TÉCNICAS DE INSPECÇÃO E ENSAIOS DE COLECTORES DE … · Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais - Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-

TÉCNICAS DE INSPECÇÃO E ENSAIOS DE COLECTORES DE ÁGUAS

RESIDUAIS

Análise de resultados obtidos por inspecção CCTV

Pedro André Fonseca Garez Gomes

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em

Engenharia Civil

Júri

Presidente: Prof. Doutor António Alexandre Trigo Teixeira Orientador: Profa. Doutora Filipa Maria Santos Ferreira

Orientador: Prof. Doutor Vítor Faria e Sousa Vogal: Prof. Doutor José Manuel de Saldanha Gonçalves Matos

Vogal: Eng. João Manuel Belo Marçal dos Santos e Silva

Julho de 2013

Técnicas de Inspecção e Ensaios de Colectores de Águas Residuais

- Análise de Resultados Obtidos por Inspecção CCTV-

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Agradecimentos Finalizada mais uma etapa muito importante na minha vida, quero expressar o meu profundo agradecimento a

todos aqueles que directa ou indirectamente contribuíram para o meu sucesso.

Aos professores Filipa Ferreira e Vítor Sousa, orientadores da presente dissertação, agradeço por terem

acreditado em mim e pelo apoio e incentivo demonstrados ao longo do último ano. Sem os seus

conhecimentos, dedicação, simpatia e disponibilidade, a elaboração da presente dissertação não teria sido

possível.

Ao meu colega e grande amigo José Miguel Lourenço, agradeço os momentos passados ao longo de todo o

curso. Agradeço ainda toda a ajuda mútua e companheirismo, fundamentais na elaboração da presente

dissertação.

À Engª. Cátia Gomes, agradeço pela disponibilidade e por toda a ajuda que me facultou principalmente no

acompanhamento de inspecções CCTV aos emissários da SANEST, S.A.

À Engª. Conceição Granger e ao Eng. Hélder Caetano, agradeço pelo apoio e ajuda na recolha de informação

cadastral sobre o Sistema de Drenagem da Sanest, S.A.

À empresa Sanest, S.A., agradeço pelo fornecimento dos dados de inspecções CCTV de alguns dos emissários

que compões o sistema da drenagem.

A toda a minha família, com especial destaque para os meus pais e os meus irmãos, agradeço por todos os

sacrifícios, por terem sempre acreditado em mim, pelo interesse demonstrado ao longo do meu percurso

académico e por estarem sempre presentes, nos bons e maus momentos.

Aos meus amigos, em particular a Liliana Páscoa, a Catarina Lopes, a Rita Amaral, a Rute Pedro, a Ana Ferraz, a

Joana Pisoeiro, o Nuno Gonçalves, o João Amaral, o José Lourenço, o Vasco Raio, o Roberto Feijóo, o Francisco

Nunes, o Miguel Silva, o Manuel Mello, o Daniel Neves, o João Ângelo, o João Rocha, o João Pimentel e o João

Gil, por toda a amizade e carinho. Graças a eles, as memórias vividas nos últimos anos acompanhar-me-ão para

o resto da minha vida.

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Resumo Entre os requisitos estabelecidos na ISO 24511:2007 para a gestão patrimonial de sistemas de drenagem,

destaca-se a aferição da respectiva condição. Este é um aspecto central em todo o processo de tomada de

decisão neste âmbito, especialmente com o envelhecimento progressivo das infra-estruturas que compõem os

sistemas de drenagem e a necessidade de aplicar conscienciosamente os recursos limitados, de forma a

assegurar as exigências crescentes por parte das entidades legisladoras/reguladoras e do público em geral.

Na generalidade dos casos, a aferição da condição dos sistemas de drenagem é efectuada recorrendo a

inspecções CCTV (Closed-Circuit Television) para visualizar e identificar as anomalias existentes e protocolos

para codificar e ponderar a importância das anomalias observadas. Para além das simplificações e limitações

inerentes a esta solução, existem ainda outras fontes de incerteza no processo, nomeadamente aspectos

relacionados com inspector e com o protocolo utilizado. Pretende-se com este trabalho contribuir para

quantificar a incerteza nas inspecções CCTV.

Na presente dissertação são revistas as principais variantes tecnológicas de inspecção CCTV e comparados

diferentes protocolos para classificação e ponderação das anomalias. Apresenta-se ainda a análise estatística

da incerteza decorrente do inspector, em particular aspectos relacionados com a capacidade de identificar as

anomalias, e do protocolo, designadamente para o grau de condição estimado, com base nos resultados das

campanhas de inspecção periódica que a SANEST, S.A., tem vindo a realizar. Para o efeito utilizam-se os

resultados das inspecções efectuadas nos emissários de Caparide, Castelhana, Marianas e Sassoeiros.

