletora externa onde será distribuída a água de lavagem para o sistema de drenagem e a filtrada para o reservatório. O meio filtrante será composto por três camadas de areia apoiadas em oito camadas de pedregulho, que funcionarão como leito de contato para floculação, dispostos sobre os troncos cônicos. Cada filtro descendente será composto de uma célula que terá forma cilíndrica vertical, com fundo plano. Internamente, cada filtro constará de sistema tubular de coleta de água filtrada (e distribuição de água de lavagem), calha coletora provida de orifícios, destinada à coleta de água filtrada(proveniente do filtro ascendente) e/ou de lavagem, que conduz à caixa coletora externa onde será distribuída a água de lavagem para o sistema de drenagem. Acompanhando o filtro descendente, temos a caixa niveladora. Procuramos adotar uma taxa de filtração ascendente em torno de 180 m³/m².dia e descendente de 240 m³/m².dia, seguindo as recomendações de resultados da 12

operação de várias ETA s com dupla filtração instaladas. Desta forma, o sistema de dupla filtração será constituído por 04 unidades, com uma célula cada, pré-fabricadas em plástico reforçado com fibra de vidro (PRFV), sendo 02 filtros ascendentes com diâmetro de 0,8 m e 02 filtros descendentes com diâmetro de 0,6 m. - Dados: Método de operação... Taxa declinante Entrada nos filtros... Tubulação / difusores Saída dos filtros... Calhas ou tubos coletores (soleiras e orifícios) Método de lavagem... Descargas contínuas e limpeza geral Número de filtros... 02 unidades Diâmetro de cada célula... 0,8 m Área filtrante por unidade... 0,5 m² Taxa de Filtração: T = Q x 24 4 (nº de filtros) x área T = taxa de filtração (m³/m².dia) Q = vazão total do afluente (m³/h) Área = área de um filtro (m²) - Com os filtros em operação normal teremos: TFOpe = 5,22 x 24 = 125,28 m³/m².dia onde: TFOpe= taxa de filtração na operação 2 x 0,5 - Com um filtro em lavagem ou descarga, e os demais em operação, teremos: TFLav = 5,22 x 24 = 250,56 m³/m².dia onde: TFLav= taxa de filtração na lavagem 1 x 0,5 4.2.2.2 FILTRAÇÃO DESCENDENTE - Dados: 13

Método de operação... Taxa declinante Entrada nos filtros... Tubulação / difusores Saída dos filtros... Calhas ou tubos coletores (soleiras e orifícios) Método de lavagem... Descargas contínuas e limpeza geral Número de filtros... 02 unidades Diâmetro de cada célula... 0,6 m Área filtrante por unidade... 0,28 m² TFOpe = 5,22 x 24 = 223,71 m³/m².dia onde: TFOpe= taxa de filtração na operação 2 x 0,28 - Com um filtro em lavagem ou descarga, e os demais em operação, teremos: TFLav = 5,22 x 24 = 447,43 m³/m².dia onde: TFLav= taxa de filtração na lavagem 1 x 0,28 4.2.2.3 SISTEMA DE LAVAGEM A lavagem de um filtro qualquer da bateria, será efetuada quando o nível máximo de água for atingido na câmara de carga ou no piezômetro, com água proveniente do reservatório semienterrado, por meio de conjuntos moto-bombas. - Dados: - Área do filtro = 0,5 m² - Velocidade ascensional de lavagem = 0,90 a 1,10 m/min (usamos 1 m/min) - Duração da lavagem = 8 a 10 min (usamos 10min) - Velocidade ascensional na interface = 0,5 a 0,6 m/min (usamos 0,5 m/min) - Duração de descarga de fundo = 1 min - Vazão de lavagem = 1 x 0,5 m2 = 0,5 m³/min = 30 m³/h - Volume gasto na lavagem de um filtro = 0,5 m³/min x 10 min = 5 m³ - Vazão de água na interface = 0,5 m/min x 0,5 m2 = 0,25 m³/min = 15 m³/h - Volume gasto na descarga de fundo = 0,25 m³/min x 1 min = 0,25 m³ Utilizaremos 03 (três) conjuntos moto-bombas centrífugas, 15 m³/h x 12 mca, 1,5 CV, 1750 rpm. 14

Para lavagem de interface, apenas uma bomba será utilizada para fornecer a vazão necessária, enquanto que para a lavagem geral, utilizaremos as duas bombas em paralelo. A terceira bomba atuará como reserva. b)filtros descendentes A lavagem de cada filtro deve ser efetuada quando a perda de carga atingir 1,5 m. As características operacionais da lavagem dos filtros descendentes são: - velocidade ascencional de lavagem: Va= 0,65 m/min - vazão de água para lavagem: 0,65m/minx x 0,28 m2 = 0,182 m³/min = 10,92 m³/h c) reservatório de água filtrada e elevatória de água para lavagem Os volumes máximos de água para lavagem são os seguintes: 1. Filtro ascendente: 1 m/min x 10 min x 0,5 m² = 5 m³ 2. Filtro descendente: 0,65 m/min x 7 min x 0,28 m² = 1,274 m³ 3. Aplicação da água na interface: 0,5 m/min x 1 min x 0,5 m² = 0,25 m³ Assumindo-se que possa ocorrer lavagem seqüencial de dois filtros, um ascendente e outro descendente, o volume de água para lavagem para ser armazenado será de aproximadamente = 6,524 m³ A elevatória de água para lavagem dos filtros será constituída por três conjuntos moto bombas (2+1de reserva), do tipo centrífuga de eixo horizontal, com capacidade de recalque de cerca de 15 m³/h para AMT = 12 mca. Para a lavagem dos filtros ascendentes deverão operar dois conjuntos em paralelo, formando cerca de 30 m³/h para garantir a velocidade ascensional necessária para a expansão do leito filtrante. Para a lavagem dos filtros descendentes e fornecimento da água durante as descargas intermediárias dos filtros ascendentes, deverá ser utilizada apenas uma bomba devido às menores vazões requeridas para essas operações. 4.2.2.4 SISTEMA DE DOSAGEM - Considerações Gerais O sistema de dosagem permite um funcionamento por turnos de operação da ETA, que poderá ser ajustado quando da operação prática. Para o equipamento calculado, considerou-se uma dosagem média dos produtos químicos. Quando existirem dois kits, seu funcionamento será o seguinte: 01 kit fazendo na dosagem, 01 kit preparando a solução ou suspensão. Cada kit de dosagem é composto por: Tanque em PRFV com volume suficiente para armazenamento da solução; Misturador da solução; 15

