Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas BRASKEM DEZ 2014.pdf · Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas CAPACITAÇÃO TÉCNICA EM CRITÉRIOS

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE TUBOS POLIOLEFÍNICOS E SISTEMAS


CAPACITAÇÃO TÉCNICA EM CRITÉRIOS

PARA PROJETO E INSTALAÇÃO DE

TUBULAÇÕES DE POLIETILENO EM

REDES DE ÁGUA

Apresentação: eng°José Roberto B. Danieletto


MATÉRIA PRIMA


Primeiros Plásticos

BAQUELITE PF 1909

CLORETO DE

POLVINILA PVC 1927

NYLON PA 1938

TEFLON PTFE 1941

EPOXI EP 1943

POL. TEREFTALATO PET 1953

POLIETILENO DE

ALTA DENSIDADE PEAD 1955

POLIPROPILENO PP 1959


Obtenção dos Plásticos

PETRÓLEO

REATOR

MONÔMERO

COMONÔMERO

CATALIZADOR

HIDROGÊNIO

SOLVENTE

EXTRUSORA DE GRANULAÇÃO

PE PP PVC OUTROS

ETANOL

OU


1. MATÉRIA PRIMA

2. ALIMENTADORES ÀS VÁCUO

3. SECADOR À AR QUENTE

4. EXTRUSORA

4.1 CILINDRO

4.2 ROSCA

4.3 AQUECEDORES ELÉTRICOS

4.4 VENTILADORES

4.5 MOTOR / REDUTOR

4.6 PIRÔMETRO ELETRÔNICO

5. CABEÇOTE

6. MATRIZ

7. MASSA FUNDIDA

8. CALIBRADOR À VÁCUO

8.1 CILINDROS CALIBRADORES

8.2 ASPERSORES DE JATO DE ÁGUA

8.3 ANÉIS

9. TANQUE DE RESFRIAMENTO

10. HOT STAMPING

11. PUXADOR

12. CONTADOR

13. SERRA

14. CALHA BASCULANTE

15. BOBINADEIRA DUPLA

1

2

3

4 4.6 5 6 8.1 8.2 8.3

4.5 4.4 4.3 4.2 4.1 4.3 7 8 9 10 11 13

12

14 15

Polietileno e Polipropileno



Polietileno: R = H

Polipropileno: R = CH3

PVC: R = Cl

PE e PP são chamados POLIOLEFINAS,

pois possuem apenas H e C na molécula.

São apolares, quimicamente resistentes

São TERMOPLÁSTICOS: Fundem sob calor

Permitem solda e reciclagem

TERMOFIXOS: Após cura não podem ser refundidos.

Ex.: PRFV (fibra-de-vidro) e EPOXI


Materiais Convencionais

- FERRO FUNDIDO

- AÇO

- CONCRETO, FIBROCIMENTO

PROBLEMAS

. Corrosão

. Rigidez, baixa resistência ao impacto

. Peso alto

. Juntas críticas

. Incrustação e rugosidade hidráulica



• PE ou PP X PVC • Vantagens

• ATÓXICO

• MAIOR RESIST. IMPACTO

• MAIOR RESIST. QUÍMICA

• MAIS FLEXÍVEL

• MAIS RESIST. TRANSIENTES HIDRÁULICOS

• Desvantagens • NÃO COLÁVEL

• NÃO ACEITA PINTURA


Principais Vantagens PE e PP

• Leveza (densidade PE 0,95 g/cm3 e PP 0,92 < água)

• Flexibilidade (faz curvas e bobinas)

• Elevada resistência ao impacto (não quebra)

• Resiste à maioria dos agentes químicos

• Imune a corrosões galvânicas e químicas

• Impermeável

• Atóxico (conduz alimentos, água potável)

• Menos juntas (barras 12, 18m e bobinas)

• Baixa incrustação e rugosidade (maior vazão)

• Vida útil maior que 50 anos


Principais Aplicações do PE

• Ramais, Redes, Adutoras, Captação de água

• Emissários e travessias Sub-aquáticas

• Redes coletoras de esgoto

• Redes anti-incêndio

• Redes de gás combustível

• Águas pluviais e drenagem

• Transporte de Sólidos: mineração e dragagem

• Irrigação

• Instalações Industriais: produtos químicos

• Dutos elétricos, telefônicos, fibra-ótica

• Inserção, furo direcional, pipe-bursting


P = pressão interna

e = espessura

Dm = diâmetro médio = DE - e

DE = diâmetro externo

c - Tensão Circunferencial

= c P . Dm

2e

P c P

Testes de resistência à pressão de longa duração

Classificação dos Compostos de PE


Curva de Regressão do Composto

Determinação do MRS (ISO 9080 e ISO 12162)

Por extrapolação dos resultados dos testes de pressão, é feita uma

estimativa da resistência a pressão hidrostática do tubo a longo prazo.