A presente dissertação permitiu concluir que a incerteza decorrente do inspector na identificação de anomalias

é significativa. No caso de estudo, cerca de 56% das anomalias estruturais não são detectadas em inspecções

posteriores. No entanto, existe pouca repercussão da incerteza na aferição da condição dos colectores através

dos protocolos WRc e NRC. Relativamente à incerteza do protocolo, as análises efectuadas na presente

dissertação mostram que o protocolo WRc tem tendência a atribuir, geralmente, classificações mais severas do

que o protocolo NRC.

PALAVRAS-CHAVE: Condição de colectores; Gestão patrimonial; Inspecção CCTV; Protocolos de inspecção;

Sistemas de drenagem.

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Abstract Among the requirements of ISO 24511:2007 for the asset management of drainage systems, there is the

condition assessment. This is a central aspect in the whole process of decision making in this area, especially

with the progressive aging of the infrastructure that make up the drainage systems and the need to

conscientiously apply the limited resources, to ensure the growing demands on the part of entities legislators /

regulators and the general public.

In most cases, evaluating the condition of drainage systems means inspecting using CCTV (Closed-Circuit

Television) and applying protocols to encode and classify the anomalies observed according to its severity. In

addition to the simplifications and constraints underlying this solution, there are other sources of uncertainty

in the process, particularly aspects regarding the operator who carries out the inspection and also the protocol

used in the inspections. The aim of this study was to contribute to quantify the uncertainty in CCTV inspections.

In this thesis, the major CCTV technological variants are reviewed, as well as different protocols are compared

for classification and weighting of the anomalies. This thesis also presents the statistical analysis of the

uncertainty arising from operator, particularly aspects of the ability to identify all of the anomalies and the

application of protocols to estimate the degree of condition, based on the campaign results of periodic

inspections that SANEST,S.A. has made to the emissaries of Caparide, Castelhana, Marianas and Sassoeiros.

This dissertation showed that the uncertainty arising from the inspector to identify anomalies is significant. In

the case study, about 56% of structural defects are not detected in subsequent inspections. However, there is

little effect of the uncertainty in assigning the status of collectors through the protocols WRc and NRC. Another

important aspect was the uncertainty of the protocol, the analyzes in this dissertation show that the WRc

protocol has a tendency to assign more severe ratings than the NRC protocol.

KEYWORDS: Asset management; CCTV inspection; Condition of sewer collectors; Drainage systems; Inspection

protocols.

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Índice CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO................................................................................................................. 1

1.1 ENQUADRAMENTO GERAL ............................................................................................................. 1

1.2 ÂMBITO E OBJECTIVOS DA DISSERTAÇÃO ........................................................................................... 3

1.3 ORGANIZAÇÃO DO DOCUMENTO ..................................................................................................... 3

CAPÍTULO 2 - GESTÃO PATRIMONIAL ..................................................................................................... 5

2.1 ASPECTOS GERAIS........................................................................................................................ 5

2.2 CONCEITO DE GESTÃO PATRIMONIAL ................................................................................................ 6

2.3 ESTRATÉGIAS DE GESTÃO PATRIMONIAL ............................................................................................ 8

2.4 METODOLOGIA DE GESTÃO PATRIMONIAL ....................................................................................... 10

2.4.1 NOTA INTRODUTÓRIA ..................................................................................................................................... 10

2.4.2 INVENTARIAÇÃO DA INFRA-ESTRUTURA .............................................................................................................. 11

2.4.3 AFERIÇÃO DO RISCO DE FALHA DO SISTEMA .......................................................................................................... 12

2.4.4 PRIORITIZAÇÃO ............................................................................................................................................. 14

2.4.5 TÉCNICAS DE INSPECÇÃO ................................................................................................................................. 14

2.4.6 AVALIAÇÃO DA CONDIÇÃO ESTRUTURAL E FUNCIONAL DAS INFRA-ESTRUTURAS .......................................................... 15

2.4.7 REABILITAÇÃO E FREQUÊNCIA DE FUTURAS INSPECÇÕES ......................................................................................... 16

CAPÍTULO 3 - TÉCNICAS DE INSPECÇÃO................................................................................................. 17

3.1 TIPOLOGIA DE TÉCNICAS DE INSPECÇÃO ........................................................................................... 17

3.2 TELEVISÃO DE CIRCUITO FECHADO ................................................................................................. 18

3.2.1 SISTEMA ESTACIONÁRIO .................................................................................................................................. 19

3.2.2 SISTEMAS MÓVEIS .......................................................................................................................................... 20

3.3 LASER ................................................................................................................................... 20

3.4 SISTEMAS FÍSICOS ACÚSTICOS ....................................................................................................... 22

3.4.1 DETECTORES DE FUGAS ................................................................................................................................... 22

3.4.2 SISTEMAS DE MONITORIZAÇÃO ACÚSTICA ........................................................................................................... 24

3.4.3 ULTRA-SONS (SONAR) .................................................................................................................................. 25

3.5 SISTEMAS FÍSICOS ELÉCTRICOS E ELECTROMAGNÉTICOS ...................................................................... 26

3.5.1 MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUGA DE CORRENTE ELÉCTRICA ..................................................................................... 26