Bomba dosadora tipo diafragma ou centrífuga. 4.2.2.5 Produtos Químicos 4.2.2.5.1 Sulfato de Alumínio (granular) Para uma dosagem a uma concentração de 5% da solução, adotamos 02 (dois) kits, modelo KPDS-70, com tanque com volume útil de 70 litros. 4.2.2.5.2 Barrilha Para uma dosagem a uma concentração de 5% da suspensão, adotamos 02 (dois) kits, modelo KPDS - 70, com tanque com volume útil de 70 litros. 4.2.3 ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS 4.2.3.1 MISTURADOR HIDRÁULICO Misturador hidráulico tubular, integrado ao tubo de coleta do aerador, por meio de placa de orifício em PVC dotado de dois pontos para aplicação de produto químico, sendo neste caso em diâmetro de 60. 4.2.3.2 CÂMARA DE CARGA A câmara de carga será fabricada em plástico reforçado com fibra de vidro (PRFV), acompanhada de misturador hidráulico, dotada de visor de nível de 2000 mm com cinco indicadores de nível, variação a cada 400 mm, para controle das descargas de fundo e lavagem do leito filtrante. A altura total da câmara dispõe de uma carga hidráulica suficiente para vencer a altura do(s) filtro(s), a perda de carga no material filtrante, as perdas localizadas nos filtros e barriletes de interligação e mais os dois metros para acúmulo da perda de carga no processo de filtração. A fabricação seguirá as especificações das normas ASTM-D3299, ASTM-D2996, ASTM-D2563 e NBS-PS15, orientando para que o seu processo de fabricação seja composto pelas etapas seguintes: Superfície interna constituída de uma camada de véu sintético, acompanhada de duas demãos de manta 450g/m², impregnadas com resina isoftálica pelo processo manual, formando uma barreira química inerte à hidrólise e ataques dos produtos químicos utilizados à montante. Camada estrutural formada por fios contínuos e picados pelo processo de enleamento contínuo (filament winding), com resina tereftálica. Na superfície externa será efetuado lixamento manual objetivando retirar algumas fibras expostas, para posterior pintura à base de gel-coat aditivado com agentes tixotrópicos, pigmento na cor desejada e inibidores de radiação ultra-violeta. 16

4.2.4 Características Principais Modelo... CCLA 400 Quantidade... 01 unid Diâmetro interno... 400 mm Altura total... 5800 mm Dreno de fundo... 40 mm 4.2.5 FILTRO ASCENDENTE E DESCENDENTE Cada filtro ascendente possui fundo interno formado por ramais de seção elíptica (com formato de viga Califórnia), os quais possibilitam maior eficiência na remoção das impurezas retidas na camada de pedregulho por ocasião da realização das descargas de fundo, além de uniformizar a distribuição da água coagulada e de lavagem. Dispõem ainda de tubulações para introdução de água na interface areia-pedregulho, evitando a formação de vácuo, formado pela diferença de gradiente de percolação da água na areia filtrante e nas camadas de pedregulhos; calha coletora e uma caixa distribuidora para águas filtrada e de lavagem. Cada filtro descendente possui fundo plano, tubulações de coleta de água filtrada (e distribuição de água de lavagem), calha coletora e uma caixa receptora do efluente do filtro ascendente, contando também com caixa niveladora. A fabricação seguirá as especificações das normas ASTM-D3299, ASTM-D2996, ASTM-D2563 e NBS-PS15, orientando para que o seu processo de fabricação seja composto pelas etapas seguintes: Superfície interna formada de uma camada de véu sintético e uma manta 450 g/m2, impregnadas com resina isoftálica, pelo processo manual, formando uma barreira química inerte à hidrólise e ataques de substâncias corrosivas utilizadas no processo auxiliar de filtração e abrasão. Camada estrutural formada por fios contínuos e picados pelo processo de enleamento contínuo (filament winding), com resina tereftálica. Na superfície externa será efetuado lixamento manual, objetivando retirar algumas fibras expostas, para posterior pintura à base de gel-coat aditivado com agentes tixotrópicos, pigmento na cor desejada e inibidores de radiação ultravioleta. 4.2.5.1 Características Principais 17

- MODELO Filtro CLA III 80 Quantidade... 02 Unid Diâmetro... 800 mm Altura... 3.300 mm Entrada de água coagulada... PVC Ø 75 mm Entrada de água para lavagem... PVC Ø 75 mm Saída de água filtrada... PVC Ø 50 mm Saída da água de lavagem... PVC Ø 75 mm Entrada de água na interface... PVC Ø 40 mm Descarga de fundo... PVC Ø 50 mm - MODELO Filtro FD 60 Quantidade... 02 Unid Diâmetro... 600 mm Altura... 3.000 mm Entrada de água filtrada... PVC Ø 60 mm Entrada de água para lavagem... PVC Ø 60 mm Saída de água filtrada... PVC Ø 32 mm Saída da água de lavagem... PVC Ø 50 mm 4.2.5.2 Dispositivos Acessórios Escada: Cada filtro possui escada em tubo de ferro preto Ø1 1/4, com degraus em liga de alumínio e cobre. Barrilete: O barrilete de manobra e interligações a ser fornecido para cada unidade é projetado para atender à futura ampliação, bem como permitir a lavagem ou manutenção de uma unidade sem retirada de operação das demais, quando o sistema se compõe de mais de uma unidade filtrante. As válvulas utilizadas nas operações são do tipo borboleta modelo WAFER, para montagem entre flanges, segundo as normas ABNT NBR 7669, PN-10 ou DIN 2532, 18