Os resultados são plotados em escala logarítmica do tempo de ruptura

versus a tensão circunferencial aplicada no mesmo durante o ensaio.

Através do valor da tensão circunferencial (MRS) extraído da

extrapolação para 50 anos, na curva de 20 ºC, será feita a classificação

do material, dentro das várias classes de pressão, como por exemplo:

6,30 < MRS < 7,99 = PE 63

8,00 < MRS < 9,99 = PE 80

10,0 < MRS < 11,2 = PE 100


Principais Ensaios no Composto e nos Tubos de PE

- Índice de Fluidez (IF) - influencia nas prop. Mecânicas,

caracteriza o polietileno e qualidade processamento

- Densidade – influencia nas prop. Mecânicas e

caracteriza o polietileno e qualidade processamento

- Tempo de indução oxidativa (OIT) - avalia o processamento do

produto final e qualidade o material

- Teor de negro de fumo – proteção ao UV e qualidade do material

- Dispersão de pigmentos – qualidade do processamento e material

- Resistência à pressão hidrostática interna – resistência à pressão

interna do tubo (100h20ºC,165h/80ºC, 1000h/80ºC)


Identificação e Designação de Tubos - Marcação indelével (hot-stamping)

. Nome ou Marca de identificação do fabricante

. Identificação comercial do composto utilizado na fabricação

.Classificação do composto (PE 80 ou PE 100)

. Água ou esgoto

.Diâmetro externo nominal

.PN

.SDR

.Código que permita rastrear a produção, com indicador relativo ao mês e ano da

fabricação

.N° da Norma ABNT

Não é permitido tubo com espessura abaixo da mínima!

xxxx xxx xxxx DE

e


Tubos de PE - DE 20 a 1600 mm

PN’s/

Material

ÁGUA

PN4

SDR

PN 5

SDR

PN 6

SDR

PN 8

SDR

PN 10

SDR

PN 12.5

SDR

PN 16

SDR

PN 20

SDR

PE80 32.25 26 21 17 13.6 11 9 7.25

PE100 não há 32.25 26 21 17 13.6 11 9

SDR = DE/e

Todos os tubos de mesmo SDR e mesmo material

são do mesmo PN

PE 80: mais flexível: Ramais e Bobinas

PE 100: mais rígido: Redes e Adutoras

Resulta menor esp. e maior vazão (> Ø interno)


Fornecimento de Tubos PE

- Os tubos de PE podem ser adquiridos em barras ou bobinas.

- DE 20 e 32 mm: bobinas, preferencialmente de 100 m. PE 80

- DE 63 a 125 mm: bobinas de 100 m ou barras 12m. PE 80 ou PE 100

- DE > 125 mm: somente barras. PE 80 ou PE 100


Novas Normas ABNT / NTS SABESP

• Comissão Especial criada em 2007 para desenvolver o conjunto de normas

para “Sistemas Enterrados em PE p/Distribuição e Adução de Água e Esgoto

sob Pressão”

• O Conjunto de normas contempla:

– Tubos: NBR 15.561: NTS 194

– Conexões Soldáveis: NBR 15.593: NTS 193

– Diretrizes para Projetos: NBR 15.802: NTS 189

– Conexões Mecânicas: NBR 15.803 : NTS 192

– Procedimentos de Instalação: NBR 15.950: NTS 190

– Procedimentos de Reparo: NBR 15.979: NTS 191

– Procedimento para Solda de Topo: NTS 060 – NBR em revisão

– Procedimento de Solda de Eletrofusão: NBR 14.465

– Requisitos p/qualificação Soldador, Instalador e Fiscal: NTS 059

– Procedimento de Teste de Estanqueidade: NBR 15.952


Norma NBR 15.561:2007 - NTS 194

Tubos de PE para Água e Esgoto sob pressão

• Principais Aspectos:

– Padrão de DE e SDR para Redes de Distribuição

• DE 63 a 315 e SDR 17 a SDR 11

– Padrão de DE e SDR p/ Esgoto sob pressão e Adutoras

• DE 63 a 1600 e SDR 32 a SDR 7,25

– Cores:

• Água: preta, ou preta com listras azuis ou SABESP AZUL

• Esgoto: preta ou preta com listras ocre

– Matéria Prima: Composto pronto na cor

(*) A ISO 4427 estipula SDR 41 a SDR 6 e PN 3,2 a 25


Dimensões Tubos de PE Redes de Água

norma NBR 15.561:2007

SDR 17

PE 80 = PN 8

PE 100 = PN 10

SDR 13,6

PE 80 = PN 10

PE 100 = PN 12,5

SDR 11

PE 80 = PN 12,5

PE 100 = PN 16

DN DE e

(mm)