3.5.2 MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUGA DE FLUXO MAGNÉTICO ....................................................................................... 29

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3.5.3 ENSAIOS DE CORRENTES INDUZIDAS E ENSAIOS DE CORRENTES INDUZIDAS POR CAMPO REMOTO ................................... 30

3.6 OUTROS MÉTODOS DE INSPECÇÃO INOVADORES ............................................................................... 31

3.6.1 TERMOGRAFIA POR INFRA-VERMELHOS .............................................................................................................. 31

3.6.2 RADAR DE PENETRAÇÃO TERRESTRE ................................................................................................................... 33

3.6.3 REGISTO GAMMA-GAMMA ............................................................................................................................. 34

3.6.4 MICRO-DEFLEXÃO ......................................................................................................................................... 35

3.6.5 IMPACTO POR ECO E ANÁLISE ESPECTRAL DE ONDAS DE SUPERFÍCIE .......................................................................... 36

3.7 SISTEMAS MULTI-SENSORIAIS ....................................................................................................... 36

3.7.1 SISTEMA PIRAT ............................................................................................................................................ 36

3.7.2 SISTEMA KARO ............................................................................................................................................ 37

3.7.3 SISTEMA SAM .............................................................................................................................................. 37

3.7.4 SISTEMA SSET .............................................................................................................................................. 38

3.8 ADOPÇÃO DE OUTRAS TÉCNICAS INSPECÇÕES FACE À TRADICIONAL INSPECÇÃO POR CTTV ............................ 39

CAPÍTULO 4 - MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA INFRA-ESTRUTURA .................................................................. 41

4.1 ASPECTOS GERAIS...................................................................................................................... 41

4.2 PROTOCOLOS DE INSPECÇÃO ........................................................................................................ 41

4.2.1 NOTA INTRODUTÓRIA ..................................................................................................................................... 41

4.2.2 PROTOCOLO DE INSPECÇÃO PARA CODIFICAÇÃO DE ANOMALIAS - NORMA EUROPEIA EN 13508-2 ............................... 45

4.2.3 DESCRIÇÃO GERAL DA ESTRUTURA DOS PROTOCOLOS DE INSPECÇÃO PARA CLASSIFICAÇÃO DE ANOMALIAS ....................... 48

4.2.4 PROTOCOLO DE INSPECÇÃO DO WATER RESEARCH CENTER (WRC) ......................................................................... 50

4.2.5 PROTOCOLO DE INSPECÇÃO DO NATIONAL RESEARCH COUNCIL OF CANADA (NRC) .................................................... 55

CAPÍTULO 5 – METODOLOGIA DE APLICAÇÃO DOS PROTOCOLOS WRC E NRC................................................ 59

5.1 ASPECTOS GERAIS...................................................................................................................... 59

5.2 OBTENÇÃO DO CÓDIGO COMPLETO DAS ANOMALIAS ATRAVÉS DA INFORMAÇÃO DOS RELATÓRIOS DE INSPECÇÃO

.................................................................................................................................................. 60

5.3 MATRIZES PARA CONVERSÃO DOS PROTOCOLOS ............................................................................... 62

5.3.1 MATRIZ FUNCIONAL ...................................................................................................................................... 62

5.3.2 MATRIZ ESTRUTURAL ..................................................................................................................................... 64

5.4 CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DAS ANOMALIAS ................................................................................... 67

5.5 CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DAS ANOMALIAS .................................................................................. 72

CAPÍTULO 6 – APLICAÇÃO AO CASO DE ESTUDO...................................................................................... 77

6.1 SISTEMA DE DRENAGEM DA SANEST,S.A. ...................................................................................... 77

6.2 CAMPANHAS DE INSPECÇÃO DA SANEST,S.A. ................................................................................. 78



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6.2.1 CARACTERIZAÇÃO SUMÁRIA DAS INSPECÇÕES CCTV E RESPECTIVOS RELATÓRIOS ........................................................ 78

6.2.2 ACOMPANHAMENTO DE UMA INSPECÇÃO CCTV ................................................................................................. 80

6.3 CARACTERÍSTICAS DOS EMISSÁRIOS EM ANÁLISE................................................................................ 81

6.4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE RESULTADOS ..................................................................................... 83

6.4.1 INCERTEZA ................................................................................................................................................... 83

6.4.2 INCERTEZA DO INSPECTOR NA IDENTIFICAÇÃO DE ANOMALIAS ................................................................................. 83

6.4.3 INCERTEZA DO INSPECTOR NA IDENTIFICAÇÃO DE DEFEITOS ESTRUTURAIS NOS COLECTORES .......................................... 84

6.4.4 REPERCUSSÃO DA INCERTEZA DO INSPECTOR NA CLASSIFICAÇÃO PELOS PROTOCOLOS WRC E NRC ................................ 88

6.4.5 INCERTEZA DO PROTOCOLO ............................................................................................................................. 90

CAPÍTULO 7 – CONSIDERAÇÕES FINAIS E RECOMENDAÇÕES ....................................................................... 97

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................................... 101

