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qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqw

ertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwert

yuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyui

opasdfghjklzxcvbnmqwertyuiop

asdfghjklzxcvbnmqwertyuiopas

dfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdf

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Equipamentos paraproteção das tubulações

eças Especiais e !parelhos

"arlos #ernandes"ampina $rande % ara&ba

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rofessor "arlos #ernandes'niversidade #ederal de "ampina $rande % '#"$

ConteúdoEquipamentos para proteção das tubulações(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((()

"omportas e !dufas(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((*

"omportas(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((+

,imensionamento((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((+

-nstalação((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((+

!cionamento((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((+

!cabamento(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((+

!dufas de arede((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((.

,imensionamento((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((.

!quisição e -nstalação(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((.

!cabamento(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((/

!cionamento((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((/

,imensionamento((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((0

!quisição e -nstalação(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((0

!cionamento((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((0

1idrantes((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((22

1idrante de coluna((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((22

3 hidrante de coluna convencional(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((24

Esquema de instalação((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((24

1idrante subterr5neo((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((26

,imensionamento((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((26

78lvulas(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 2*

9egistro de $aveta(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((2.

9egistros de gaveta((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((2.

:ipos de registros de gaveta(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((2.Especi;cações indispens8veis para aquisição de registros de gaveta((((((4<

,etalhes t=cnicos((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((4<

1astes(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((4<

!cess>rios para juntas((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((4<

!cionamentos((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 4<

!cionamentos especiais((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((4<

-nstalação((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((42

osição(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((42

4

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?ontagem((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((42

?ateriais empregados nas v8lvulas de gaveta(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((44

78lvulas de 9etenção(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((46

3 equipamento((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 46

#uncionamento(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((46

:ipos((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 4)

78lvulas de retenção do tipo portinhola basculante((((((((((((((((((((((((((((((((((4*

,escrição(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((4*

-nstalação(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 4*

Especi;cações t=cnicas(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((4+

3 emprego do @by%pass@(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((4+

7entosas((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 4.3s !parelhos(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((4.

3 @ar@ no interior das tubulações((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((4/

3 Auxo de ar nas tubulações(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((6<

roblemas causados pelo movimento de bolsas de ar nas tubulaçõesB((( (6<

-nstalação das ventosas((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((6<

7entosas simples C#igura 7/D((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((62

'tilização((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 62

#uncionamento(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 62

7entosa "?" compacta(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((64

7entosas de tr&plice função C#igura 70D(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((64

#abricação((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((64

'tilização((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 64

,escrição do projeto dessas ventosas C#igura 72

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Equipamentos para proteçãodas tubulações

Peças especiais e aparelhos

Além das conexões, utilizam-se nas tubulações peças especiais e aparelhos, tais como: adu-fas, comportas, crivos, juntas de expansão, registros, hidrantes, registros automticos de en-trada, vlvulas antigolpe de ar!ete, vlvulas de borboleta, vlvulas de pé e crivo, vlvulas deretenção e ventosas"

)

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"omportas e !dufas

ão geralmente utilizadas nas canalizações de descarga de pequenas barragens, dereservatórios e de certas unidades das estações de tratamento de água, tais

como câmaras de mistura, decantadores e filtros. Si tuam-se na etremidade demontante dessas tubulações, rente ! face mol"ada da parede dos referidos

depósitos.S#s comportas são portas que prendem águas de um dique, de um açude ou de umarepresa. São quadradas ou circulares $%igura '( e só podem ser acionadas com

pedestais de suspensão, nos quais a "aste se desloca verticalmente com a tampadurante a manobra.

#s adufas de parede, com ponta ou com flange $%igura )(, são aparel"os comc"apa móvel em torno de um eio ou com movimento de correr, que se instalamnos condutos que regulam a vazão de fundo e cu*a abertura ou fec"amento podem

ser graduados. +urante sua manobra, que pode ser feita por meio de c"ave ,volante ou pedestal de manobra $simples ou com engrenagem(, apenas a tampa sofre deslocamentovertical.

Figura CA1 - Modelo de comportas com tampas circular e quadrada

Figura CA2 - Modelo de adufas com tampas circular e ponta

Comportas

emprego das comportas de sentido nico de fluo para descarga "orizontal de instalações "idráulicassob pressão atmosf/rica, por eemplo, reservatórios, pequenas barragens e decantadores, representam

segurança e efici0ncia, por possu1rem ecelente estanqueidade. &omumente são encontradas nos modeloscom tampa quadrada $%igura (.

*

#igura 2 %"omportas e

adufas deparede

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Figura CA3 - Modelo de comporta com tampa quadrada

Dimensionamento

s pro*etos obedecem peculiaridades caracter1sticas de cada marca comercial e são elaborados de acordocom as normas da #34, especialmente no diz respeito ! *untas e gabaritos, e para trabal"arem com umaaltura máima da coluna de '5 m.c.a 6 ' 7gf8cm) 6 5,' 9pa.

Instalação

: necessário que se observem todas as instruções recomendadas pelo fabricante e as condições t/cnicasindispensáveis na instalação, para que se garantam condições de estanqueidade durante seu funciona-mento. #lgumas recomendações são básicas;

• or pedestais de suspensão $citar altura ?l, para dimensionamento da "aste de prolongamento( ou por acionamento "idráulico ou pneumático. 4estes dois ltimos casos, / fundamental que na consulta se*acitado;

Acabamento

#s comportas são fornecidas normalmente pintadas com tinta betuminosa podendo receber outros reves-timentos, conforme consulta.