DIm

(mm)

e

(mm)

DIm

(mm)

e

(mm)

DIm

(mm)

50 63 - - 4,7 53,2 5,8 50,9

75 90 5,4 78,8 - - 8,2 72,9

100 110 6,6 96,4 - - 10 89,3

150 160 9,5 140,4 - - 14,6 129,7

200 200* 11,4 176,5 14,9 169,2 18,2 162,2

200 225 13,4 197,4 16,7 190,5 20,5 182,5

250 250* 14,9 219,4 18,6 211,6 22,8 202,8

250 280 16,6 245,9 20,8 237,1 25,5 227,2

300 315 18,7 276,6 23,4 266,7 28,7 255,6

*DE especial


REDES e ADUTORAS de ÁGUA e LINHAS DE ESGOTO

- DE 63 (DN 50) – BOBINA (PE 80 ou PE 100)

- DE 90 (DN 75) – BOBINA ou BARRA (PE 80 ou PE 100)

- DE 110 (DN 100) – BOBINA ou BARRA (PE 80 ou PE 100)

- DE 160 (DN 150) e ACIMA – BARRA (PE 80 ou PE 100)

ADUTORAS de ÁGUA e LINHAS DE ESGOTO

- DE > 160: SDR 26 a SDR 7. Barras (12, 18, 21 m). Projetar

Dimensões Tubos de PE para Água

norma NBR 15.561:2007


NBR 15.802:2010 - NTS 189

Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos

• Dimensionamento hidráulico

– Fórmula Universal

– Fórmula Hazen-Williams: C = 150

• Dimensionamento à pressão

– MPO = PN • Ft (Maxima Pressão de Operação)

* limitado a 15 anos de vida útil

°C 25 27,5 30 35 40 45* 50*

Ft 1 0,86 0,81 0,72 0,62 0,52 0,43

DE 200 mm: k = 10 x 10 – 6 m

DE > 200 mm: k = 25 x 10 – 6 m


NBR 15.802:2010 - NTS 189


• Transientes Hidráulicos

– PSO = MPO • 1,5 (Sobrepressão Admissível)

– Subpressão admissível

SDR PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100

32,25 0,24 0,29 0,82 0,91 1 1,1 1,23 1,36 1,45 1,6

26 0,46 0,56 1,14 1,27 1,4 1,55 1,72 1,9 2,02 2,24

21 0,9 1,1 1,6 1,77 1,96 2,17 2,4 2,65 2,83 3,13

17 1,76 2,15 2,24 3,51 2,74 3,03 3,35 3,71 3,95 4,37

13,6 3,6 4,4 4,7 5,36 5,58 6,23 4,8 5,3 5,65 6,25

11 7,2 8,8 7,65 8,97 8,53 9,84 9,84 11,15 11,37 12,68

9 14,1 17,2 13,28 15,84 14,16 16,72 15,47 18,03 17 19,56

PRESSÃO DE COLAPSO DE CURTA DURAÇÃO EM bar (a 25oC)

TIPO DE INSTALAÇÃO/COMPACTAÇÃO

AÉREA (1)

SEM BAIXA MÉDIA ALTA

(1) APLICAR FATOR DE REDUÇÃO Fa, DEVIDO OVALIZAÇÃO


NBR 15.802:2010 - NTS 189


• Pressão Interna Negativa (sucção ou sob lençol freático)

SDR PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100

32,25 0,04 0,06 0,33 0,4 0,41 0,5 0,5 0,61 0,59 0,72

26 0,08 0,11 0,47 0,57 0,57 0,69 0,7 0,85 0,83 1

21 0,15 0,22 0,65 0,79 0,8 0,97 0,98 1,19 1,15 1,4

17 0,29 0,43 0,91 1,11 1,12 1,35 1,37 1,66 1,61 1,95

13,6 0,6 0,88 1,31 1,58 1,6 1,94 1,96 2,37 2,31 2,8

11 1,2 1,76 1,85 2,24 2,26 2,74 2,77 3,35 3,26 3,95

9 2,34 3,44 3,67 4,57 3,16 5,44 3,87 4,69 4,56 5,53

PRESSÃO DE COLAPSO DE LONGA DURAÇÃO EM bar (a 25oC)

TIPO DE INSTALAÇÃO/COMPACTAÇÃO

AÉREA (1)


(1) APLICAR FATOR DE REDUÇÃO Fa, DEVIDO OVALIZAÇÃO


TEPFFA – Estudo Aterro Tubos

SN SDR

2 32

4 26

8 21

16 17

inicio

fim

6% 9%


NBR 15.802:2010 - NTS 189


• Altura máxima de reaterro (m)

• Vide diretrizes gerais da norma; Sempre substituir solo coesivo

• Altura mínima de reaterro (m)