ANEXOS .................................................................................................................................... 107

ANEXO A - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2005 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE CAPARIDE

................................................................................................................................................. 107

ANEXO B - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2009 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE CAPARIDE

................................................................................................................................................. 108

ANEXO C - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2006 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE

CASTELHANA ................................................................................................................................ 109

ANEXO D - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2010 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE

CASTELHANA ................................................................................................................................ 110

ANEXO E - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2006 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE MARIANAS

................................................................................................................................................. 111

ANEXO F - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2010 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE MARIANAS

................................................................................................................................................. 112

ANEXO F - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2005 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE SASSOEIROS

................................................................................................................................................. 113

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Índice de figuras FIGURA 2.1 - ESTRATÉGIAS DE GESTÃO PATRIMONIAL (MEHLE ET AL. (2001)). ...................................................................... 9

FIGURA 2.2 - ESQUEMA DAS ETAPAS DE GESTÃO DA INFRA-ESTRUTURA (ADAPTADA DE MCDONALD E ZHAO (2001)). .............. 11

FIGURA 3.1 - SISTEMA MÓVEL DE INSPECÇÃO CCTV ROVVER 225 (SEWERTECHNOLOGIESINC, 2012). .............................. 20

FIGURA 3.2 – A) INSPECÇÃO COM RECUSO A TÉCNICA LASER (REDZONE-ROBOTICS, 2012) B)OBTENÇÃO DO PERFIL DO COLECTOR

ATRAVÉS DA TÉCNICA LASER (TRENCHLESSAUSTRALASIA, 2012). ............................................................................... 21

FIGURA 3.3 - SISTEMA SAHARA® (ADAPTADA DE USEPA (2012)). ..................................................................................... 23

FIGURA 3.4 - SISTEMA AET (ADAPTADA DE BENGTSSON ET AL. (2005)). .......................................................................... 25

FIGURA 3.5 - EQUIPAMENTO DE INSPECÇÃO POR ULTRA-SONS (HYDROMAXUSA, 2003)..................................................... 26

FIGURA 3.6 - ESQUEMA DO SISTEMA FELL 41 (ADAPTADA DE PIPELINE SERVICES PTE LTD (2013)). ................................... 28

FIGURA 3.7 - ESQUEMA DO MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUGA DE FLUXO MAGNÉTICO (ADAPTADA DE USEPA (2012)). .................. 29

FIGURA 3.8 - SISTEMA RFEC ( ADAPTADA DE USEPA (2012)). ......................................................................................... 31

FIGURA 3.9 - INPECÇÃO POR TERMOGRAFIA POR INFRA-VERMELHOS (ADAPTADA DE PRISTINEHOMEINSPECTIONS (2012)). ... 32

FIGURA 3.10 - A)ANTENAS DE 100MHZ NÃO BLINDADAS DO PULSEEKKO IV B) CONSOLA DE CONTROLO E RESPECTIVO LAPTOP.

(GRANGEIA E MATIAS, 2004) ................................................................................................................................. 33

FIGURA 3.11 - ESQUEMA DO SISTEMA DE REGISTO GAMMA-GAMMA (ADAPTADA DE USEPA (2010)). ..................................... 35

FIGURA 3.12 - SISTEMA PIRAT (KIRKHAM ET AL., 2000). .............................................................................................. 37

FIGURA 3.13 - SISTEMA KARO (KUNTZE E HAFFNER, 1998). ....................................................................................... 37

FIGURA 3.14 - SISTEMA SAM (ADAPTADA DE EISWIRTH ET AL. (2000))............................................................................ 38

FIGURA 3.15 - SISTEMA SSET (HASTAK E GOKHALE, 2003). ........................................................................................ 38

FIGURA 4.1 - CRONOLOGIA DO DESENVOLVIMENTO DE PROTOCOLOS DE INSPECÇÃO (ADAPTADA DE THORNHILL E WILDBORE

(2005)) ................................................................................................................................................................... 44

FIGURA 4.2 - CODIFICAÇÃO TÍPICA UTILIZADA PELOS PROTOCOLOS. ...................................................................................... 49

FIGURA 5.1 - METODOLOGIA DE APLICAÇÃO DOS PROTOCOLOS WRC E NRC. ........................................................................ 59

FIGURA 5.2 - CLASSIFICAÇÃO DE UMA ANOMALIA DO TIPO INTRUSÃO DE RAÍZES. ................................................................... 68

FIGURA 6.1 - MAPA DO SISTEMA DE DRENAGEM DA SANEST, S.A. .................................................................................... 77

FIGURA 6.2 – A) TAMPA DA CÂMARA DE VISITA DE MONTANTE B) INSERÇÃO DO ROBOT NA CÂMARA DE VISITA DE MONTANTE. ....... 80

FIGURA 6.3 – A) CARRINHA DE INSPECÇÃO CCTV B) INSPECTOR A CONTROLAR EM TEMPO REAL O ROBOT. .................................. 81