Adufas de Parede

#s adufas de parede são assim c"amadas, pois são utilizadas para descarga "orizontal em tubulações"idráulicas sob pressão atmosf/rica $reservatórios, pequenas barragens, decantadores(, previstas para

atuarem com o fluo forçando a tampa contra a sede. 4a maioria das vezes são fornecidas com pontas

+

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para colocação direta na parede do reservatório para conectar com a bolsa do tubo de descarga, ou comflange para ligação com tubo de descarga flangeado $%igura @(.

Figura CA4 - Adufas de parede em detalhes

Dimensionamento

s pro*etos são elaborados de acordo com as normas da #34, especialmente no diz respeito ! *untas egabaritos, e para trabal"arem com uma altura máima da coluna de '5 m.c.a 6 ' 7gf8cm) 6 5,' 9pa.

Aquisição e Instalação

: fundamental que se indique nas consultas e pedidos o tipo de acionamento e a altura de manobra e asdimensões pretendidas. # instalação / feita por c"umbamento do corpo ou da ponta quando for o caso, na

parede do reservatório, com a tampa bem fec"ada para evitar empenamentos $%igura A (. sentido dofluo deve forçar a tampa contra a sede de modo a garantir estanqueidade.

Figura CA5 - Possíeis esquemas de instala!"o para adufas de parede

Acabamento

.

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#s adufas de parede são fornecidas normalmente pintadas com tinta betuminosa, podendo receber outrostipos de revestimento conforme consulta.

Acionamento

+evido possu1rem "astes rosqueada e mancais, sua manobra torna-se poss1vel atrav/s de uma c"ave , oude volante, ou pedestal de manobra. bservar sempre para que corpos estran"os não impeçam o fec"a-mento da adufa.

Adufas de Fundo

#s adufas de fundo são utilizadas para descarga dos reservatórios, principalmente em unidades de esta-ções tratamento de água como floculadores e decantadores, para serem manobradas durante operações deesgotamento e limpeza, ou para permitir a passagem de água de um compartimento para outro $%iguraB (.

Figura CA# - Adufas de fundo em perspectia e em corte

Dimensionamento

s pro*etos são elaborados de acordo com as normas da #34, especialmente no diz respeito ! *untas egabaritos, e para trabal"arem com uma altura máima da coluna de '5 m.c.a 6 ' 7gf8cm ) 6 5,' 9pa. 4ocaso de flange conforme 43C DBDA, nos gabaritos >4-'5 e >4-'B.

Aquisição e Instalação

#s adufas de fundo podem ser acompan"adas de peças suplementares visando atender situações espec1fi-cas, o que gera as seguintes modalidades;

• simples=

• com curva flangeada; para ligação com tubulação de descarga ou de intercomunicação=

• com crivo; que envolve o aparel"o evitando a presença de corpos estran"os=

•

com curva e crivo.

/

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4ormalmente são concretadas no plano inferior dos reservatórios, com flange conectado ! tubulação dedescarga ou de intercomunicação.

Acionamento

>ode ser realizado com c"ave ou pedestal de suspensão, complementados por "aste de prolongamento. 4as consultas e compras, citar as cota de fundo e de apoio do pedestal como visto na figura D.

.Figura CA$ - Adufas de fundo

1 - asssentada no fundo de um decantador

2 - esquema de instalação

3 - vista completa c/ volante e pedestal

0

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1idrantes

Hidrante de coluna

s "idrantes são utilizados na luta contra o fogo. São instalados em pontos estrat/gicos das redes de dis-tribuição, onde devem ser capazes de fornecer água em quantidade e com pressão satisfatórias. São fabri-cados o "idrante de coluna e o "idrante subterrâneo.

"idrante de coluna / de mais fácil uso e localização, o que / importante cm casos de emerg0ncia, comosão os inc0ndios $%ig. ?)(.

"idrante subterrâneo fica por baio dos passeios. : provido de cabeçote para ser manobrado por umac"ave. em a vantagem de não oferecer problema para o pedestre nem de ser danificado por ve1culos

$%ig. ?'(.

Figura %1 - &ista em corte de um hidrante de coluna modelo '(r)ara*

2

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A)ai+o ,Figura %2 ista em corte de um típico hidrante de passeio ou su)terr.neo

O hidrante de coluna convencional

s ?idrantes de &oluna, padrão #34 E3 BBF, são utilizados para fins urbanos e industriais, no abaste-cimento de água para combate a inc0ndio.

s "idrantes de coluna convencionais completos são fabricados em ferro fundido e montados conformemostrado na %igura ?). # coneão ! rede de distribuição / feita com curva dissim/trica ou curva F5G com

p/, interligada a coluna por um toco de tubo com flanges cu*o comprimento dependerá da profundidade

em que se encontrar a tubulação da rede, um registro com flanges, e uma etremidades bolsa8flange, de- pendendo do tipo de tubulação distribuidora.

registro de gaveta fica instalado abaio do n1vel do passeio pblico, abrigado em uma caia de concretosubterrânea com tampão de passeio em ferro fundido. Essa caia deverá ser inspecionada periodicamente

para não acumular detritos os mais diversos, que possam retardar ou mesmo impedir a utilização rápidados "idrantes. E a rapidez / fundamental para a eficiente utilização deste equipamento.

