Reassentamentos de IRAPÉ: apoio à manutenção e melhoria da gestão dos sitemas de abastecimento de água.
Apresentação Esta cartilha tem como objetivo auxiliar os moradores dos reassentamentos de Irapé a manter os sistemas de abastecimento de água em pleno funcionamento, assim como evitar problemas que podem ser resolvidos com uma simples manutenção preventiva. Aqui são mostrados alguns procedimentos que servirão para orientar os moradores nesse trabalho, tanto de forma preventiva como corretiva, assegurando um abastecimento de água permanente e de boa qualidade. 1) CONCEITOS BÁSICOS Os sistemas de abastecimento de água dos reassentamentos possuem conjuntos de motor e bombas (motobombas) que necessitam de energia elétrica para seu funcionamento. Essa energia é gerada e distribuída pela Cemig, chegando até o padrão (relógio), que em geral é instalado próximo às casas de bombas. Nas casas de bombas, além das bombas em si estão instalados os motores e os painéis que compõem a estação de bombeamento de água. Para melhor entender como a eletricidade faz o sistema funcionar, podemos comparar a força da água que movimenta uma roda d água, sendo que esta faz parte de um conjunto com tubulação e registro. Veja no desenho abaixo: quando o registro é aberto, a água sai da caixa d água e escorre pela tubulação rapidamente, o que faz a roda d água girar.
Nesse exemplo, podemos comparar a caixa d água com o padrão da Cemig, onde está armazenada a energia. O registro cumpre o papel do painel de controle, onde se liga e desliga o motor; a tubulação se compara aos cabos condutores de energia e, por fim, a roda d água equivale ao conjunto motobomba. Na situação real, mostrada acima, quando o painel é ligado, a energia existente no padrão da Cemig fluirá pelos condutores e ligará o motor elétrico. Para que o motor possa levar a água até o reservatório, é necessário que ele faça a bomba funcionar. A essa força, chamamos potência elétrica. E o que determina a potência do motor é a distância e altura existentes entre a bomba e o local onde a água precisa chegar. Em cada motor há uma placa de identificação (abaixo), que indica a potência e tensão de alimentação do sistema. Veja exemplo de placa:
2) OPERAÇÃO DO SISTEMA Captação e elevação: Em cada reassentamento existe um tipo de captação para o sistema, que foi definido dependendo da existência ou não de córregos ou rios para abastecer os moradores. Quando existiam córregos ou rios com água de boa qualidade nas propriedades, a captação foi feita por meio da construção de barragens. Esse sistema utiliza um conjunto motobomba tipo centrífuga. Para não prejudicar a captação, a barragem deve sempre estar limpa de impurezas (folhas, galhos, etc). Parte da água da barragem é desviada para a caixa de sucção, de onde a bomba puxa a água. Nessa caixa estão instalados os tubos de sucção que têm na sua ponta uma válvula chamada válvula de pé. Ela serve para vedar a água quando a bomba é desligada e assim manter o tubo sempre cheio de água (para evitar a entrada de ar). A partir daí, o processo é simples: a água passa pelos rotores da bomba, que jogam a água para cima, dando pressão para que ela possa subir até o reservatório.
No sistema de captação por barragem, o conjunto se divide em: 1. Válvula de pé Evita a saída da água quando a bomba não está funcionando. 2. Bomba centrífuga Bombeia a água através de seus rotores (peças cilíndricas e ocas que com a alta rotação jogam a água para cima). 3. Motor elétrico Faz a bomba girar em alta rotação. 4. Selo mecânico Não deixa a água vazar da bomba para o motor. 5. Válvula de retenção Tem a mesma finalidade da válvula de pé. Com um tampão na parte interna, ela não deixa a água voltar do reservatório para a caixa de sucção. 6. Registro Abre e fecha a saída de água para o reservatório. 7. Pressostato Tem a função de desligar a bomba quando selecionada no automático. 8. Tampão Usado para tirar o ar da bomba. Nas propriedades em que não foi possível captar água na superfície, foi usado o sistema de poço profundo. Esse sistema utiliza um conjunto motobomba submersa, que tem funcionamento semelhante à da bomba centrífuga, porém, a sucção é feita pela própria bomba, instalada no fundo do poço. A água passa pelo filtro da bomba que, ao ser ligada, manda a água para cima por meio de seus rotores. O sistema de captação por poço profundo se divide em: 1. Motor elétrico Faz a bomba girar em alta rotação. 2. Filtro de bomba Elemento que faz a filtragem da entrada de água que vai ser bombeada.