FIGURA 6.4 – A) RECOLHA DO ROBOT DE INSPECÇÃO B) AJUDA DO AUXILIAR NO PROCESSO DE RECOLHA DO ROBOT. ..................... 81

FIGURA 6.5 - CARACTERÍSTICAS DOS EMISSÁRIOS DE A) CAPARIDE, B) CASTELHANA, C) MARIANAS E D) SASSOEIROS. .................... 82

FIGURA 6.6 - EVOLUÇÃO DA ANOMALIA INTRUSÃO DE RAÍZES NO TEMPO. ............................................................................. 84

FIGURA 6.7 - VARIAÇÃO DO NÚMERO DE ANOMALIAS IDENTIFICADAS ENTRE INSPECÇÕES CONSECUTIVAS. ................................... 84

FIGURA 6.8 - INCERTEZA DO GRAU DE CONDIÇÃO FUNCIONAL SEGUNDO O PROTOCOLO DO WRC, UTILIZANDO A) O PESO MÉDIO DAS

ANOMALIAS E B) O PESO MÁXIMO DAS ANOMALIAS. .......................................................................................................... 88

xii

FIGURA 6.9 - INCERTEZA DO GRAU DE CONDIÇÃO FUNCIONAL SEGUNDO O PROTOCOLO DO NRC, UTILIZANDO O PESO MÁXIMO DAS

ANOMALIAS. ............................................................................................................................................................. 89

FIGURA 6.10 - INCERTEZA DO GRAU DE CONDIÇÃO ESTRUTURAL SEGUNDO PROTOCOLO A) DO WRC E B) DO NRC. ....................... 90

FIGURA 6.11 - INCERTEZA DO GRAU DE CONDIÇÃO ENTRE OS PROTOCOLOS DO WRC E DO NRC USANDO A ABORDAGEM DO PESO

MÁXIMO PARA A) A CONDIÇÃO FUNCIONAL E B) A CONDIÇÃO ESTRUTURAL, NA 1ª INSPECÇÃO. .................................................. 91

FIGURA 6.12 - INCERTEZA DO GRAU DE CONDIÇÃO ENTRE OS PROTOCOLOS DO WRC E DO NRC USANDO A ABORDAGEM DO PESO

MÁXIMO PARA A) A CONDIÇÃO FUNCIONAL E B) A CONDIÇÃO ESTRUTURAL, NA 2ª INSPECÇÃO. .................................................. 91

FIGURA 6.13 - INCERTEZA DO GRAU DE CONDIÇÃO FUNCIONAL – DIFERENÇA DE GRAU FUNCIONAL ENTRE AS ABORDAGENS DO PESO

MÉDIO E DO PESO MÁXIMO SEGUNDO O PROTOCOLO DO WRC NA A) 1ª INSPECÇÃO E B) 2ª INSPECÇÃO. ..................................... 92



xiii

Índice de tabelas TABELA 2.1 - IMPACTOS NUM SISTEMA DE DRENAGEM (ADAPTADA DE MARLOW ET AL. (2011); SOUSA (2012)). ................... 14

TABELA 2.2 - FREQUÊNCIA DAS REABILITAÇÕES COM BASE NO RISCO DE IMPACTO E CONDIÇÃO DO COLECTOR (ADAPTADA DE

MCDONALD E ZHAO (2001)). ................................................................................................................................. 16

TABELA 3.1 - TÉCNICAS USUAIS DE INSPECÇÃO DE SISTEMAS DE DRENAGEM (SOUSA ET AL., 2006; USEPA, 2009) .................... 18

TABELA 3.2 - VANTAGENS E OBSTÁCULOS DAS TÉCNICAS DE INSPECÇÃO (WIRAHADIKUSUMAH ET AL., 1998). ....................... 40

TABELA 4.1 - CÓDIGO DAS ANOMALIAS FUNCIONAIS SEGUNDO A NORMA EUROPEIA EN13508-2 (ADAPTADA DE EN13508-2:2003

(2003)). .................................................................................................................................................................. 46

TABELA 4.2 - CÓDIGO DAS ANOMALIAS FUNCIONAIS SEGUNDO A NORMA EUROPEIA EN13508-2 (CONTINUAÇÃO). .................... 47

TABELA 4.3 - CÓDIGO DAS ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO A NORMA EUROPEIA EN13508-2 (ADAPTADA DE EN13508-2:2003

(2003)). .................................................................................................................................................................. 47

TABELA 4.4 - CÓDIGO DAS ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO A NORMA EUROPEIA EN13508-2 (CONTINUAÇÃO). .................. 48

TABELA 4.5 - DEFEITOS MAIS COMUNS DETECTADOS NAS INSPECÇÕES (NRC-CNRC, 2004). ................................................... 49

TABELA 4.6 - CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS FUNCIONAIS SEGUNDO O PROTOCOLO WRC (ADAPTADA DE WRC (2001)). ........... 51

TABELA 4.7 - CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO O PROTOCOLO WRC (ADAPTADA DE WRC (2001)). .......... 52

TABELA 4.8 - CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO O PROTOCOLO WRC (CONTINUAÇÃO). ............................ 53