Esquema de instalação

%abricados em geral para uma pressão máima de serviço '5 7gf8cm), o diâmetro interno da entrada deágua, dotado de um flange, / de DA ou '55 mm. # esse flange, liga-se, para aumentar a profundidade, umacurva dissim/trica, ou se*a, não sim/trica, com flanges, que pode ser usada tanto para redes de DA mmcomo de '55 mm. #s tomadas de água podem ser em rosca de B5 mm $diâmetro eterno H) mm e A fios(e rosca de '55 mm $diâmetro eterno ')D mm e @ fios(, padronizadas no 3rasil, para permitirem a conti-nuidade do uso do mesmo equipamento nos camin"ões dos corpos de bombeiros.

Seguramente os "idrantes de coluna serão fornecidos pintados de vermel"o, conforme recomendação do&orpo de 3ombeiros.

pcionalmente o "idrante pode ser rosqueado no tubo de suporte, de modo a impedir a possibilidade deroubo por desaparafusamento do "idrante. 9ediante consulta pr/via ao fabricante, poderão ser fornecidosoutros tipos de roscas, como tamb/m a possibilidade de fornecimento de vários tipos de engates rápidosno lugar da coneão rosqueada.

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Figura %2 - /squema em corte para instala!"o de um hidrante su)terr.neo

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78lvulas

Jálvulas são dispositivos destinados a estabelecer, controlar e interromper a descarga de fluidos nos encanamentos. Seu uso / tão antigo quanto

o emprego de tubulações, pois sem aquelas estas estruturas praticamentese tornariam dispensáveis. >or eemplo, nas ru1nas de >omp/ia e?erculano foram encontradas válvulas confeccionadas em bronze decaracter1sticas t/cnicas surpreendetemente avaçadas.

2)

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#cessórios de fundamental importância e indispensáveis nas tubulações,merecem, pois, indicação, especificação e localização criteriosas por parte do

pro*etista. #lgumas garantem a segurança da instalação, outras propiciammanobras de direcionamento e controle do fluo e outras permitem desmonta-

gens para reparos ou substituição de elementos da instalação.

Em qualquer pro*eto deve constar o menor nmero poss1vel de válvulas, poisencarecem o sistema tanto na montagem como na manutenção, alcançando, em

m/dia, cerca de HK do custo total da instalação. ?idraulicamente promovem aumento nas perdas de carga e conseqLente acr/scimo no consumo de energia consumida,al/m de freqLentes perdas materiais com vazamentos.

Eiste uma grande variedade de tipos de válvulas, e, em cada tipo, eistemdiversos subtipos, cu*a escol"a depende não apenas da natureza da operação a

realizar, mas tamb/m das propriedades f1sicas e qu1micas do fluido considerado, da pressão eda temperatura a que se ac"ará submetido, e da forma de acionamento pretendida.

>articularmente, quando destinadas ! trabal"ar com água e de comando manual, sãodesignadas por alguns fabricantes com o nome de registros.

#s válvulas são classificadas nos seguintes tipos;

• de bloqueio=

• de regulagem=

• de fluxo único=

• de controle de pressão.

#s válvulas de bloqueio, em ingl0s block-valves, destinam-se apenas a permitir ou interromper o fluo, trabal"ando totalmente abertas ou completamente

fec"adas, não servindo, pois, para controlar vazões. 4ormalmente tem omesmo diâmetro nominal do trec"o de conduto em que encontra-se instalada e a

mesma seção til transversal e perfil linear. São eemplos deste tipo deválvulas;

• de gaveta ou gate valves=

• de macho ou plug valves ou cock valves=

•de esfera ou ball valves=

• de comporta ou slide valves ou blast valves.

#s válvulas de regulagem, em ingl0s throttling valves, ao contrário das de bloqueio destinam-se ao controle de fluo, trabal"ando pois, em qualquer posição de abertura interna e eventualmente em posição de bloqueio total.

>or serem peças de custo significativo, podem eventualmente ser pro*etadas comdiâmetros nominais menores que os dos trec"os da tubulação que deverão ser

assentadas. São eemplos deste tipo de válvulas;

• de globo ou globe valves=

2*

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• de agulha ou needle valves=

• de controle ou control valves=

• de borboleta ou butterfly valves=

• de diafragma ou diaphragm valves.

#s válvulas de fluxo único destinam-se a impedirem automaticamente o escoamento danoso ao sistemaquanto a sua estabilidade estrutural ou a perda de fluido, especialmente em sua inversão no sentido doescoamento quando da interrupção sob comando ou acidental do fluo. São eemplos deste tipo de vál-vulas;

• de retenção ou check valves=

• de retenção e fechamento ou stop-check valves=

• de pé ou foot valves.

Jale salientar que as stop-check tem a caracter1stica de funcionarem como válvulas de retenção quandotrabal"ando na posição aberta e como de bloqueio quando o fluo encontra-se interrompido. São equipa-mentos de emprego restrito, usualmente nas tubulações de sa1da das caldeiras.