PN-10 em ferro fundido, ASMTA- 351-CF8 e semi eixo AISI 316, pressão de serviço 15 psi. O barrilete é composto por: tubos e conexões em PVC soldável, classe 12(PN-6), com flanges em PRFV na entrada e saída do filtro; registros de esfera em PVC soldável (água coagulada, saída de água filtrada, entrada de água de interface e descarga de fundo) e registros de gaveta (entrada e saída de água de lavagem). As tubulações e válvulas são dimensionadas de acordo com as normas para elaboração dos projetos de ETAs. Material filtrante para cada unidade: Todo material filtrante se apresenta livre de impurezas tais como: lama, matéria orgânica, argila, ferro e manganês, acondicionados em sacos plásticos contendo aproximadamente 30 kg, resistentes ao transporte e armazenamento, devidamente etiquetados nas granulometrias. Todo material apresentar-se-á rigorosamente dentro das granulometrias e coeficientes de uniformidade abaixo discriminados: a) Estratificação CAMADA Nº GRANULOMETRIA (mm) Ascendente GRANULOMETRIA (mm) Ascendente 01 38,0 a 25,4 100 mm 38,0 a 25,4 150 mm 02 25,4 a 15,9 100 mm 25,4 a 15,9 100 mm 03 15,9 a 9,6 100 mm 15,9 a 9,6 100 mm 04 9,6 a 4,8 200 mm 9,6 a 4,8 75 mm 05 15,9 a 9,6 150 mm 4,8 a 2,4 75 mm 06 9,6 a 4,8 100 mm - - 07 4,8 a 2,4 500 mm - - TOTAL PEDREGULHO 1250 mm - 500 mm Areia 1,2 a 2,8 110 mm 0,30 a 1,41 700 mm TOTAL AREIA 1600 mm - 700 mm ALTURA TOTAL 2350 mm - 1200 mm b) Fornecimento As camadas 01 (um) até a 07 (sete) são pedregulhos formados por seixos rolados seguindo suas granulometrias apresentadas. Há uma repetição das camadas de número 3-5 e 4-6; são os mesmos materiais, entre si, mas com posição e espessura diferente. Leito Filtrante do Filtro Ascendente: - Tamanho do grão:... 1,20 a 2,80 mm; - Coeficiente de desuniformidade:... 1,5 a 1,7; - Coeficiente de esfericidade:... 0,70 a 0,80. 19

Leito Filtrante do Filtro Descendente: - Tamanho do grão:... 0,42 a 1,41 mm; - Coeficiente de desuniformidade:... 1,3 a 1,5; - Coeficiente de esfericidade:... 0,70 a 0,80. 4.2.5.3 KIT DE PREPARAÇÃO E DOSAGEM DE SOLUÇÕES QUÍMICAS KPDS-70 TANQUE PRFV BOMBA DOSADORA AGITADOR Diâmetro Superior (mm) 420 Tipo Diâmetro Inferior (mm) 375 Capacidade Diafragma, 37W, Potência do motor monofásica 220V 5 l/h (máx) 70 mca (máx) Rotação nominal Altura Total (mm) 850 Rotâmetro - Haste 0,16 CV 1750rpm Inox Ø12,7mm Altura Útil (mm) 670 Válvula Globo - Comprimento da Haste 550 mm Volume Total (litros) 80 Volume Útil (litros) 70 Válvula de Retenção PVC Válvula de Pé com Crivo PVC - Hélice PRFV Ø100mm - -- -- Alimentação Ø20mm Extravasor -- Dreno Ø25mm 4.2.5.3.1 Tanque em PRFV Tanque para preparação e armazenamento de solução química, contendo tubo de alimentação, descarga, extravasor e dreno, tampa com agitador e bomba dosadora centrífuga ou diafragma. Fabricado em resina isoftálica com neo-pentil-glicol e isenta de carga, reforçado com fibra de vidro, laminado na espessura adequada com as condições operacionais, atendendo às especificações das normas ASTM-D2563, NBS-PS15 e CETESB/E- 7130: A superfície interna é constituída por uma camada com espessura mínima de 0,25 mm, reforçado com véu de fios de vidro, rica em resina isoftálica com neo-pentilglicol, não contendo mais que 10% em peso de material de reforço. As condições usadas nesta superfície são para formar uma barreira química; As camadas estruturais compõem-se de fio roving com resina poliéster de grau comercial isenta de cargas, cujo conteúdo de vidro é de 30% em peso, totalizando uma espessura compatível com as condições operacionais; A superfície externa constituída de gel-coat, será relativamente lisa, sem nenhuma fibra solta ou qualquer projeção aguda, com bastante resina isoftálica com neopentil-glicol para evitar que fibras fiquem expostas. Esta resina contém substâncias químicas que protegem o equipamento dos raios ultravioletas. 20