TABELA 4.9 - AVALIAÇÃO DA CONDIÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL DO COLECTOR COM BASE NA ABORDAGEM DO PESO MÁXIMO. ... 54

TABELA 4.10 - AVALIAÇÃO DA CONDIÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL DO COLECTOR COM BASE NA ABORDAGEM PELA MÉDIA DOS PESOS

DAS ANOMALIAS NO TROÇO DE COLECTOR. ...................................................................................................................... 54

TABELA 4.11 - CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS FUNCIONAIS SEGUNDO O PROTOCOLO NRC (ADAPTADA DE MCDONALD E ZHAO

(2001); NRC-CNRC (2004)). .................................................................................................................................... 56

TABELA 4.12 - CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO O PROTOCOLO NRC (ADAPTADA DE MCDONALD E ZHAO

(2001); NRC-CNRC (2004)). .................................................................................................................................... 56

TABELA 4.13 - CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO O PROTOCOLO NRC (CONTINUAÇÃO). ........................... 57

TABELA 4.14 - AVALIAÇÃO DA CONDIÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL DO COLECTOR, SEGUNDO O PROTOCOLO NRC, COM BASE NA

ABORDAGEM DO PESO MÁXIMO (NRC-CNRC, 2004). ..................................................................................................... 58

TABELA 5.1 - EXEMPLOS DE IDENTIFICAÇÃO DE ANOMALIAS NAS FOLHAS DE CALCULO "O_T" ................................................... 60

TABELA 5.2 - OBTENÇÃO DO CÓDIGO COMPLETO DA NORMA EUROPEIA EN13508-2 ............................................................ 61

TABELA 5.3 - OBTENÇÃO DO CÓDIGO COMPLETO DA NORMA EUROPEIA EN13508-2 (CONTINUAÇÃO) ..................................... 62

TABELA 5.4 - MATRIZ FUNCIONAL................................................................................................................................. 63

TABELA 5.5 - MATRIZ FUNCIONAL (CONTINUAÇÃO) ......................................................................................................... 64

TABELA 5.6 - MATRIZ ESTRUTURAL. .............................................................................................................................. 64

TABELA 5.7 - MATRIZ ESTRUTURAL (CONTINUAÇÃO). ....................................................................................................... 65


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TABELA 5.10- ATRIBUIÇÃO DA CODIFICAÇÃO E PESOS A ANOMALIAS FUNCIONAIS SEGUNDO OS PROTOCOLOS WRC E NRC. ............ 68

TABELA 5.11 - ATRIBUIÇÃO DA CODIFICAÇÃO E PESOS A ANOMALIAS FUNCIONAIS SEGUNDO OS PROTOCOLOS WRC E NRC

(CONTINUAÇÃO). ....................................................................................................................................................... 69

TABELA 5.12 - CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DOS COLECTORES.............................................................................................. 70

TABELA 5.13 - CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DOS TROÇOS DO EMISSÁRIO DE CAPARIDE EM 2009. ............................................... 71

TABELA 5.14 - ATRIBUIÇÃO DA CODIFICAÇÃO E PESOS A ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO OS PROTOCOLOS WRC E NRC........... 72

TABELA 5.15 - ATRIBUIÇÃO DA CODIFICAÇÃO E PESOS A ANOMALIAS ESTRUTURAIS SEGUNDO OS PROTOCOLOS WRC E NRC

(CONTINUAÇÃO). ....................................................................................................................................................... 73

TABELA 5.16 - CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DOS COLECTORES. ........................................................................................... 74

TABELA 5.17 – CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DOS TROÇOS DO EMISSÁRIO DE CASTELHANA EM 2010. ........................................ 74

TABELA 5.18 - CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DOS TROÇOS DO EMISSÁRIO DE CASTELHANA EM 2010 (CONTINUAÇÃO). .................. 75

TABELA 6.1 - NUMERO DE CAMPANHAS DE INSPECÇÃO AOS EMISSÁRIOS ............................................................................... 78

TABELA 6.2 - DEFEITOS ESTRUTURAIS CONSIDERADOS NA ANÁLISE. ...................................................................................... 86

TABELA 6.3 - ANALISE DA INCERTEZA DO INSPECTOR NA IDENTIFICAÇÃO DE ANOMALIAS ESTRUTURAIS. ....................................... 87



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Abreviações e Siglas INSTITUIÇÕES ASCE American Society of Civil Engineers CERIU Centre d’Epertise et de Recherche en Infrastructures Urbaines NAAPI North American Association of Pipeline Inspectors NRC National Research Council OfWat Office of Water Services RWAs Regional Water Authoraties USEPA United States Environmental Protection Agency WRc Water Research Center TECNICAS DE INSPECÇÂO AET Acoustic Emission Testing CCTV Closed Circuit Television ECT Eddy Current Testing ELLM Electrical Leak Location Method FELL Metrotech Focused Electrode Leak Location System GPR Ground Penetrating Radar LASER Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation MFL Magnetic Flux Leakage detection RFEC Remote Field Eddy Current Technology SASW Spectral Analysis of Surface Waves SONAR Sound Navigation and Ranging OUTRAS AACEM Australian Conduit Evaluation Manual PACP Pipelina Assessment and Certification Program TRRL 377 Transport and Road Research Laboratory Supplementary Report 377

xvi



1

Capítulo 1 - INTRODUÇÃO

1.1 ENQUADRAMENTO GERAL

Os sistemas de drenagem e tratamento de águas residuais constituem infra-estruturas de elevada importância.