Calçada Rua pavimentada Rua sem pavimento

(m) (m) (m)

0,7 1 1,2

SDR PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100

32,25 - - - - 4 4,3 6 > 6

26 - 2,5 3,5 4,2 5 5,5 > 6 > 6

21 4 4,5 5 5,8 > 6 > 6 > 6 > 6

17 6 > 6 > 6 > 6 > 6 > 6 > 6 > 6

CONDIÇÕES DE REATERRO/COMPACTAÇÃO



Métodos de União

Os métodos de união utilizados para tubos de polietileno

em redes, adutora e ramais de água são exclusivamente:

• Solda de topo por termofusão;

• Solda por eletrofusão;

• Junta mecânica


Preparação: Alinhamento e Faceamento

Faceamento

Aquecimento

Compressão e Resfriamento

Solda de Topo - Procedimento de Solda


Solda de Topo por Eletrofusão

• Aplica-se para DE ≥ 63.

• Deve ser executada por

pessoal e equipamentos

qualificados conforme

DVS 2207 ou,

ou NBR 14.464 ou

NTS 060


NBR 15.593:2008 - NTS 193

Conexões para Solda de Topo

• As conexões para solda de topo por termofusão devem ser qualificadas

conforme normas NBR 15593, ou NTS 193

EN 12201 – parte 3.

• As conexões devem ser do mesmo SDR do tubo de polietileno, sendo

que o material deve ser da mesma classificação do tubo ou maior. Isto é:

• Conexões de PE 100 podem ser soldadas a topo em tubos de PE 80,

desde que do mesmo SDR e de materiais compatíveis. Conexões de PE

80 não devem ser soldadas em tubos PE 100, pois para ter o mesmo

SDR a conexão seria de uma classe de pressão inferior ao tubo.


NBR 15.593:2008 - NTS 193


• As conexões para solda de topo por termofusão são disponíveis em três

processos de fabricação confiáveis e normalizados como segue:

Conexões Injetadas: DE 63 a 630 mm

Conexões Usinadas: DE 63 a DE 1600 mm

(Somente Caps, Colarinhos e Reduções)

Conexões Segmentada: DE 250 a DE 1600 mm

(Somente Tês e Curvas)


Conexões Tipo Ponta Injetadas

Cap

Curva 90º

Curva 45º

Tê


NBR 15.593:2008


• As conexões segmentadas devem ser produzidas com equipamento

específico de solda de topo por termofusão, em fábrica, com

processo controlado e com equipamento e soldador qualificados

• As peças segmentadas devem ser produzidas com sobre-

espessura, conforme NBR 15.593 ou NTS 193 ou DIN 16963

• As peças com sobre-espessura devem obedecer os seguintes

critérios: Curvas: PN da conexão = 0,8 x PN do tubo

TÊS: PN da conexão = 0,5 x PN do tubo

De qualquer maneira, as extremidades da conexão devem ser do

mesmo SDR do tubo a ser soldada.


Conexões Tipo Ponta Segmentadas e Usinadas


NBR 15.593: 2008 - NTS 193


• As conexões devem ser do tipo polivalente, ou seja devem ter

extremidades de comprimento longo, conforme as normas

mencionadas, ou seja, extremidades de comprimento tal que permita a

eventual soldagem com luva de eletrofusão. Exceto caps, colarinhos e

reduções usinados de diâmetro DE 225, que podem ser do tipo curto,

ou com uma ponta adicional de tubo soldada na extremidade.

• Aplicações

Redes de distribuição com DE 63

Adutoras e linhas de esgoto com DE 63


Acionamento

Hidráulico

Semi-automática

4 abraçadeiras

Aplicação da força

na linha central

Controle de

temperatura

eletrônico

Solda de Topo – Máquina de solda


Extrator de Cordão

Externo Extrator de Cordão

Interno

Solda de Topo - Acessórios


Corta-Tubos

Rotativo

Até DE 1000

Corta-Tubos

Guilhotina

Até DE 315

Corta-Tubos

Rotativo

Até DE 160

Solda de Topo - Acessórios


Solda de Topo - Processo

Tubo Tubo

Placa de soldaPré-aquecimento

Aquecimento Bulbo

P =1.5 Kgf/cm

P =0 a 0.2 Kgf/cm 1

2

2

2P=1.5 Kgf/cm 2


Espessura

Tubo

Retirada da

Placa

de Solda

Aquecimento

Força (kgf) =

0 a 0,2 x área

Resfriamento

Força (kgf) =

1,5 x área

(mm) Largura inicial

Cordão (mm)

Tempo Max

(s)

Tempo

(s)

Tempo

(min)

2,0 - 4,5

0.5

5

6

4,5 - 7

1,0

5 - 7

6 - 10

7,0 – 12

1,5

6 - 8

10 . Esp (s)

