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Impacto da Infestação de Condutos Forçados Impacto da Infestação de Condutos Forçados de PCH’s de PCH’s
pelo pelo Limnoperna fortuneiLimnoperna fortuneiMárcio Figueiredo de Resende Márcio Figueiredo de Resende
Carlos Barreira MartinezCarlos Barreira Martinez
Universidade Federal de Minas GeraisUniversidade Federal de Minas Gerais
Espécie de molusco, nativa do Sudeste Asiático;Espécie de molusco, nativa do Sudeste Asiático;
Primeira ocorrência na América do Sul em 1991 Primeira ocorrência na América do Sul em 1991 (DARRIGRAN, 1993):(DARRIGRAN, 1993):
• Bacia do rio da Prata;Bacia do rio da Prata;
• Trazida na água de lastro de grandes embarcações;Trazida na água de lastro de grandes embarcações;
• Tem se reproduzido e disseminado aceleradamente.Tem se reproduzido e disseminado aceleradamente.
O Mexilhão Dourado (O Mexilhão Dourado (Limnoperna fortuneiLimnoperna fortunei):):
O Mexilhão Dourado (O Mexilhão Dourado (Limnoperna fortuneiLimnoperna fortunei):):
Ampla resistência à variedade de fatores ambientais;Ampla resistência à variedade de fatores ambientais;
Rápida maturação sexual, ciclo reprodutivo relativamente Rápida maturação sexual, ciclo reprodutivo relativamente rápido e forte capacidade de dispersão; rápido e forte capacidade de dispersão;
Indivíduos crescem lado a lado ou uns sobre os outros, Indivíduos crescem lado a lado ou uns sobre os outros, formando camadas; formando camadas;
Densidades que chegam a superar Densidades que chegam a superar 100.000 hab/m².100.000 hab/m².
Mexilhões sobre vegetação submersaAutor: Rodrigo De Filippo
Detalhe de colônia de mexilhõesFonte: Diário Popular - RS
Detalhe de colônia de mexilhões extraída de tubulaçãoFonte: Arquivo FURNAS
19911991
Chegada à bacia do rio de La Plata19931993
Punta Piedras até Punta Lara
19941994
La Plata - 1.º caso de macrofouling
19991999
1.ª ocorrência no Brasil – Guaíba/RS
19951995
Surge no rio Paraná. Novos casos de macrofouling
19981998
Surge no rio Paraguai, no Porto de Assunção
19961996
Coletas mais numerosas no rio Paraná. É comum o macrofouling em sistemas de adução do cordão Industrial do Paraná
20002000
Chega ao Pantanal e à UHE Salto Grande
20042004
Chega aos reservatórios de UHE’s no Estado de SP
Cronologia da invasãoCronologia da invasão
Rio
da
Pra
ta
Rio
Par
agu
ai
~210
0 km
Rio P
aran
á~1
400
km
20002000
UHE Salto Grande
20022002
UHE Porto PrimaveraSob RiscoSob Risco
UHE Volta Grande
20032003
UHE Ilha Solteira
20042004
UHE São Simão Sob RiscoSob Risco
UHE Itumbiara e
UHE Cachoeira Dourada
Sob RiscoSob Risco
UHE Água VermelhaR
io d
a P
rata
Rio P
aran
á
Rio
Par
agu
ai
~210
0 km
~140
0 km
Presença nas UHE’s brasileirasPresença nas UHE’s brasileiras
19911991
Chegada à bacia do rio de La Plata
20012001
UHE Itaipu
20032003
UHE Jupiá
20052005
UHE Três Irmãos
Presença nas UHE’s BrasileirasPresença nas UHE’s Brasileiras
Não se dispõe de valores de referência na bibliografia Não se dispõe de valores de referência na bibliografia especializada para essa condição de operaçãoespecializada para essa condição de operação
Até o momento a arma principal encontrada contra o Até o momento a arma principal encontrada contra o Mexilhão Dourado ainda é a prevençãoMexilhão Dourado ainda é a prevenção
Necessidade de obtenção de dados e Necessidade de obtenção de dados e valores de referência para as perdas valores de referência para as perdas
carga em tubulações infestadas pelo carga em tubulações infestadas pelo Limnoperna fortuneiLimnoperna fortunei
O efeito de O efeito de macrofoulingmacrofouling::
Macrofouling em adutora de ferro fundidoFonte: CORSAN – Barra do Ribeiro - RS
Macrofouling em adutora de f.ºf.ºFonte: CORSAN. Barra do Ribeiro - RS
Simulação do escoamento em bancada de testes no Simulação do escoamento em bancada de testes no laboratório do CPH-UFMG, em diferentes cenários de laboratório do CPH-UFMG, em diferentes cenários de infestação :infestação :
0, 0,5 e 1,0 indivíduo/cm²0, 0,5 e 1,0 indivíduo/cm² DN 2DN 2””, 2, 21/21/2””, 3, 3”” e 4 e 4””
Determinação das curvas de perda de carga;Determinação das curvas de perda de carga;
Estimativa do fator de atrito (f).Estimativa do fator de atrito (f).