Actualmente, nos países desenvolvidos (nomeadamente países da Europa, América do Norte e Oceânia), os

sistemas de drenagem servem cerca de 90% da população (WORLD HEALTH ORGANIZATION. et al., 2000). Só os

EUA dispõem de um património de redes de drenagem com comprimento estimado entre 1 e 1.3 milhões de

quilómetros (TAFURI et al., 2002). Nos países sub-desenvolvidos ou em vias de desenvolvimento, as taxas de

atendimento são inferiores, rondando os 49% na América Latina e Caraíbas, 18% na Ásia e 13% em África

(WORLD HEALTH ORGANIZATION. et al., 2000). No entanto, estas taxas de atendimento apresentam tendência

para aumentar e a construção de sistemas de drenagem é apontada como um dos requisitos para o

desenvolvimento sustentável destas nações (UN, 2011; UNICEF., 2006). Como tal, os sistemas de drenagem

representam um investimento significativo que se prolonga no tempo e no espaço, devido à necessidade de

assegurar a continuidade e melhoria constante das infra-estruturas existentes e o desenvolvimento de novas

infra-estruturas para acompanhar a evolução/transformação das comunidades.

A necessidade de conceber, construir, operar, manter, reabilitar e substituir sistemas de drenagem em zonas

urbanas decorre da interacção da actividade humana com o ciclo natural da água. De acordo com BUTLER e

DAVIES (2004), esta interacção assume duas formas principais:

• a captação e desvio de água do seu ciclo natural;

• a impermeabilização das superfícies e alteração das redes de drenagem naturais.

Consequentemente, a drenagem e tratamento de águas residuais desempenham objectivos essenciais para o

funcionamento e sustentabilidade das comunidades, especialmente nas vertentes de segurança (e.g.,

inundações, colapso das infra-estruturas), saúde pública e qualidade ambiental (ERTL e HABERL, 2006).

Estas infra-estruturas constituem vastas redes que, frequentemente, têm sido votadas ao esquecimento por

serem invisíveis ou pouco visíveis pelo público em geral devido a desenvolverem-se predominantemente no

subsolo. Tradicionalmente, as operações de manutenção só têm lugar em situações de funcionamento

deficiente dos sistemas e as intervenções de reabilitação decorrem, em geral, após uma falha grave, sendo as

falhas menos graves solucionadas por intervenções de reparação (ABRAHAM e GILLANI, 1999). Esta estratégia

de gestão reactiva resulta em intervenções com níveis de dificuldade e custos superiores, em comparações

com intervenções planeadas equivalentes. Para contrariar esta postura e garantir que o desempenho dos

sistemas se mantém num nível aceitável, o National Research Council Canada (NRC-CNRC, 2004) recomenda

que as entidades responsáveis devem adoptar uma estratégia pró-activa, mais sustentável na gestão e

Capitulo 1 – Introdução

2

investimento nas infra-estruturas, que é baseada no conhecimento do tipo, características e condição em que

se encontram as infra-estruturas e identificando as necessidades e prioridades de intervenção.

Na generalidade dos casos, a aferição da condição dos sistemas de drenagem é efectuada através de

inspecções CCTV, recorrendo a protocolos normalizados para codificar e ponderar a importância das anomalias

observadas. Para além das simplificações e limitações inerentes a esta solução, subsistem ainda outras fontes

de incerteza no processo, nomeadamente aspectos relacionados com o inspector que efectua as inspecções e

com o protocolo adoptado para determinar a condição dos colectores.

A qualidade da avaliação da condição dos colectores depende dos limites técnicos estabelecidos pelo sistema

de inspecção CCTV utilizado. Além disso, a qualificação e motivação do inspector por um lado, e a

subjectividade da avaliação por outro lado, podem levar a consideráveis imprecisões na identificação e

classificação dos defeitos. Como resultado, a classificação dos troços dos colectores, em conformidade com os

protocolos utilizados, reflecte os factores referidos anteriormente.

Adicionalmente, a qualidade da inspecção depende essencialmente da qualificação e a motivação momentânea

do inspector (GANGL et al., 2006; OTTENHOFF e KORVING, 2006). Para este conjunto de factores as fontes de

erro podem ser:

• os defeitos ou outros pontos notáveis que afectam o bom funcionamento do colector são ignorados;

• o troço de colector não foi totalmente inspeccionado;

• os defeitos ou suas dimensões são descritas em termos inconsistentes ou não padronizados.