4.2.5.3.1.1 Bomba Dosadora Bomba dosadora tipo eletromagnética, com ajuste manual de vazão por meio de botão no painel, em dupla escala de regulagem (0 100% e 0 20%), com luzes indicadoras de força, pulso e escala selecionada, gabinete em plástico de alta resistência, montagem em parede ou base horizontal, 220 v, IP-65, acionamento no corpo da bomba. 4.2.5.3.1.2 Agitador Tipo vertical, motor elétrico, trifásico, IP54, 220/380V, 60 hz, 1.750 rpm, equipado com haste e hélice para agitação. Acionado por chave magnética de partida direta com proteção térmica. 4.2.5.4 MOTOBOMBAS PARA LAVAGEM DOS FILTROS 4.2.5.4.1 Conjuntos motobombas 03 (três) conjuntos motobombas (01 reserva), tipo centrífuga, eixo horizontal, trifásico 380V, 60Hz, com as seguintes características: FILTRO CLA II 80 Vazão... 15 m³/h AMT... 12 mca RPM... 1750 Potência do Motor... 1,5 cv Incluindo barrilete padrão das bombas, composto por tubos e conexões flangeados, em PRFV, PN-4, válvulas borboletas wafer, válvulas de retenção, parafusos, porcas e arruelas galvanizadas para fixação. 4.2.5.4.2 Quadro de Comando e Proteção (Não faz parte do nosso fornecimento) Quadro metálico para comando e proteção dos 03 motores de 1,5 CV, contendo 03 (três) chaves de partida direta e demais acessórios: contator tripolar, relé de sobrecarga, relé de tempo, relé falta de fase, relé de nível, horímetro, chave para seleção manual/automático, sinaleiro, fusíveis de força e comando, amperímetro, voltímetro, chave para voltímetro, horímetro, barramento, fiação e terminais. 4.3 ÁGUA TRATADA 4.3.1 Considerações Gerais No Sistema Adutor Umarí há uma estação de bombeamento de água tratada, a saber: Estação de bombeamento 1: localiza-se no sítio da ETA e recalca água para o abastecimento da comunidade Laginhas beneficiada pelo sistema. 21

O poço de sucção deverá dispor de sensores de nível que emitirão sinais (alarmes sonoros e luminosos) indicando os momentos que devem ser ligados ou desligados os motores. A elevatória disporá de uma monovia, equipada com talha manual, que permitirá a movimentação horizontal e vertical dos conjuntos elevatórios, bem como dos demais equipamentos. O arranjo proposto para a sala de bombas propicia a livre circulação de pessoas, como também dos equipamentos. A obra civil da estação constará de um poço de sucção, sala de bombas e dispositivo de drenagem localizado em nível inferior e, em nível superior, sala de comando, área para depósito de materiais e equipamentos e gabinete sanitário. A disposição das tubulações, além de proporcionar boa circulação pelo interior da sala, garante um bom equilíbrio dos esforços resultantes, sem a necessidade de grandes estruturas de ancoragem. A estação é equipada com bombas centrífugas de eixo horizontal, acopladas a motores elétricos trifásicos, ambos montados sobre base de ferro fundido. As bombas trabalharão sempre afogadas, de forma a manter o NPSH requerido sempre inferior ao disponível na instalação e, portanto de modo a protegê-la contra o fenômeno da cavitação. Igualmente, a formação de vórtice também será evitada mantendo-se a velocidade na tubulação de sucção abaixo de 1 m/s. As tubulações de descarga das bombas, bem como o barrilete de recalque foram dimensionados de forma a propiciar velocidades de escoamento não superiores a 3 m/s. As tubulações de sucção serão equipadas com registro de bloqueio e junta de montagem. As descargas das bombas disporão de válvula controladora de bomba que possuirão a função de retenção e que tem a vantagem de minimizar os efeitos do golpe de ariete pela sua rapidez de fechamento. Também é prevista a instalação de medidores de vazão ultrassônico e de manômetros para a aferição das pressões resultantes. Todas as conexões, válvulas e peças especiais previstas nas tubulações de sucção deverão ser PN10 enquanto as correspondentes às tubulações de descarga e barrilete de recalque deverão ser PN25. As bombas utilizadas são de baixa rotação que seguramente apresentam menor desgaste ao longo do tempo bem como menor necessidade de manutenção. Na captação flutuante optou-se por bombas submersas de eixo vertical também com baixa rotação. A captação flutuante e a estação de bombeamento EB-1, serão equipadas com dois (1) conjuntos elevatórios, sendo um de reserva. 22

O foi projetado para entrar em operação com a vazão final de plano, não havendo graduação em sua implantação. A Tabela 4.1 apresenta as principais características hidráulicas da EBF E EB-1. Tabela 4.1 Características Principais das Estações de Bombeamento Vazão Total Hman. Número de Unidades Potência EB (l/s) (m.c.a.) Operação Reserva Unitária (cv) FLUTUANTE 1,45 23,37 1 1 1,5 EB-1 1,96 132,40 1 1 10,0 4.3.2 Seleção dos Conjuntos Motobombas Dimensionado o sistema adutor, foram traçadas as curvas do sistema para cada recalque. De posse da curva do sistema e dos dados básicos da adutora, determinouse o conjunto moto bomba adequado. A curva da bomba selecionada para Estação de Bombeamento EB-1 esta apresentada na Figura 4.2. 23

Figura 4.2 Curva da Bomba Selecionada para EB-1 24

5. CARACTERÍSTICA DO SISTEMA ADUTOR 25

5. CARACTERÍSTICA DO SISTEMA ADUTOR 5.1 DESCRIÇÃO DO SISTEMA ADUTOR O pode ser dividido em dois trechos: Da captação flutuante à estação de tratamento de água (ETA) e à estação de bombeamento (EB); Da estação de bombeamento até o reservatório na comunidade de Laginhas, denominada adutora principal; A vazão total de captação do projeto do, é de 1,42 l/s, correspondente a uma vazão de tratamento de cerca de 1,35 l/s = 116,64 m³/dia (tempo de operação de 16 horas da EBF, no ano de alcance do projeto) e acrescida de 5% por perdas na ETA a ser projetada, ou seja, 0,07 l/s. E a vazão de adução 1,96 l/s correspondente ao tempo de operação do Conjunto motor bomba da EB-1. 5.2 DIMENSIONAMENTO ECONÔMICO DOS TRECHOS DO SISTEMA ADUTOR 5.2.1 Critérios Utilizados Foi utilizada a seguinte formulação para a determinação da perda de carga na adutora: fórmula de Colebrook-White em conjunto com a fórmula universal de perda de carga de Darcy-Weisbach, conforme abaixo demonstrado: 1 Formula de Colebrook-White: 2log f 3,7 L Formula de Darcy-Weisbach: H f V 2 D 2g Onde: f - fator de atrito; k - Rugosidade do tubo (mm) = 0,2; R - Número de Reynolds; L - Comprimento (m); V - Velocidade de escoamento (m/s); D - Diâmetro (m); g - Aceleração da gravidade = 9,81 m/s². 5.2.2 Metodologia k D 2,51 R f Utilizou-se o método do estudo econômico para a determinação do diâmetro correspondente ao menor custo total (energia + investimento). 26