Material e MétodosMaterial e Métodos
A bancada de testesA bancada de testes
A simulação da infestaçãoA simulação da infestação
Curvas de Evolução da Perda de CargaCurvas de Evolução da Perda de Carga
0,001
0,01
0,1
1
10
100
0 5 10 15 20 25 30
Vazão - Q (L/s)
Pe
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de
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(m
/m)
2"
21/2"
3"
4"
2"
21/2"
3"
4"
2"
21/2"
3"
4"
Legenda
1,0 i/cm²
0,5 i/cm²
0 i/cm²
Avaliação da perda de seção útilAvaliação da perda de seção útil
DN DI DI Dequiv DI Dequiv
(pol) (cm) (cm) (pol) (cm) (pol)
2 4,14 3,25 11/2 1,74 1/2
21/2 5,41 4,28 2 3,17 11/2
3 6,66 6,19 entre 21/2 e 3 4,12 2
4 9,16 8,40 entre 3 e 4 4,83 entre 2 e 21/2
Sem Infestação 0,5 ind./cm² 1,0 ind./cm²
Avaliação do Efeito da Infestação sobre a Geração de EnergiaAvaliação do Efeito da Infestação sobre a Geração de Energia
Exemplo:Exemplo:Conduto forçado = 1,45 km; DN 1000 mm; H = 350 m; Conduto forçado = 1,45 km; DN 1000 mm; H = 350 m; Q = 2,40 m³/s; f = 0,012 (aço); f = 0,12 (1,0 ind./cm²);Q = 2,40 m³/s; f = 0,012 (aço); f = 0,12 (1,0 ind./cm²);
P = 3539,8 kWP = 3539,8 kWE = 31.008.288 kWhE = 31.008.288 kWh
hP = 9,81.Q.H.
Sem infestação (f=0,012):Sem infestação (f=0,012):
E = 29.857.200 kWhE = 29.857.200 kWh
Perda de 4%, que equivale a R$138.130,50/anoPerda de 4%, que equivale a R$138.130,50/ano(considerando R$0,12/kWh)(considerando R$0,12/kWh)
Com infestação (f=0,12):Com infestação (f=0,12):
A aplicação dos coeficientes disponíveis na literatura leva a A aplicação dos coeficientes disponíveis na literatura leva a dimensionamentos conservadores:dimensionamentos conservadores:
• k obtido : ~ 10% do k esperadok obtido : ~ 10% do k esperado
A perda de carga distribuída em relação ao cenário sem A perda de carga distribuída em relação ao cenário sem infestação aumenta em:infestação aumenta em:
• 0,5 e 3 vezes, para 0,5 ind./cm²; 0,5 e 3 vezes, para 0,5 ind./cm²;
• 10 e 90 vezes, para o cenário de 1,0 ind./cm².10 e 90 vezes, para o cenário de 1,0 ind./cm².
Para infestações a partir de 1,0 ind./cm², os incrementos de Para infestações a partir de 1,0 ind./cm², os incrementos de perda de carga já podem ser equiparados ao efeito de perda de carga já podem ser equiparados ao efeito de macrofouling, macrofouling, em termos de perda de eficiência hidráulicaem termos de perda de eficiência hidráulica;;
ConclusõesConclusões
Há necessidade de se estabelecer a relação entre custos de Há necessidade de se estabelecer a relação entre custos de manutenção e perdas de geração:manutenção e perdas de geração:
identificar a partir de que ponto a perda na geração identificar a partir de que ponto a perda na geração justifica a parada da turbina e remoção dos justifica a parada da turbina e remoção dos mexilhõesmexilhões
ConclusõesConclusões
Há, portanto, necessidade de continuidade de estudos, para Há, portanto, necessidade de continuidade de estudos, para diferentes cenários (diâmetros, materiais, densidades etc.).diferentes cenários (diâmetros, materiais, densidades etc.).
Carlos Barreira Martinez : [email protected]
Márcio Figueiredo de Resende : [email protected]
Agradecimentos :
IMPACTO DA INFESTAÇÃO DE CONDUTOS FORÇADOS DE PCH’SIMPACTO DA INFESTAÇÃO DE CONDUTOS FORÇADOS DE PCH’S
PELO PELO Limnoperna fortuneiLimnoperna fortunei