3. Bombeador Semelhante à bomba centrífuga, bombeia a água através de seus rotores (peças cilíndricas e ocas que com a alta rotação jogam a água para cima). 4. Eletrodo de nível Serve para desligar o painel de controle quando o nível do poço está abaixo do normal. 5. Luva galvanizada Serve para unir os tubos e a bomba submersa. 6. Tampão Serve para retirar o ar da bomba. 7. Registro Abre e fecha a saída de água para o reservatório 8. Válvula de retenção Tem a mesma finalidade da válvula de pé. Com um tampão na parte interna, ela não deixa a água voltar do reservatório para a caixa de sucção. 9. Pressostato Desliga a bomba quando selecionada no automático. 7
Operação das bombas: Para que as bombas funcionem adequadamente, é necessário tomar os seguintes cuidados: Sempre limpar as caixas de sucção existentes nas barragens; Verificar se existe ar na tubulação. Observar se o pescoço da bomba e os tubos estão quentes: caso estejam, é porque a bomba não puxou água, então será necessário retirar o tampão da bomba e completar a água da tubulação; Verificar se o registro está totalmente aberto e fechar o registro da bomba reserva; Verificar se a válvula de pé não está travada. Operação do painel de controle: O painel de controle é um equipamento que serve para ligar, desligar e proteger o motor elétrico, com inúmeros componentes instalados em seu interior e exterior. Parte externa do painel: Na porta do painel, geralmente estão instalados os componentes de medição (voltímetro e amperímetro), os botões de seleção e os botões Liga/ Desliga. 8 Componentes da parte frontal do painel.
Veja, em detalhes, os componentes externos do painel: Voltímetro indica se o painel está energizado (220 V). Amperímetro indica a corrente elétrica do motor (a energia que flui nos cabos que ligam o motor). Sinaleira acesa - indica que a bomba 1 está ligada. Sinaleira acesa - indica que a bomba 2 está ligada. Botão seletor. Manual (MAN) ou Automático (AUT). Botão Liga (quando selecionado Manual). Botão Desliga (quando selecionado no Manual). Botão seletor. motor 1 ou motor 2 9
Como só existe um conjunto motobomba nos poços profundos, o painel só apresentará os medidores, as sinaleiras, o botão de seleção Man./Aut. e os botões de Liga e Desliga. Para efetuar a operação do painel, basta selecionar o motor (M1 ou M2) e o modo de operação Man (manual) ou Aut (automático). Se o modo escolhido for manual, será necessária a presença do operador para ligar e desligar o sistema (através dos botões Liga/Desliga). Caso o modo selecionado seja automático, o comando elétrico fará o serviço, acionando relés de tempo para ligar e o pressostato para desligar. OBS: Quando ligado em manual, a bomba só desliga quando o operador vai até o painel e faz o desligamento. O contrário acontece quando ligada em automático: depois de ligada, a bomba começa a encher o reservatório; a bóia mecânica dentro do reservatório se ergue, tampando a boca do tubo e pressurizando a tubulação; o pressostato que é interligado na tubulação detecta esta alta pressão (tubo cheio) e manda desligar a bomba. Parte interna do painel: No seu interior, o painel elétrico possui vários componentes que protegem e executam os comandos programados para o sistema. Vejamos alguns deles: Visão interna do painel com disposição dos componentes. 10
Fusível: É um componente de proteção contra curto-circuito. Quando ocorre o curto, o elo existente no seu interior se rompe, abrindo o circuito e paralisando a operação do sistema. É fácil descobrir quando um fusível está queimado, pois na sua base (fundo) existe um pino que se solta quando o curto acontece. Disjuntor: É outro componente de proteção contra curto-circuito, que desarma quando ocorre o curto, abrindo o circuito. Quando o disjuntor está desarmado, a manopla de acionamento se encontra para baixo. Para rearmar o disjuntor, basta movimentar a manopla para cima. Manopla de acionamento do disjuntor 4 11
Contator: Funciona como uma chave, que, ao ser energizada, fecha os três contatos existentes no seu interior e abre os contatos quando a energia é interrompida. Relé térmico: Serve para proteger o motor contra sobrecarga. Ou seja, se o motor estiver funcionando com excesso de peso, o relé detecta a elevação da corrente elétrica e desarma, fazendo com que o sistema seja interrompido. Para rearmar o relé, basta apertar o botão existente em sua parte frontal. Botão para rearmar, onde está escrito RESET 4 12
Relé de tempo ou timer: Os timers e relés de tempo têm função equivalente e são componentes utilizados para o acionamento automático das bombas em determinado horário. Em geral, são usados para contagem de tempo e programados de acordo com a necessidade de cada sistema. Relé de tempo Timer A programação do timer acompanha o mesmo horário do dia. Depois de regular as horas e minutos (pelo relógio que aparece na parte frontal), basta programar o tempo de ligar ou desligar a bomba, levantando as aletas que constituem a parte externa do timer (lembrando que cada aleta compreende 15 minutos). Capacitor: O capacitor é um componente que auxilia o motor em sua partida e funcionamento. São definidos como capacitor de partida (cor preta) e capacitor permanente (cor branca). Em sistemas de bombas submersas, esses capacitores são instalados no interior do painel de controle e podem ser facilmente identificados, inclusive 13