#s válvulas de controle de pressão, podem ser divididas em de pressão a montante e de pressão a jusante. s tipos a montante tem maior aplicação para o al1vio do golpe de ar1ete e podem ser agrupadas daseguinte maneira;

• de segurança ou de alvio ou safety valves ou reliefy valves=

• de excesso de va!ão ou excess flo" valves=

• de contrapressão ou back pressure.

s tipos a jusante são empregadas em pontos baios da rede onde as pressões estáticas podem superar osA5 metros e coluna de água e as de quebra de vácuo para facilitarem o preenc"imento ou esvaziamentodas lin"as de adução. >odem ser agrupadas da seguinte maneira;

• redutoras ou reguladoras=

• de quebra vácuo ou ventosas.

2+

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nos pontos de menor fiscalização, dificultando !s pessoas estran"as movimentá-lo e o seu emprego / maiscomum nas áreas das redes de distribuição.

registro com volante dispensa a c"ave e, na realidade, / um registro com cabeçote acrescido neste deum volante para manobras de fec"amento ou abertura. : utilizado em instalações de superf1cie, nas tubu-lações aparentes que geralmente eistem nas estações elevatórias e de tratamento.

Fig* 03 - esenhos esquem(ticos de registros de gaeta com ca)e!ote e com olante

Muando / dif1cil o acesso ao registro, especialmente nas subterrâneas, com ou sem caias, o acionamentodireto poderá ser eecutado da seguinte maneira;

• >or c"ave ; por interm/dio de uma "aste de prolongamento, em instalações subterrâneas, na posição Ode p/O. 4este caso o acionamento por c"ave sem "aste de prolongamento, ou se*a,atuando diretamente no cabeçote da válvula, embora muito utilizado, / desaconsel"ável=

• >or pedestal de manobra nas instalações sob passarelas de manobra, na posição Ode p/O $%ig.CN@(. emprego do pedestal de manobra / muito comum nas estações de tratamento.

Fig* 04 - Acionamento com chae e com olante

>ara registros de grande diâmetro $válvulas de gaveta de ferro fundido nos diâmetros acima de 255 mm(os pedestais de manobra são provados de engrenagem para diminuir o esforço do operador $%ig. CNA(,

por redutor de engrenagens "elicoidais, ou direto com by-pass.

by-pass / uma derivação fiada de um lado e de outro da gaveta da válvula. Este dispositivo permite amanobra das válvulas de diâmetros superiores a 255 mm quando a diferença entre as pressões a montantee a *usante da gaveta atinge um valor que impede o acionamento direto.

4#; #s válvulas de gaveta de diâmetros at/ 255 mm não necessitam a instalação de by-pass, mesmo para suas pressões máimas de serviço.

2/

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Fig* 04,a - /+emplos de registros com recursos au+iliares de mano)ra

Fig* 04,) - Foto de registro ,66mm com recursos au+iliares de mano)ra acoplado a um sis-tema de prote!"o contra o golpe de aríete*

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Especi$caç%es indispens&veis para aquisição de re"istros de

"aveta

• &lasse de pressão $ou pressão de trabal"o dese*ada(=

• ipo de acionamento=

• ipo de etremidade=

• #breviatura=

• #cessórios especiais de manobra ou para *untas.

Detalhes t'cnicos

s registros de gaveta no 3rasil t0m seus pro*etos a partir da normalização brasileira vigente, dentro deadequações dimensionais tecnicamente elaboradas, com pressões m1nimas para estanqueidade do sede daordem de 5,' 9>a.

Hastes

#s "astes dos registros normalmente são fias não ascendentes. fabricante pode fornecer tamb/m re-gistros de gaveta com "aste ascendente, principalmente para sistemas de esgotos ou para aplicações in-dustriais. Em geral trata-se no entanto de fornecimento espec1fico sob consulta.

Acess(rios para )untas

s registros de *unta elástica para tubos de ferro fundido, e os registros para tubos de >J&, são fornecidoscom an/is de borrac"a para vedação das *untas. Pá os registros com flange, nos quais são empregadosarruelas de borrac"a e parafusos com porcas, necessitam de listagem a porte destes materiais, pois nor-malmente o fornecimento / em separado.

Acionamentos

odos os acionamentos $acessórios ou equipamentos( devem ser descritos em separado, inclusive a c"ave. s volantes nos registros assim descritos são componentes normais do fornecimento.

Acionamentos especiais

Muando as válvulas de gaveta são ob*eto de manobras frequentes, comando ! distância ou manobras deabertura e de fec"amento de durações determinadas, poderão ser utilizados acionamento "idráulico, acio-namento pneumático ou acionamento el/trico. 4o caso de pneumático e "idráulico, para fornecimento doscilindros, al/m das especificações normais do registro, / necessário informar;

• >ressão de trabal"o do cilindro acionador=

• &omprimento e diâmetro da "aste de prolongamento=

•

>ressão de trabal"o da tubulação=

4

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• >eriodicidade do acionamento=

• &ondições de instalação=

• +ados sobre o flu1do $presença de part1culas sólidas, viscosidades, temperatura(.

amb/m podem ser adquiridos válvulas com acionamento por redutores, ou acionamentos el/tricos.

42

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Instalação

Posição

Em relação ao solo as válvulas de gaveta podem ser ob*eto de instalação na superf1cie, subterrânea, sobtampões ou em caias ou câmaras de alvenaria. Pá em relação ! canalização os registros podem figurar emquatro posições; em p/, invertido ou deitado quando em canalizações "orizontais, e de lado em canaliza-ções verticais. # posição de p/ / a mais aconsel"ável, devendo-se evitar as outras posições, principal-mente nos diâmetros acima de 255 m.