10 - 16

12 - 19

2,0

8 - 10

16 - 24

19 - 26

2,5

10 - 12

24 - 32

26 - 37

3,0

12 - 16

32 – 45

37 - 50

3,5

16 - 20

45 – 60

50 - 70

4,0

20 - 25

60 - 80

Pré-Aquec

Força (kgf) =

1,5 x área

Solda de Topo – Parâmetros Tabela DVS 2207/1995


Solda de Topo - Processo Alinhar e Facear


Solda de Topo - Processo Pré-aquecer e Aquecer (210oC)

Soldar e Resfriar


Solda de Topo - CQ

Formações típicas de Cordão de Solda


Solda de Topo - CQ

TABELA 6.12 – DIFERENÇAS ADMITIDAS NO CORDÃO DE SOLDA

Bmax - Bmin TUBO/TUBO TUBO/CONEXÃO

CONEXÃO/CONEXÃO TUBOS DE MAT.

DIFERENTES

0,1 B 0,1 X B 0,2 X B 0,2 X B Nota: B = largura média do cordão de solda


Solda por Eletrofusão


Solda por Eletrofusão

• A soldagem por eletrofusão deve ser executada por pessoal e equipamentos qualificados conforme NBR 14.465 ou DVS 2207.

• Os equipamentos devem ser do tipo automático, com leitura ótica para

código de barras, com registro automático ou não das soldas.


NBR 15.593:2008 - NTS 193

Conexões para Solda de Eletrofusão

• Conexões de PE 80 podem ser soldadas em tubos PE 100 e vice-versa,

desde que de PN igual ou maior que a do tubo.

• As conexões tipo sela, como Tês de Sela e Tês de Serviço devem ter

incorporado sistema de fixação próprio, tais como abraçadeiras com

parafusos ou ganchos ou cintas de tecido.

• Excepcionalmente são aceitos Tês de Sela ou Serviço tipo Top-Loading

para execução de ramais em tubos inseridos (relining), onde se abre

uma janela no tubo velho para ter acesso ao novo tubo de polietileno, ou

em tubos de grande diâmetro, onde não houver possibilidade de utilizar

peças com sistema de fixação próprio.


• As conexões devem ser do tipo monofilar, ou seja ter uma única resistência elétrica por peça, tal que a soldagem seja executada numa única operação, conforme ISO 12.201 – parte 3 ou NBR 15.593 ou NTS 193.

• Aplicações Básicas

Ramais prediais

Redes de distribuição até DE 160

Adutoras e linhas de esgoto até DE 160

Ligação da rede ao ramal predial: Tê de serviço

Entroncamentos (Tie-in), ou interligação, todos diâmetros disponíveis

Reparos, todos os diâmetros disponíveis

NBR 15.593:2008 - NTS 193

Conexões para Solda de Eletrofusão


Conexões para Solda por Eletrofusão

Tê de Sela Tapping Tee Cotovelo 45º Cotovelo

Redução Cap Luva Tê


Automática - sem memória Automática - com memória

Tensão solda: 8 – 48 V - Potência: 3500 W

Solda por Eletrofusão – Máquinas de Solda


raspador

manual

alinhadores

raspador

rotativo

Solda por Eletrofusão - Acessórios e Ferramentas


alinhador de tubo bobinado

arredondador

corta-tubos

Solda por Eletrofusão - Acessórios e Ferramentas


Solda de Eletrofusão - Processo

1 – Cortar perpendicular

2 - Raspar



3 – Verificar ovalização e

usar alinhador

4 – Verificar folga e

profundidade de

penetração



5 – Soldar e Resfriar

Manter Alinhador até fim

do Resfriamento

Se cair energia, esperar

total resfriamento e

reiniciar ciclo de solda

Só furar ou aplicar pressão

após resfriar a

temperatura ambiente


Solda por Eletrofusão - CQ - Controle visual da solda, considerando os seguintes aspectos:

- Verificar se a região envolta da solda está corretamente raspada;

- Verificar marcação da profundidade de inserção;

- Verificar alinhamento;

- Verificar sinalizadores de fusão

- Verificar se houve extravasamento de material fundido na interface conexão/tubo;


Juntas Mecânicas - NBR 15.803:2010 - NTS 192

Aplicação

Redes de distribuição DE 63. Conexões PN 16 (16 bar)

Ramais prediais. Conexões PN 16 Conexões NBR PN 10

Ligação da rede ao ramal predial:

Colar de tomada, ou Tê de serviço autotravado mecânico PN 16

Reparos de tubulação de qualquer diâmetro.

Nos diâmetros acima de DE 63 as conexões podem ser PN 10

Normas: ISO 14.236, ou ABPE E005 ou NTS 175, NTS 179 e NTS 192.