5.2.2.3 Determinação dos Custos de Energia Os custos de energia foram determinados com base nas tarifas horo-sazonais obtidas na ANEEL, segundo resolução n 218 de 27/08/2004. Esses custos se referem aos preços de consumo de energia em R$ kw x h, no período de ponta seca e úmida, e fora da ponta seca e úmida, considerando também o custo da demanda fora da ponta em R$ kw/mês. Para a determinação do custo de consumo considera-se a evolução da demanda ao longo dos 30 anos de vida útil do projeto. Conforme exposto acima, os diâmetros dos vários trechos de recalque do Sistema Adutor foram definidos a partir da determinação do custo mínimo, conforme ilustrado na Figura 5.2. Figura 5.2 Diâmetros dos Vários Trechos de Recalque do Sistema Adutor Os diâmetros dos trechos gravitários foram determinados de modo a se atender a demanda em função da pressão disponível. Esta pressão é dada pela altura do reservatório, no caso de ramal gravitário, ou pressão dinâmica no ponto de derivação, em caso de ramal para localidades situadas ao longo da adutora. 5.3 ESCOLHA DO DIÂMETRO ECONÔMICO A Figura 5.3 mostra um comparativo de custo entre as alternativas de seleção do diâmetro econômico para o. Alternativa 1 A alternativa 1 parte do pressuposto que toda a adutora a partir da ETA/EB-1até o Reservatório Elevado da comunidade de Laginhas seja em tubulação em Ferro Fundido (FºFº) de 80 mm indicada para tubulações aéreas. Alternativa 2 (ESCOLHIDA) 28

Já a alternativa 2 sugere que a adutora saia da ETA/EB-1 com tubulação em Ferro Fundido (FºFº) de 80 mm aérea, até a Estaca E186, onde a Adutora passa a ser em tubulação PVC/PBA 75 mm cl 20 de forma enterrada. Sendo a alternativa 2 justificada, pelo o cálculo da transiente hidráulico, que apresenta pressão inferior a 100 m.c.a a partir da estaca supracitada, sendo escolhida a tubulação PVC/PBA de maior classe de pressão: PVC/PBA Cl 20. Figura 5.3 Comparativo de Custos entre as Alternativas de Seleção do Diâmetro Econômico 5.4 DADOS BÁSICOS DOS QUANTITATIVOS DO SISTEMA LAGINHAS A Tabela 5.1 apresenta os diâmetros e as extensões dos trechos da adutora do. Os Desenhos LAGINHAS-PB-PP-001-075 a LAGINHAS-PB- PP-750-823, apresentam as características do sistema adutor. Os detalhes das travessias sob talvegue, rodovias, fixação da tubulação em pontes rodoviárias e blocos de ancoragem, são mostrados nos Desenhos ELEMENTOS ESTRUTURAIS (Volume 2 TOMO III). 29

Tabela 5.1 Segmentos do Trecho Extensão Tubulação Diâmetro (m) (mm) EB Flutuante a ETA / EB-1 240,00 Tubo PEAD 80 ETA / EB-1 a Redução 3.340,00 FOFO 80 Redução a Reservatório Elevado em Laginhas 12.882,88 PVC/PBA 75 Total 16.462,88-5.5 EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO E OPERAÇÃO DA REDE 5.5.1 Ventosas Ao longo da rede foram utilizadas ventosas para permitir a admissão e expulsão de ar durante a operação normal e durante os períodos de enchimento e esvaziamento da rede. Estes equipamentos impedem a formação de bolsões de ar na tubulação que causariam redução de seção de escoamento com conseqüente redução de vazão. Utilizou-se apenas ventosas de tríplice função pelo fato destes aparelhos minimizarem os efeitos de eventuais transientes ao longo da rede provocados pela abertura e fechamento de válvulas de bloqueio. O posicionamento das ventosas ao longo da rede baseou-se nos seguintes critérios: Pontos altos da rede; A jusante de válvula de bloqueio quando o terreno está em declive; Longos trechos horizontais (neste caso a cada 300 m). Conhecida a vazão da linha, e adotando-se um valor para o diferencial de pressão entre o interior da ventosa e a atmosfera no momento do enchimento ou esvaziamento da canalização (geralmente adota-se 3,5 m.c.a), obtêm um ponto que dará o tamanho da ventosa utilizada. Para simplificar o dimensionamento, foram feitas várias simulações de vazões em diversos diâmetros e chegou-se ao seguinte (Tabela 7.3). Tabela 5.3 Diâmetro das Ventosas DIÂMETRO DA LINHA (mm) DIÂMETRO DA VENTOSA (mm) 75-250 50 300-450 75 500-600 100 30

5.5.2 Descarga de Fundo Os locais mais baixos da rede foram previstos pontos de drenagem destinados a esgotar a água dos tubos por ocasião de reparos e limpeza. Foi prevista descarga de fundo ainda a jusante de válvula de bloqueio quando o terreno está em aclive. 5.5.3 Válvulas de Bloqueio As válvulas de bloqueio têm a finalidade de isolar determinados trechos da rede para eventual manutenção sem que seja necessário paralisar todo o sistema. Estão localizadas nas derivações mais importantes e ao longo de uma linha a jusante das cidades. Foram utilizadas válvulas borboleta com junta de montagem, para facilidade de manutenção. Para evitar transientes, as válvulas borboleta devem ter mecanismo de redução para fechamento lento. 5.5.4 Derivação para Comunidades Na derivação para cidades e distritos, foi previsto a instalação de uma válvula de controle com as seguintes funções: Reduzir a pressão de montante a valor pre-determinado a jusante; Manter a pressão de jusante constante independente da variação da pressão de montante; Ter mecanismo de fechamento automático quando a pressão a montante cair abaixo de um determinado valor, impedindo assim que seja retirada água da tubulação quando as bombas estiverem desligadas. A válvula será dotada de um by-pass para ser utilizado no caso de uma manutenção, e será acondicionada em abrigo de alvenaria. Nos reservatórios das cidades e nos chafarizes dos distritos, foi previsto a instalação de um hidrômetro e uma válvula de altitude que será regulada pelo nível do reservatório. 5.6 OBRAS CIVIS 5.6.1 Assentamento de tubulação 5.6.1.1 Assentamento Enterrado As tubulações serão enterradas a uma profundidade mínima de 0,9 m acima da geratriz superior do tubo. A esta profundidade, a maioria dos veículos pode trafegar sem afetar o tubo. 31