*onta"em

: fundamental que na instalação se*a previsto a possibilidade de desmontagem e retirada do registro parareparos, manutenção ou substituição. >ara que "a*a fleibilidade nestas operações são mostradas algumas

poss1veis configurações de montagem de válvulas de gaveta em canalizações flangeadas e de ponta e bolsa.

Fig* 05 - /+emplos de montagem em fun!"o do tioo de 7unta da tu)ula!"o

*ateriais empre"ados nas v&lvulas de "aveta

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>ara pequenas instalações prevalece a fabricação em bronze. São usadas para vapor at/ 'A5 psi e água,óleo ou gás at/ 255 psi em dimensões de '8)O a BO.

4os diâmetros de A5 a B55 mm, em tipo flangeado, ponta e bolsa, ou com pontas, são fabricadas ferrofundido cinzento ou dctil e aço, com componentes ino, galvanizado, latão etc.

&onforme a pressão de serviço, os registros são fabricados em duas s/ries;

• Cegistros ovais - 9ais robustos, gaveta em forma de cun"a, usados normalmente nas redesmunicipais de abastecimento de água tratada ou bruta. #t/ 255 mm de diâmetro, a pressão deserviço / de 'B 7gf8cm)=

• Cegistros c"atos - >ossuem a gaveta com faces paralelas ou em cun"a, por/m resistem a pres-sões menores. 4os taman"os at/ 255 mm, a pressão de serviço / de '5 7gf8cm).

s registros de ferro dctil suportam uma pressão igual ! máima da s/rie oval em ferro fundido cin-zento, de modo que são fabricados sem a distinção que "á nos tubos de ferro fundido cinzento, entre s/rie

oval e s/rie plana.

Eistem tamb/m válvulas de aço-carbono fundido e de aço for*ado para instalações industriais, onde a pressão e a temperatura do fluido são elevadas.

46

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78lvulas de 9etenção

Corte esquem(ticoO equipamento

#s válvulas de retenção são equipamentos de proteção instaladas visando proteger as instalações "idráuli -

cas do refluo de água quando do paralisação das bombas. &omo função secundária, são importantes paraa manutenção da coluna da água durante a paralisação.

Eistem diversos tipos de válvula de retenção e a sua escol"a deverá ser feita de acordo com a sua finali-dade especifica. >or eemplo, em uma instalação com reservatório "idropneumático, o seu fec"amentodeverá ser o mais rápido poss1vel para evitar perda de água do reservatório, bem como evitar o c"oquemais violento da portin"ola contra o seu anteparo. Esses tipos de válvulas são providas de molas para oseu fec"amento e o con*unto móvel possui baia in/rcia. s outros tipos são os de portin"ola articulada,dupla portin"ola etc.

Funcionamento

Neralmente são instaladas no in1cio das tubulações de recalque, entre a sa1da das bombas e antes dosregistros $válvulas de gaveta(, para proteção das bombas contra os golpes de ar1ete, resultantes da cessa-ção brusca do escoamento, especialmente por falta de energia el/trica. Esse posicionamento / o maisadequado, pois facilita inspeções e consertos eventuais.

Em função do tipo de válvula que possuem permitem o deslocamento da água num só sentido $%iguraJC'(. E necessário observar que a instalação deve ser feita de modo a que a portin"ola abra no sentido dofluo. &onvencionalmente este sentido / indicado por uma seta gravada em relevo no corpo da válvula.

Figura &01 - Corte esquem(tico de uma (lulas de reten!"o

#s válvulas de retenção podem ser providas de by pass $%igura JC)( desde que se dese*e o retrocesso daágua retida após a parada das bombas. Esse retrocesso da água pode ser til, quer para o esvaziamento

dos tubos e peças a serem retirados para substituição ou reparo, quer para o escorvamento das bombas providas de válvula de p/ com crivo, pois este não sendo perfeitamente estanque, poderá "aver entrada dear no trec"o a/reo da sucção após longos per1odos de parada, inclusive após inspeções e consertos. u

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Figura &03) - &(lulas reten!"o tipo fundo de po!o ,a aero ,) e pist"o ,c

Figura &03c - &(lula de reten!"o tipo pist"o flangeada

+&lvulas de retenção do tipo portinhola basculante

Descrição

#s válvulas de retenção do tipo portin"ola, de passagem reta e etremidades flangeadas, destinam-se ! proteção das instalações "idráulicas de recalque contra o refluo da água, e ! manutenção da coluna deágua quando da paralisação das bombas.

São geralmente instaladas em sistemas "idráulicos de recalque, com a finalidade de evitar a inversão dosentido de fluo, tamb/m c"amado de refluo. Muando ocorrer uma interrupção no funcionamento das

bombas e, consequentemente, do escoamento, as válvulas de retenção fec"am-se, retendo a coluna deágua na canalização.

Instalação

#s válvulas de retenção são instaladas geralmente ! sa1da das bombas, entre estas e os registros de regu-lagem e de seccionamento. Esta posição facilita os eventuais consertos e inspeções.

+evem ser instaladas de modo que se abram no sentido do fluo. 4o corpo da válvula, encontra-se umaseta que indica o sentido de instalação.