Juntas Mecânicas

Cotovelo

Cotovelo Macho

Adaptador Fêmea

União

União de Redução

Adaptador Macho Tê Fêmea

Tê


Conexões Mecânicas – Tipo Sela

Tê de Serviço Colar de Tomada


Métodos de União Preferenciais

• INSTALAÇÃO

– MECÂNICA: DE 20 a 63

– ELETROFUSÃO: DE 63 a DE 160

– TOPO: DE ≥ 110

• REPARO, ENTRONCAMENTOS (TIE-IN)

– MECÂNICA: DE 20 a 160

– ELETROFUSÃO: DE 20 a 1000

– COLARINHO/FLANGE: DE > 315

– PEÇAS MECÂNICAS ESPECIAIS: DE > 630


Interligações outros tubos ou elementos, como

válvulas, medidores, ventosas e bombas

Adaptador macho ou fêmea de compressão

20 a 110 mm

Adaptador de compressão PE x PBA

DN 50, 75, 100

Adaptador compressão PE X flange

DN, 50 a 160

Conexões para Junta mecânica

Uniões compressão PE X flange, ou

PE X PVC/Aço/FF

DN, 50 a 300


Interligações outros tubos ou elementos, como

válvulas, medidores, ventosas e bombas

Colarinho/Flange

20 a 1600 mm

Transições soldáveis

Transição PE x rosca

macho ou fêmea 20 – 110 mm

Transição EF PE x rosca

macho ou fêmea 20 – 110 mm

Transição PE x Solda AÇO

20 – 250 mm


• PE 80 SDR 11 azul (PN 12,5)!!

• DE: 63, 90, 110 – bobinas 100 m!

• DE: 160, 200, 250, 315 – barras 12 m

• Métodos de União:

• JM de Compressão: DE 63, 90, 110

• Solda Topo: todos

• Solda EF: todos

• Ramais: Tê de Serviço

Diretrizes de projeto de Redes Sabesp


Juntas Mecânicas USO PROVISÓRIO

União de Compressão

Torniquete Luva de Correr

Juntas Mecânicas USO DEFINITIVO

União auto-travada

Reparo – NBR 15.979:2011 - NTS 191


Reparo – NBR 15.979: 2011 – NTS 191

Eletrosoldáveis

USO DEFINITIVO

Abraçadeira de reparo Luva EF


Reparo – Linhas sem Carga


Reparo em Carga Dispositivo utilizado para estancar o fluxo de fluidos da tubulação de

polietileno, provido de roletes de esmagamento, com limitadores de esmagamento e unidade de força mecânica ou hidráulica.

PARA TUBOS DE>63 DEVE-SE USAR 2 ESTRANGULADORES

DISTANTES DE AO MENOS 500 mm OU 4 X D UM DO OUTRO

Quando não for possível a total vedação da linha para se efetuar a soldagem,

deve-se utilizar juntas mecânicas auto-travadas


Métodos de Instalação - NBR 15.950:2011 - NTS 190

• Convencional (com vala):

. permite soldagem fora da vala,

. comprimentos de barras de 12 m

ou bobinas de até 100 m (Ø ≤ 125 mm)

• Métodos Não Destrutivos (MND):

. Furo Direcional

. Pipe Bursting

. Sliplining (inserção simples)


Enterrados a partir de processo convencional (vala)

- Permitem soldagem fora da vala

- Comprimentos de barras de 6, 12 m ou bobinas (Ø ≤ 125 mm)

MÉTODOS DE INSTALAÇÃO


Cuidados de Instalação Convencional

• Solo misto (granular-coesivo) ou melhor;

• Solo livre de pedras e objetos cortantes. Preparar berço de

assentamento, em especial quando houver solo ruim e com pedras;

• Em locais com tráfego usar no mínimo 1,20 m de altura de aterro sobre a

geratriz superior da tubulação, ou calçamento;

• Em locais com conexões, assegurar o berço e adequado apoio sob as

peças;

• TUBOS SDR ≤ 17 (17, 13, 11, 9, 7) – NBR 15950/NTS 190

– NÃO NECESSITA SOLO GRANULAR OU CONTROLE COMPACTAÇÃO

• TUBOS SDR > 17 – NBR 15950/NTS 190

– SOLO BOA QUALIDADE E CONTROLE DE COMPACTAÇÃO:


Cuidados de Instalação Convencional

• Respeitar limites de curvaturas admissíveis (vide norma > 30.D);

• Não é necessário ancoragens nas juntas. Usar blocos de

ancoragem nas conexões tipo PB de outros materiais

• Sob lençol freático, usar blocos de ancoragem para não flutuar e

dimensionar SDR para suportar pressões internas negativas (ideal

SDR ≤ 17);