O material de reaterro da vala deverá estar isento de pedregulhos e deverá ser compactado a 90% do Proctor Normal. O assentamento da adutora em valas só será realizado em material de 1º ou 2º categorias. 5.6.1.2 Assentamento Aéreo Nos trechos em rocha, a adutora será assentada em pilaretes de concreto com abraçadeiras na razão de uma por tubo. O pilarete sempre se localizará nas bolsas dos tubos. Nas travessias de talvegues e na área de perímetro urbano, a adutora deverá ser enterrada, mesmo em trechos onde ocorre solo desfavorável. 5.6.2 Caixas de Proteção Os dispositivos que serão dotados de caixas de proteção serão: Ventosas; Descargas de fundo; Válvulas de bloqueio. As caixas serão em alvenaria de tijolo e terão função apenas de proteger os dispositivos. Para a drenagem das caixas foi previsto um colchão de brita de 20 cm no fundo da caixa que não será dotada de lage de fundo. A tampa será em malha de aço para garantir a ventilação e a inspeção visual dos equipamentos. 5.6.3 Blocos de Ancoragem São estruturas em concreto ciclópico ou armado com a função de absorver os impactos causados pelas variações de fluxo na rede. Se localizam na seguintes peças: Tês de derivação; Reduções; Curvas. 5.6.4 Travessia da Adutora em Pontes Rodoviárias Nos pontos onde a adutora cruza talvegues importantes, a travessia será feita na ponte rodoviária existente. Para isso, serão fixadas abraçadeiras na lage inferior do passeio com o intuito de sustentar a tubulação. 32

5.6.5 Travessia da Adutora em Talvegues Na travessia de talvegues, a adutora deverá ser ancorada e envelopada com concreto para evitar o arranque por flutuação causada pela empuxo da água quando a mesma está vazia. 33

6. TRANSIENTE HIDRÁULICO 34

6. TRANSIENTE HIDRÁULICO 6.1 SEQÜÊNCIA DOS CÁLCULOS O transiente hidráulico nas linhas de recalque é avaliado normalmente para o caso de parada do bombeamento nas estações de bombeamento, quer por operação normal do sistema em função das horas diárias de bombeamento, quer por interrupção do fornecimento de energia elétrica aos motores, considerando inicialmente que o sistema estaria funcionando sem qualquer equipamento de proteção contra o golpe de aríete. Esta condição de parada brusca dos motores, conforme indica a própria literatura especializada, constituí-se na condição mais crítica de funcionamento do sistema, quando são provocadas as maiores sobrepressões e subpressões nas adutoras. Foram consideradas os seguintes parâmetros de transientes: a) Celeridade Os valores da celeridade das ondas transientes foram obtidas da seguinte expressão: c 1 K p K E x D e 2 (1 v ) e Em que: c = celeridade das ondas transientes em m/s; K = 2,19GPA para escoamento de água módulo de elasticidade do fluido em escoamento; = 1.000 kg/m³, para água massa específica; E = módulo de elasticidade do material que constitui o tubo; = coeficiente de Poisson 0,3 para FºFº dúctil. b) Momento de Inércia Para o cálculo do momento de inércia polar dos conjuntos moto-bombas, foi utilizada a fórmula de Koelle/Betânio, onde: Em que: I = 228 x (kw / rpm) 1,435 I = Momento de inércia polar em kg x m²; kw = Potência do motor em kw; 35

rpm = Rotação da bomba em rotação por minuto. Foram considerados os seguintes valores de celeridade: Trecho Flutuante no rio Piranhas a EB-1 Admitindo-se: - Extensão da tubulação flutuante (Pead):... 240m; - Tubulação constituída de Pead... a = 250 m/s; - Tubulação de recalque da EB-1, aérea constituída de tubulação de PVC PBA CL20:... a = 500 m/s. 6.2 ANÁLISE INDIVIDUAL DAS ADUTORAS E DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS DE PROTEÇÃO 6.2.1 Considerações Gerais Os seguintes passos foram dados para análise do comportamento individual do transiente hidráulico em cada sistema hidráulico componente do, na parada brusca das bombas em operação: a) Admitindo-se a princípio um tipo de tubo e classe de pressão para cada adutora, espessura e material definidos, calculou-se os parâmetros hidráulicos de alimentação das planilhas empregadas na análise, constando de curva característica das bombas, momento de inércia dos conjuntos de bombeamento, celeridade das ondas de pressão, fator de resistência pela fórmula de Colebrook, e dados característicos das tubulações como diâmetro, espessura, módulo de elasticidade, etc.; b) Simulou-se o sistema individual da adutora de recalque em conformidade com os condicionantes do projeto tal como se não houvesse nenhum equipamento de proteção. Estas simulações compreendem a "Análise Preliminar", permitindo identificar os pontos críticos ao longo da adutora e a performance da classe de tubulação; Nos cálculos efetuados admitiu-se o composto de uma adutora de recalque flutuante, constituída de tubos PEAD de diâmetro 80mm com extensão total de 240m, e uma adutora de recalque, a partir da EB-1 com diâmetro de 80mm, aérea em ferro fundido dúctil de extensão de cerca de 3.340,00 m até a Estaca E186 onde há uma redução/adaptação para Tubo PVC/PBA de 75mm de extensão de cerca de 12.882,88m. 6.2.2 Forma de Apresentação dos Resultados Um gráfico é apresentado para cada caso: O gráfico, mostra em termos de cotas, as envoltórias das linhas piezométricas máxima e mínima do transitório hidráulico juntamente com o perfil aproximado do terreno natural sem qualquer equipamento de proteção instalado, para os seguintes trechos: - EB Flutuante a EB-1 (Figura 6.1 e Tabela 6.1); - EB-1 ao Reservatório de Laginhas (Figura 2.2 e Tabela2.2) 36