Em determinados tipos de instalação pode ser necessário de um sistema de amortecimento "idráulico paraevitar esforços ecessivos no fec"amento da válvula.

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Especi$caç%es t'cnicas

+e um modo geral as válvulas de retenção tipo portin"ola, são fabricadas obedecendo as seguintes especi-ficações t/cnicas; Jálvula de retenção basculante, face a face conforme norma 4 '5, >4 'B ou >4 )A, corpo e obturador em ferro fundido dctil

43C BF'B classe @)5'), sede de vedação do corpo em #S9 #)@5, tipo 25@ $#

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7entosas

Os Aparelhos

São aparel"os instalados nos pontos altos dos condutos forçados que permitem a entrada de ar quandoocorre redução de pressão em pontos altos da tubulação, bem como, durante o esvaziamento da tubulação

por ocasião da manutenção, ou permitem a sa1da do ar que ten"a ficado ou entrado em adutoras por gra -vidade ou nas tubulações de recalque, principalmente se a tubulação formar algum traçado tipo sifão,quando do enc"imento da mesma. 4o caso de produzir vácuo na tubulação por efeito de sifonamento ouin/rcia no escoamento, permitem que o ar adentre ! tubulação, evitando o seu colapso estrutural pela açãoda pressão atmosf/rica eterna.

São colocadas, em geral, na parte alta dos sifões ou após um trec"o"orizontal longo ou com pequena declividade. >ara mel"or efici0ncia doequipamento, os aclives das tubulações, at/ atingirem a ventosa,devem ser suaves, e os declives após a válvula, acentuados, a fim de acumular

mel"or o ar nos pontos altos e possibilitar sua epulsão mais facilmente pela ventosa.

# tend0ncia do ar acumulado nos pontos altos / comprometer oescoamento, reduzindo a seção til do conduto com o aumento,consequente, da perda de carga. ?á casos de golpes de ar1ete

provocados por bolsas de ar presentes nas tubulações. Eistemdiversos tipos de ventosas, dos mais simples aos mais compleos.São providas de rosca ou flange, a depender do modo como sãoinstaladas na tubulação. #s de flange impõem o emprego de um t0 no ponto alto do conduto.

# priori as ventosas podem ser classificadas como de simples efeito e de duplo efeito, tamb/m c"amada

de trplice função. #s primeiras são próprias para adutoras de pequenos diâmetros e para deiar sair o ar que estiver acumulado nos pontos altos das tubulações de adutoras, lin"as de recalque e mesmo de aspira-ção das bombas, mas não são apropriadas para permitirem a entrada de ar. #s de duplo efeito $%iguraJ')( controlam automaticamente a sa1da do ar durante o enc"imento de uma lin"a e a entrada de ar du-rante o esvaziamento ou o que se ven"a a formar com a lin"a *á em operação. #s ventosas de duplo efeito

possuem duas esferas de taman"os diferentes. # maior encontra-se dentro de uma câmara provida de umaabertura grande, e a menor, dentro de outra câmara menor provida de um orif1cio. # esfera maior seráfortemente comprimida contra a respectiva abertura, e a menor levemente encostada no orif1cio. 3aiandoo n1vel da água, a esfera pequena afasta-se da sua posição, deiando escapar o ar que porventura se ten"aformado na tubulação. +urante o esvaziamento da tubulação, as duas esferas descem !s suas posiçõesmais baias, permitindo, assim, a entrada do ar atrav/s das passagens, evitando-se, desse modo, a forma-ção do vácuo que poderia eventualmente provocar o esmagamento eterno da tubulação. %requentementesão em ferro fundido com esferas de alum1nio ou ebonite.

4/

Figura 2 - Corteesquemático de uma

ventosa de simples efeito.

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Figura &2 - Corte esquem(tico de uma entosa de duplo efeito ,'9PP : 0/;/0

O ,ar, no interior das tubulaç%es

# presença de ar retido em seu interior das instalações pode pre*udicar em muito o funcionamento normalde uma canalização para fins "idráulicos trabal"ando sob pressão. Essa presença tem origem pela ocupa-ção da tubulação vazia antes do funcionamento ou durante este, quando as tubulações de sucção e asgaetas das bombas não são suficientemente estanques, permitindo que o ar se introduza sob pressão, edesloque-se dissolvido na água. +urante este deslocamento nos pontos onde "á diminuição de pressão,desprende-se da água e dá origem !s bolsas de ar, as quais devem ser etra1das.

Muando se enc"e de água uma tubulação que se encontra submetida internamente !s condições atmosf/ri-cas locais, deve-se etrair, continuamente, um volume de ar eatamente igual ao volume de água que

entra, a fim de evitar a formação de grandes bolsas de ar.

4o caso da adução por gravidade, o ar depositado nos pontos de queda de pressão, normalmente os pon-tos altos, provoca um aumento de perda de carga e, consequentemente, uma diminuição da vazão $%iguraJ2(.

Figura &3 - Forma!"o de )olsas de ar em adu!"o por graidade com níel hidrost(tico normal

4o caso de adução por recalque, o acmulo de ar nos pontos de queda de pressão provoca um aumento daaltura manom/trica, acarretando a elevação do consumo por sobrecarga da bomba ou redução da vazão$%igura J@(.