• Largura da vala menor possível. De 63 a 250 . Aprox. 300 mm

• Profundidades de vala, instalação: NBR 15.802/NTS 189

• Executar instalação com soldadores e equipamentos qualificados e

com relatórios de solda registrados;

• Elaborar adequado as-built da tubulação


Normas Aplicáveis e Manual de Boas Práticas ABPE


• Tubos: NBR 15.561; NTS 194; NBR 14.462, EN 12.201-2; Módulo 1.2

• Conexões Soldáveis: NBR 15.593; NTS 193; NBR 14.463, EN 12.201-3; Módulo 1.3

• Diretrizes para Projetos: NBR 15.802; NTS189; Módulos 4.3, 5.1 e 5.2

• Conexões Mecânicas: NBR 15.803; NTS 192; ISO 14.236; UNI 9561; Módulo 1.3

• Procedimentos de Instalação: NBR 15.950; NTS 190; Módulos 4.2 e 4.3

• Procedimentos de Reparo: NBR 15.979; NTS 191; Módulo 4.5

• Procedimento para Solda de Topo: NTS 060, DVS 2207; Módulo 4.6 e 3.1

• Procedimento de Solda de Eletrofusão: NBR 14.465; DVS 2207; Módulo 4.7 e 3.1

• Requisitos p/qualificação Soldador, Instalador e Fiscal:

NBR 14.472; NTS 059; Módulo 3.1

• Procedimento de Teste de Estanqueidade: NBR 15.952; Módulo 4.8


Enterrados por Métodos Não Destrutivos (MND) – Procedimentos Manual de Boas Práticas ABPE – módulo 4.3


• Métodos cada vez mais empregados, tanto na recuperação de linhas velhas,

quanto na instalação de linhas novas. Nos grandes centros urbanos já respondem

pela maioria das instalações por conta de sua menor intervenção e distúrbio ao

tráfego e à população.

• Nessas aplicações, os tubos poliolefínicos, especialmente os de polietileno,

demonstram uma de suas maiores vantagens em relação às tubulações

convencionais.

• Principais técnicas desenvolvidas para MND:

- Furo Direcional, Inserção (Sliplining) e PipeBursting: o tubo inserido é estrutural;

- Close Fit (Swagelining, Titeliner, U-lining, Roldown): o tubo inserido é semi-

estrutural;


Escolha do Método de Instalação


A escolha do melhor método de instalação e sua viabilidade depende das condições

locais da instalação, das condições de operação da linha e das exigências estruturais

da tubulação.

Os principais fatores a serem considerados são:

- Caminhamento da tubulação, se substituirá linha velha ou novo caminhamento;

- Desnível projetado da tubulação (possível ou não de ser atendido);

- Espaço para entrada do equipamento de instalação (caminhões-bomba, guinchos, etc);

- Espaço para abertura da vala de entrada e saída da tubulação;

- Ângulo e curvatura de entrada da tubulação;

- Tipo de solo e interferências, entre outros.


Enterrados sob Método

Não Destrutivo (MND)

Directional Drill

Sliplining


Pipe bursting


Enterrados sob Método não Destrutivo (MND)


Pipe bursting Directional Drill

Sliplining


FURO DIRIGIDO ou DIRECIONAL (HDD – horizontal directionnal drilling)

MÉTODOS DE INSTALAÇÃO MND

• É um dos métodos mais utilizados em instalações urbanas, basicamente em

travessias de ruas e estradas ou para instalação de novos tubos sem a abertura de

valas, onde economicamente for conveniente ou quando as condições locais forem

determinantes.

• Aplica-se para tubos de diâmetro até 1000 mm e comprimentos que podem chegar

a 2000 m, dependendo do tipo de solo. O tubo inserido é estrutural.

• O equipamento consiste basicamente em Unidade de Força, Unidade de

Perfuração, e Unidade de Monitoramento Direcional.

• A Unidade de Monitoramento Direcional é um dispositivo eletrônico que recebe as

ondas de rádio provindas da sonda de perfuração e identifica a sua posição e

profundidade, para que se possa monitorar e controlar a direção de perfuração,

através da Unidade de Perfuração.


INSERÇÃO OU RELINING (SLIPLINING)


• Consiste em se introduzir livremente, por puxamento ou empurramento, tubos

poliolefínicos em linhas e tubulações corroídas e/ou danificadas de água, gás,

efluentes industriais, etc., restabelecendo a integridade da linha sem necessitar

abrir valas e interromper o tráfego de veículos, o que resulta em maior velocidade

de execução do serviço, menor volume de trabalho e economia.

• Nesta técnica, o tubo poliolefínico novo deve ter diâmetro externo de no máximo

até 80% do diâmetro interno do tubo velho (em casos excepcionais até 90%).