Figura 6.1 Sobrepressões e Subpressões Sem Proteção (Trecho: EB Flutuante a EB-1 ) 37

Tabela 6.1 Cálculo das Sobrepressões e Subpressões Sem Proteção (Trecho: EB Flutuante a EB-1) Distância Cotas Acumulada (m) Subpressões Topográficas Sobrepressões Subpressões Sobrepressões 0,00 96,74 81,50 110,50 15,235 29,000 26,67 97,54 79,00 110,47 18,537 31,468 53,33 98,38 82,00 110,44 16,381 28,436 80,00 99,27 85,70 110,40 13,570 24,703 106,67 100,20 84,80 110,37 15,405 25,571 133,33 101,19 86,00 110,34 15,189 26,339 160,00 102,23 90,00 110,31 12,226 20,307 186,67 103,32 96,00 110,27 7,316 12,274 213,33 103,34 100,30 110,24 3,043 9,942 240,00 103,37 103,37 103,37 0,000 0,000 38

Figura 6.2 Sobrepressões e Subpressões Com Proteção (Trecho: EB-1 a Reservatório Laginhas ) 39

Tabela 6.2 Cálculo das Sobrepressões e Subpressões Com Proteção (Trecho: EB-1 a Reservatório Laginhas) Distância Cotas Acumulada (m) Subpressões Topográficas Sobrepressões Subpressões Sobrepressões 0,00 169,23 103,37 213,37 65,857 110,000 1.802,54 171,50 120,00 213,37 51,498 93,370 3.605,08 173,85 134,70 213,37 39,147 78,670 5.407,62 176,28 153,00 213,37 23,277 60,370 7.210,16 178,79 133,50 213,37 45,291 79,870 9.012,70 181,39 132,70 213,37 48,692 80,670 10.815,24 184,08 141,00 213,37 43,082 72,370 12.617,78 186,87 144,80 213,37 42,066 68,570 14.420,32 189,06 160,00 213,37 29,063 53,370 16.222,86 191,26 191,26 191,26 0,000 0,000 40

6.3 CONCLUSÕES Dos estudos desenvolvidos concluí-se não haver necessidade de instalação de qualquer equipamento de proteção, uma vez que as linhas envoltórias de subpressões se situam acima do terreno, após a queda do fornecimento de energia aos motores das bombas, e as linhas envoltórias de sobrepressões geram pressões compatíveis com as classes de pressão utilizadas. 41

7. SUPRIMENTO ELÉTRICO 42

7. SUPRIMENTO ELÉTRICO 7.1 SISTEMA DE FORNECIMENTO DE ENERGIA 1-O sistema de fornecimento de energia será feito a partir de um alimentador da concessionária na tensão de 13,8 kv. 2-existirá uma subestação equipada com um transformador de 13800/380 V-30 KVA e ligações triangulo - estrela. 3-esse transformador será conectado à uma barra através de um disjuntor de caixa moldada não motorizado. 4-O transformador foi dimensionado para atender a demanda de toda estação ou seja o transformador tem capacidade de alimentar as duas bombas e mais outros serviços. 5-Normalmente o transformador alimenta uma bomba e os demais serviços, a outra bomba só será utilizada em caso de perda da bomba principal. 6-O sistema será equipado com uma proteção de subtensão e falta de fase, a fim de proteger as bombas quando houver a perda de uma fase na linha de 13,8 kv. essa proteção abrirar os contatores das bombas automaticamente. 7-O sistema de medição de faturamento (transformadores de corrente, de tensão e o medidor de energia) será de fornecimento da concessionária. 8-As partidas dos motores (5 CV) serão feitas com partidas diretas. 9-está sendo previsto 04 circuitos de reserva. 10-para melhor entedimento do descrito acima, ver o diagrama unifilar de proteção e medição e diagrama típica das gavetas do qdca. Na Tabela 7.1, encontra-se o quantitativo de materiais da Estação de Bombeamento EB-1. 43