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Figura &4 - Forma!"o de )olsas de ar em adu!"o por recalque níel hidrost(tico de tra)alho

#l/m dos inconvenientes citados, o movimento das bolsas de ar no interior das tubulações acarreta suc-ções bruscas que podem provocar golpes de ar1ete.

>ortanto, deve-se prever a colocação de ventosas nos pontos altos das tubulações, as quais devem ser pro*etadas. com aclives suaves e declives acentuados, a fim de facilitar o acmulo do ar nos pontos altos.#s figuras JA e JB mostram os perfis esquemáticos para estes dois tipos de traçado; o aconsel"ável e o

inadequado.

Figura &5 - ra!ado recomendado

Figura - ra!ado n"o recomend(el

>ara estabilidade e bom funcionamento das tubulações / necessário, tamb/m, prever a entrada de ar, pois,quando se esvazia uma tubulação, o ar deve penetrar com o mesmo gradiente com o qual a água sai, deforma que a diferença de pressão entre o interior e o eterior do conduto permaneça dentro de limites pr/-fiados, impossibilitando o colapso dos tubos por contração da seção decorrente das subpressões internasque seriam geradas simultaneamente.

Cecomenda-se, tamb/m, reduzir ao máimo poss1vel os trec"os sensivelmente "orizontais, pois pequenasvariações de n1vel podem provocar pontos de dif1cil proteção. : essencial, por/m, que se*am previstas

ventosas nas etremidades dos trec"os "orizontais seguidos de descidas, onde se podem acumular bolsasde ar $%igura JD(.

Figura &$ -

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>ara o perfeito funcionamento das tubulações / necessário que o fluo de ar dentro das mesmas apre-sente-se da seguinte forma;

• Muando entra água na tubulação, o ar que contido precisa sair totalmente, para que não "a*a bolsas de ar durante o funcionamento da tubulação, e, rapidamente, para não pre*udicar o in1ciodo funcionamento das bombas=

• +urante o funcionamento da tubulação, / poss1vel a formação de bol"as de ar atrav/s das tubula-ções de sucção e das preme-gaetas das bombas. +evido ! pressão, o ar desloca-se pela tubula-ção dissolvido na água, por/m nos pontos de diminuição de pressão $pontos altos da tubulação(,"averá o desprendimento gerando bolsas de ar nas tubulações=

• Muando sai a água da tubulação / necessário que entre ar com a mesma vazão, para que odiferencial entre as pressões internas e eternas do tubo permaneça limitado de modo a impedir ocolapso dos tubos.

Problemas causados pelo movimento de bolsas de ar nas

tubulaç%es1

• 4as adutoras por gravidade, o ar depositado nos pontos altos, onde "á perda de pressão, provocao aumento da perda de carga, que implica numa diminuição de vazão=

• 4as adutoras por recalque, a presença de bolsas de ar nos pontos de queda de pressão provocamum aumento de altura manom/trica, implicando em redução de vazão ou sobrecarga da bomba,com os consequentes pre*u1zos de consumo de energia ou danificação do equipamento=

• # movimentação das bolsas de ar pode provocar golpes de ar1ete em decorr0ncia de sucções bruscas.

Instalação das ventosas

ro*etar as tubulações com aclives suaves e declives acentuados, visando facilitar o fluo de ar aos pontos altos onde estarão instaladas as ventosas=

• Ceduzir ao máimo os trec"os "orizontais, pois variações muito pequenas de n1vel podem impli-car pontos dif1ceis de se proteger.

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+entosas simples 2Fi"ura +34

Figura & - &entosa simples foto e conte esquem(tico

5tili6ação

+estinam-se especialmente a canalizações de pequena vazão e tubulações de pequeno diâmetro, comfunção de permitir a adequada orientação do fluo de ar;

• +escarregar o ar quando a tubulação se enc"e de água, ou se*a, quando da entrada de água datubulação, na vazão de ) litros por segundo para um diferencial de pressão de Amca=

• +escarregar continuamente o ar durante o funcionamento das bombas=

•

+ar entrada de ar quando for descarregada a água da tubulação, ou se*a, admitem o ar na vazãode cerca de ) litros por segundo para um diferencial de pressão de Amca.

Funcionamento

Muando o n1vel da água desce, o flutuador movimenta-se para baio, abrindo a passagem do niple dedescarga e permitindo, assim, a sa1da do ar= quando o n1vel de água sobe, aciona o flutuador para cima,fec"ando a sa1da do ar. Sua capacidade máima de etração ou admissão de ar / de ) l8seg., para diferen-cial de pressão de A m.c.a.

#ipos de ventosas simples

#s ventosas simples são apresentadas em duas versões;

• com rosca; diâmetros de 28@O, 'O, ' '8@O, ' '8)O e )O=

• com flange de 'A5 mm $BO(

# eist0ncia de vários diâmetros visa apenas proporcionar maior fleibilidade na escol"a da coneão !lin"a.

Pressão m&0ima de serviço

# pressão máima de serviço de ',A mpa $'A 7gf8cm)( a ),A mpa.

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+entosa C*C compacta

>ossui as mesmas aplicações que a ventosa simples normal, com a vantagem de possuir menor massa, oque / interessante para instalações prediais ou em redes. #l/m da economia de massa, e de ser uma eclu-sividade &9&, o custo tamb/m / menor.