se estão em bom estado ou danificados. Quando danificados (estourados) os capacitores apresentam vazamento de liquido (partida) e espuma branca (permanente). Em sistemas que utilizam bombas centrífugas, os capacitores estão alojados na caixa de ligação dos motores. Relé de nível: O relé de nível aparece geralmente em painéis de bombas submersas (poço profundo) e servem para desligar o sistema quando o nível de água do poço for inferior ao normal. Junto com a bomba estão instalados eletrodos de nível que enviam informações para o relé. Quando o relé está bom e tem água no poço, acende na sua parte frontal um LED (luz vermelha) que indica seu funcionamento. 4 LED indicativo de funcionamento Reservatório e tratamento: Todo sistema de abastecimento é equipado com um conjunto de tratamento que tem como finalidade purificar a água antes de chegar às residências. Esse conjunto é composto por um clorador, instalado na entrada do reservatório, no qual se deposita uma quantidade de cloro que pode ser dosada por meio de registros, assegurando a qualidade da água. É necessária a troca periódica das pastilhas de cloro. Em sistemas que possuem barragens, o tratamento também é feito por meio de um filtro lento que recebe a água antes do reservatório. Esse filtro é 14
composto por um tanque preenchido com várias camadas de material inerte (areia fina, média, grossa, brita ou cascalho) que retém as impurezas e permite a passagem da água. Na montagem do filtro, o material mais grosso fica por baixo e o mais fino por cima. Sua função, como o nome diz, é filtrar a água retirando as impurezas e melhorando sua qualidade. Camadas de material no interior do filtro lento. Limpeza do filtro lento: Com o uso e o passar do tempo, as impurezas vão se acumulando na parte de cima do filtro, sendo necessária sua limpeza e manutenção. Para efetuar a limpeza do filtro lento é necessário interromper a circulação de água. Em seguida, a camada de areia fina da superfície do filtro deve ser retirada e espalhada em um local para secar. Com auxílio de uma peneira fina se separa o material em dois montes. Aquele monte de material que passou pela peneira, portanto mais fino, deve ser lavado no interior de um galão ou tanque até que a água de limpeza esteja totalmente transparente, demonstrando que a areia já não tem mais impurezas. Depois é só colocar novamente no filtro, lembrando sempre que o material mais grosso sempre fica por baixo. Essa manutenção deve ser feita sempre que se perceber alguma dificuldade de filtração da água. Caso o filtro tenha sido todo desmontado, será necessário repeneirar todo o material para separá-lo por sua granulometria (espessura dos materiais). O cascalho pode ser separado a mão ou com auxílio de uma tela. Já as areias, como sugestão, podem ser separadas com o uso de peneiras de garimpo, malha M3 (primeira a peinerar a areia), M6 (segunda peneirada) e M14 (terceira peneirada). Separados os montes de material, inclusive aquele que passar por 15
todas as peneiras, eles devem ser colocados no filtro (o mais grosso por baixo, o mais fino por cima). Depois de montado, o filtro fica com diversas camadas de 20 cm de espessura, formadas com o material peneirado em cada tipo de peneira. A exceção é a da última camada (areia mais fina), que terá entre 70 cm e um metro. 3) MANUTENÇÃO DO SISTEMA Para que o sistema de bombeamento funcione plenamente, é necessário que se faça sua manutenção periódica. Essa manutenção inclui: Parte mecânica / hidráulica: Verificar se existem ruídos na parte interna da bomba e no motor elétrico (pode estar com os rolamentos estragados). Verificar se o fluxo de água diminuiu (pode estar com os rotores estragados). Verificar vazamentos de água pelas conexões e registros (pode estar desperdiçando água e energia). Verificar se há aquecimento no conjunto motobomba (pode estar com entrada de ar). Parte elétrica: ATENÇÃO!: Antes de realizar qualquer manutenção, principalmente a elétrica, desligue o disjuntor do padrão da Cemig. Com a porta do painel aberta: Verificar se existe algum fusível queimado (sem o pino da base). Pode ser um curto-circuito ou pico de corrente. Verificar se existe algum disjuntor desarmado (com a manopla para baixo). Pode ser um curto-circuito ou pico de corrente. 16
Verificar se o relé térmico está desarmado. Pode ser por pico de corrente ou sobrecarga no motor. Se depois que rearmar o relé voltar a desligar a bomba, não insistir. Verificar se há marcas de aquecimento nos componentes (partes queimadas). Verificar se existe algum capacitor estourado (no painel ou no motor). Verificar se a luz do relé de nível está acesa (no caso do painel de poço). Fazer um reaperto em todas as conexões do painel. Fazer limpeza no interior do painel. 17
Autores: Gelson Toledo - Técnico em Eletricidade Glauco Gonçalves Dias - Engenheiro Míriam Ribeiro Silvério - Pedagoga Victor Aluisio Correia Silva - Comunicador 18
Cemig - CE - Abril de 2009 - Classificação: Público