Tabela 10.1 Lista de Materiais Elétricos da EB-1 Item Descrição do Material Quantidade 1 TRANSFORMADOR DE FORÇA DE 30 KVA-13800/380 V E LIGAÇÃO TRIANGULO (LADO DE 13800 V)-ESTRELA (LADO DE 380 V) 1 2 PÁRA RAIOS DE 15 kv E TIPO CANELA 3 3 MUFLAS PARA CABOS DE 15 kv 3 4 HASTES DE ATERRAMENTO TIPO COPPERWELD DE 3 m DE COMPRIMENTO 4 5 CABO DE COBRE DE 35 mm2 PARA A MALHA DE TERRA (m) 40 6 TRANSFORMADOR DE POTENCIAL DE BAIXA, 600 V E RELAÇÃO 380/115 V 3 7 TRANSFORMADOR DE CORRENTE DE BAIXA TENSÃO, 600 V E RELAÇÃO 50/5 A 3 8 CHAVE DE TRANSFERÊNCIA VOTIMÉTRICA 1 9 VOLTÍMETRO DIGITAL COM ENTRADA DE 0 A 115 V E ESCALA 0 A 500V 1 10 RELÉ DE SUBTENSÃO E FALTA DE FASE, TRIFÁSICO, COM ENTRADA DE 115 V 1 11 DISJUNTOR DE CAIXA MOLDADA, 70 A, 600 V FRAME 600 A, COM CONTATOS AUXILIARES E CAPACIDADE CURTO CIRCUITO DE 10 ka 1 12 RELE TÉRMICO, TRIFÁSICO, TENSÃO NOMINAL 380 V E COM FAIXA DE AJUSTE DE 40 A 70A 1 13 AMPERÍMETRO DIGITAL COM ENTRADA DE 0 A 5 A E ESCALA 0 A 50 A 3 14 15 16 17 DISJUNTOR DE CAIXA MOLDADA, 30 A, 600 V, FRAME 100 A E CAPACIDADE DE CURTO CIRCUITO DE 10 ka DISJUNTOR DE CAIXA MOLDADA, 20 A, 600 V, FRAME 100 A E CAPACIDADE DE CURTO CIRCUITO DE 10 ka CONTATOR TRIFÁSICO, TENSÃO NOMINAL 380, TRIFÁSICO, BOBINA DE 220 V, CORRENTE NOMINAL 20 A E COM CONTATOS AUXILIARES CONTATOR TRIFÁSICO, TENSÃO NOMINAL 380, TRIFÁSICO, BOBINA DE 220 V, CORRENTE NOMINAL 15 A E COM CONTATOS AUXILIARES 2 5 3 4 18 RELE TÉRMICO, TRIFÁSICO, TENSÃO NOMINAL 380 V E COM FAIXA DE AJUSTE DE 7 A 9 A 2 19 RELE TÉRMICO, TRIFÁSICO, TENSÃO NOMINAL 380 V E COM FAIXA DE AJUSTE DE 10 A 20A 4 20 RELE TÉRMICO, TRIFÁSICO, TENSÃO NOMINAL 380 V E COM FAIXA DE AJUSTE DE 6 A 10A 1 21 22 23 QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO DE CORRENTE ALTERNADA, COM GAVETAS, TIPO CCM (CENTRO DE CONTROLE DE MOTORES) PARA A INSTALAÇÃO DOS DISJUNTORES 52-1 A 52-8 E DEMAIS COMPONENTES CONFORME MOSTRA O DIAGRAMA UNIFILAR DE PROTEÇÃO E MEDIÇÃO ARMAÇÃO VERTICAL, EM FERRO GALVANIZADO, COM ISOLADOR ROLDANA E PARAFUSOA COM PORCA E ARRUELAS PARA FIXAÇÃO DO PONTO DE ENTREGA. CONJUNTO DE: CAIXA PARA MEDIDOR TRIFÁSICO E CAIXA PARA DISJUNTOR TRIFÁSICO TIPO PADRÃO DA CONCESSIONÁRIA. 1 1 1 24 25 CABO DE FORÇA, SINGELO, COMPOSTO POR CONDUTOR DE FIOS DE COBRE NU, TÊMPERA MOLE, ISOLAÇÃO E CAPA DE PVC PRETA PARA 0,6/1 kv COM SEÇÃO DE 10 mm 2 (m). 50 CABO DE FORÇA, SINGELO, COMPOSTO POR CONDUTOR DE FIOS DE COBRE NU, TÊMPERA MOLE, ISOLAÇÃO E CAPA DE PVC PRETA PARA 0,6/1 kv COM SEÇÃO DE 4 mm 2 (m). 30 44

26 27 28 29 30 APARELHO PARA ILUMINAÇÃO À PROVA DE TEMPO, GASES E VAPORES PARA LÂMPADA FLUORESCENTE TIPO COMPACTA DE 32 W, CORPO BASE E GRADE EM ALUMÍNIO FUNDIDO. GLOBO DE VIDRO ROSQUEADO AO CORPO E VEDADO COM GUARNIÇÃO DE NEOPRENE. SOQUETE E-27 DE PORCELANA REFORÇADA, FIXADA AO CORPO POR MEIO DE PARAFUSOS. UNIDADE COMBINADA DE PLUG E TOMADA BLINDADA, COM UM ELEMENTO 3P+T-380 V/16A, MONTADA EM CAIXA DE MATERIAL TERMO-PLÁSTICO. UNIDADE COMBINADA DE PLUG E TOMADA BLINDA, COM ELEMENTO 2P+T-380 V/16 A, MONTADA EM CAIXA DE MATERIAL TERMO-PLÁSTICO. POSTE DE CONCRETO DT 5/100 COM ENGASTAMENTO DIRETO NO SOLO DE 1,4 m PARA A ILUMINAÇÃO EXTERNA. FORNECIMENTO DE CONJUNTO COM LUMINÁRIA FECHADA PARA LÂMPADA DE 150 W COM DIFUSOR EM POLICARBONATA, SOQUETE E-40, SUPORTE EM ALUMÍNIO FUNDIDO. O CONJUNTO DE LUMINÁRIA DEVERÁ SER FORNECIDO COMPLETO COM LÂMPADA DE 150 W, REATOR, IGNITOR (ACOPLADO), BRAÇO RETO DE 3/4"-1,50 m COM PARAFUSO PARA FIXAÇÃO EM POSTE DE CONCRETO.. 12 8 8 8 8 31 RELÉ FOTO-ELÉTRICO 220 V-60 Hz-1000 W. 8 32 ELETRADUTO RÍGIDO, PVC, COM UMA LUVA, EM BARRAS DE E m E DOTADO DE BUCHA. 20 33 INTERRUPTOR DE EMBUTIR DE 1 SEÇÃO, PARA CAIXA TIPO BLINDADA COM TAMPA, 10 A-220 V. 10 34 35 36 INTERRUPTOR DE EMBUTIR DE 2 SEÇÕES, PARA CAIXA TIPO BLINDADA COM TAMPA, 10 A-220 V. CABO DE COBRE NÚ, TÊMPERA MOLE, SEÇÃO NOMINAL 50 mm 2, ENCORDOAMENTO CLASSE E PARA O SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICA (m).. CONEXÃO EXOTÉRMICA, CABO A HASTE COM CABO PASSANTE E DERIVAÇÃO NO TOPO PARA CABO DE COBRE DE 50 mm2 E HASTE DE 5/8". 10 100 4 45