• Aplica-se quando os cálculos de vazão da nova tubulação, em função de maior

pressão e/ou melhor coeficiente hidráulico dos tubos poliolefínicos em relação à

linha velha, mostram-se adequados, mesmo com o diâmetro menor do tubo novo.

Em muitos casos, o novo tubo instalado pode apresentar vantagens adicionais

desejáveis, como barreira química, isenção de corrosões e incrustações.


PIPE BURSTING ou TORPEDO ROMPEDOR


• Técnica com tubos estruturais, que vem ganhando cada vez mais aplicação. Sua

grande vantagem reside na possibilidade de se substituir o tubo velho por outro de

maior diâmetro.

• Adequa-se para substituir tubos cerâmicos, de concreto, ferro fundido e até mesmo

alguns tubos plásticos. Há ferramentas que possibilitam cortar tubos ao invés de

rompê-los, como os de aço.

• Aplica-se para tubos de diâmetro até 1400 mm e em comprimentos de até 1500 m.

• A técnica consiste de uma ferramenta chamada de cabeçote ou torpedo rompedor,

acionada normalmente por ar comprimido, e que é acoplada ao tubo novo. A

mangueira de ar comprimido passa por dentro do tubo novo para conectar-se e

acionar a ferramenta, enquanto ela é puxada por um guincho do lado de saída do

tubo velho, inserindo o tubo novo enquanto quebra o velho, empurrando os

fragmentos contra o solo.


CÁLCULOS BÁSICOS PARA INSTALAÇÕES


• Comprimento de abertura de vala para inserção;

• Comprimento máximo de inserção;

• Força máxima de tração;

• Preenchimento da cavidade anular entre o tubo velho e o tubo inserido (sliplining);

• Derivações.


Métodos de Instalação - MND • Força de Puxamento e Curvas


TÉCNICAS DE CLOSE FIT

Métodos de Instalação MND

As técnicas ditas close-fit são aquelas em que o tubo liner encosta ou se expande

contra a parede interna do tubo velho, tal que esse exerça de forma total ou parcial a

função estrutural da linha.

SWAGELINNG

O tubo de PE, com um diâmetro ligeiramente maior que o diâmetro interno do tubo

velho, é tracionado por um equipamento, provocando a diminuição do diâmetro do

tubo de PE para inseri-lo no tubo velho.

ROLLDOWM

O tubo é empurrado por um equipamento através de uma série de roletes, ao longo da

circunferência, comprimindo o diâmetro do tubo, rearranjando a estrutura molecular e

diminuindo o diâmetro do tubo.

U-LINING

A técnica de U-Lining consiste em produzir-se tubos de diâmetros especiais que são

conformados, na saída da extrusora ou na obra, através de roletes, como a letra U, ou

seja, curvando a geratriz externa para dentro.


Métodos de Instalação - MND

Aterramento elétrico do equipamento de perfuração


Custos de Instalação

• Materiais representam aprox. 30% da instalação

• Se adotados métodos construtivos econômicos, propiciados pelos tubos de PE, tais como:

. MND: Menores transtornos à população e custos de pavimentos

. Valas estreitas. Melhor desempenho, maior velocidade de obra

A obra pode custar até 20% menos que aquela com materiais convencionais. E ainda:

Obras mais rápidas e seguras (bobinas 50/100 m, ou barras 12 m) Soldagem fora da vala. Vala mais estreita. Tempo Solda EF até 160 mm: 10 a 20 min. (~ 30 soldas/dia/H)

Tempo Solda Topo 110 a 250 mm: 20 a 40 min (~16 soldas/dia/H)

Baixo índice de reparos;

Melhor desempenho, sem vazamentos e vida útil > 50 anos

Melhor resultado econômico


Controle da Qualidade

• Materiais: Conforme normas:

– Tubos: NBR 15.561: NTS 194 e NTS 043

– Conexões Soldáveis: NBR 15.593 ou NTS 193

– Conexões Mecânicas: NBR 15.803 ou NTS 192 e NTS 175

• Solda de Topo: NTS 060 ou DVS 2207

• Solda de Eletrofusão: NBR 14.465

• Qualificador Soldador: NBR 14.472 ou NTS 059

• Ensaio de Estanqueidade em obra: NBR 15.952

• Qualificação de Equipamentos: ABPE P006

• Na obra:

• - antes da obra: analisar documentos de qualificação de equipamentos e

soldadores. Fazer teste prático em ambos ou até ensaios de laboratório da

amostra da solda

• - checar procedimento e inspeção visual da solda;

- extrair amostras de soldas para testes de laboratório


telefone / fax (11) 3068-8433

[email protected]

www.abpebrasil.com.br

Contato: Antonio Fernando Cavicchioli

Secretario Executivo

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Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas BRASKEM DEZ 2014.pdf · Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas CAPACITAÇÃO TÉCNICA EM CRITÉRIOS