+entosas de tr7plice função 2Fi"ura +84

&om essa denominação aceita no mercado para este tipo de pro*eto, são empregadas em tubulações degrande vazão, tendo por finalidade adequar o fluo de ar. endo condições de assegurar a sa1da do ar quese forma dentro da tubulação durante a operação e evitar a formação de sifões, mantendo sempre a pres-são interna durante o esvaziamento nos limites que impeçam o colapso dos tubos, ou se*a, o esmagamentoresultante do aparecimento de subpressões internas aos condutos.

Fabricação

%abricada com flange conforme 43C DBDA nas furacões >4-'5 e >4-'B. 4o caso de instalações industri-

ais / poss1vel outras furacões, respeitada a pressão de trabal"o, máima de trabal"o de cerca de ),A 9>a.

Figura &> - esenho esquem(tico de uma entosa dupla montada so)re um ? com flange e )olsas

5tili6ação

#s ventosas de tr1plice função, constitu1das por um corpo dividido em dois compartimentos - o principal eo auiliar - contendo cada um, em seu interior, um flutuador esf/rico, t0m por finalidade espec1fica;

• Epelir adequadamente o ar deslocado pela água durante o enc"imento de uma lin"a=

• #dmitir quantidade suficiente de ar, durante o esvaziamento de uma lin"a, a fim de evitar a

formação de sifões, bem como manter a pressão de esvaziamento dentro dos limites previstos em pro*eto $colapso(=

• Epelir automaticamente o ar que ven"a a formar-se com a adutora *á em operação.

Descrição do pro)eto dessas ventosas 2Fi"ura +9:4

# ventosa de tr1plice função foi pro*etada de modo que os compartimentos fossem dimensionados para avazão de ar pretendida para cada diâmetro. 4as ventosas tr1plice, ambos os compartimentos possuemflutuadores de alum1nio, que asseguram qualidade e durabilidade.

# função do compartimento maior /, em primeiro lugar, epelir o ar contido na tubulação quando daentrada da água. 4o momento em que a água atinge o flutuador, contra a sede de borrac"a, de modo amanter a estanqueidade da tubulação.

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&aso "a*a esvaziamento da tubulação, ou queda de pressão provocada por qualquer razão, a pressão at-mosf/rica auiliada pelo peso do flutuador, provocará admissão de ar na tubulação, evitando a criação devácuo.

# função do compartimento auiliar / retirar o ar que se forma durante a operação e permanece nos pon-tos altos da tubulação, pois o flutuador do compartimento principal permanece constantemente contra a

sede, quando a adutora trabal"a com a pressão normal. flutuador que se encontra no interior do compartimento auiliar / dimensionado de modo a que seu peso o impeça de permanecer constantementecontra o niple de descarga, e por esta razão, por menor que se*a o volume de ar que se forme dentro daventosa este será eliminado.

Figura &16 - Corte esquem(tico de uma entosas de tríplice fun!"o,%onte; catálogo &9& Jálvulas e &oneões Rtda

Funcionamento

compartimento principal tem dimensões compat1veis com o diâmetro nominal da ventosa, encerra umflutuador que se alo*a em uma concavidade do fundo enquanto a ventosa estiver vazia. +esta forma, todoo ar deslocado pelo enc"imento da adutora será epelido pela abertura que se encontra na tampa do com-

partimento. 4o momento em que o ar ten"a sido eliminado, a água alcança o flutuador, deslocando-o paracima, de encontro ! respectiva abertura. #ssim, fec"a-se automaticamente a ventosa, ficando neste trec"o,a adutora, sob pressão da água. # própria pressão interna manterá o flutuador contra sua sede.

Em caso de drenagem da adutora, falta de água em lin"as de gravidade, ou quaisquer outras condiçõesque provoquem uma redução da pressão interna, a pressão atmosf/rica, auiliada pelo peso próprio doflutuador, provocará a admissão do ar, evitando a criação do vácuo.

compartimento auiliar, quando a adutora está em carga, a pressão interna / suficiente para manter oflutuador do compartimento principal contra a sede, ficando, assim, vedada a sa1da do ar que porventurase ven"a a acumular nos pontos altos da adutora. >ara retirá-lo, encontra-se no interior do compartimentoauiliar um flutuador cu*o peso / suficientemente grande para que a pressão não o manten"a contra o

pequeno orif1cio do niple de descarga. +esta forma, a menor quantidade de ar que se ven"a a acumular nointerior da ventosa, será rapidamente eliminada.

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;eleção do tamanho da ventosa de tr7plice função

4o ábaco abaio, tem-se o campo de vazão coberto pelas ventosas de tr1plice função fabricadas pela&ompan"ia 9etalrgica 3árbara, "o*e Saint Nobain. &on"ecida a vazão da lin"a e adotado um valor parao diferencial de pressão entre o interior da ventosa e a atmosfera no momento do enc"imento ouesvaziamento $geralmente adota-se 2,A m.c.a.(, encontra-se um ponto que indicará o taman"o da ventosa aser escol"ido. u se*a, sabendo-se o diferencial de pressão no momento da admissão sa1da do ar, e odiâmetro da ventosa, obt/m-se a vazão em litros por segundo referente ! capacidade de descarga ou ad-missão de ar da ventosa tr1plice para este diâmetro $%igura J''(.

Figura &11 - r(fico de dimensionamento apresentado pela 'A0'A0@ ,"o*e

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