Segundo DIRKSEN et al. (2007) , os dados recolhidos através de inspecções CCTV apresentam boa qualidade se

a percentagem de erro associada à não detecção de uma anomalia em segunda inspecção for próxima de zero.

DIRKSEN et al. (2007) investigaram quatro bacias de drenagem na Holanda, tendo observado que cerca de 30%

das anomalias identificadas numa primeira inspecção não eram detectadas na inspecção posterior. Nesse

mesmo estudo, é apresentada uma análise relativa à detecção de anomalias estruturais em inspecções

consecutivas. As anomalias estruturais como infiltrações, juntas deslocadas, superfície do colector danificado,

corrosão e fissuras (este último agrupa fissuras e fracturas) foram alvo desta análise. A percentagem do

número de anomalias do tipo junta deslocada não detectadas em segunda inspecção, para as bacias analisadas

no estudo, varia entre 88% e 40%. Estes valores são justificados pela reduzida ocorrência deste tipo de defeitos

neste estudo, em reflexo do facto do inspector estar menos atento para a detecção deste tipo de defeitos. Para

as anomalias do tipo fissuras e fracturas, o estudo de DIRKSEN et al. (2007) apresenta, para as bacias em

análise, valores entre os 60% e 37% para colectores rígidos e de 10% para colectores flexíveis.



3

Deste estudo pode concluir-se que a recolha de informação através de inspecções CCTV tem um elevado grau

de incerteza associado à avaliação estrutural dos colectores. No entanto, referem que a amostra de troços de

colectores utilizados nas análises é reduzida e que aferir conclusões sobre a qualidade geral dos dados de

inspecções CCTV requer análises adicionais. Segundo este estudo, a utilização dos dados de inspecção é

insuficiente para tomar decisões a nivel da reabilitação de colectores, também não é aconselhada a utilização

da informação recolhida nas inspecções em modelos de deteoração.

Outro aspecto importante na aferição da condição do colector é o protocolo de classificação utlizado. Na

Alemanha, MÜLLER e FISCHER (2007) estudaram a influência de diferentes inspectores e protocolos no grau de

condição obtido em inspecções simultâneas, concluindo que apenas em 45% dos casos o grau coincidia, dos

quais apenas em 16% dos casos tinha sido utilizado o mesmo protocolo.

1.2 ÂMBITO E OBJECTIVOS DA DISSERTAÇÃO

O presente trabalho incide sobre a temática da gestão patrimonial, em particular na sua operacionalização para

sistemas de drenagem de águas residuais. Nesse âmbito, um dos aspectos mais relevantes prende-se com o

processo de tomada de decisão relativamente às intervenções a realizar. No caso de se pretender implementar

uma estratégia pró-activa torna-se impreterível aferir a condição dos componentes dos sistemas. Assim, na

presente dissertação, é apresentada uma revisão sobre diferentes variantes tecnológicas aplicadas na

inspecção de sistemas de drenagem, dando enfase à inspecção por CCTV. Com base no caso de estudo do

sistema de drenagem da costa do Estoril (gerido pela SANEST, S.A.), nomeadamente nos resultados de

campanhas de inspecção CCTV realizadas nos emissários de Caparide, Castelhana, Marianas e Sassoeiros,

apresenta-se uma análise da incerteza do inspector na identificação de anomalias.

Adicionalmente, é ainda estudada a aplicação de protocolos para a classificação e ponderação da condição

estrutural e funcional dos colectores de cada emissário. O estudo visou a concepção de um método automático

que, através dos relatórios de inspecção fornecidos pela entidade gestora, permita obter uma classificação

quantitativa da condição estrutural e funcional dos colectores de acordo com os diversos protocolos analisados

no âmbito da presente dissertação. Apresenta-se também uma análise comparativa da diferença de grau

estrutural e funcional, obtidos pelos protocolos de inspecção WRc e NRC.

1.3 ORGANIZAÇÃO DO DOCUMENTO

A presente dissertação de mestrado está organizada em sete capítulos. A organização da tese seguiu uma

estrutura tradicionalmente utilizada em documentos académicos, em que se apresenta uma introdução ao

tema, seguido do estado da arte antes de se incidir sobre o caso de estudo analisado. Para finalizar, são tecidas

algumas considerações finais. As partes que compõem o documento são as seguintes:

Capitulo 1 – Introdução

4

• Capítulo 1: procura-se introduzir o tema desenvolvido na dissertação fazendo-se o respectivo

enquadramento geral e apresentando-se os objectivos, âmbito e organização do documento.

• Capítulo 2: são apresentados aspectos gerais da gestão de infra-estruturas de saneamento, dando-se

enfase à problemática da gestão patrimonial, bem como as estratégias possíveis de se adoptar e a

metodologia envolvida na gestão pró-activa.

• Capítulo 3: são abordadas as diferentes técnicas de inspecção disponíveis no mercado, evidenciando

as suas vantagens e desvantagens face à tecnologia mais comumente utilizada que é inspecção com

recurso a CCTV.

• Capítulo 4: descreve-se de uma forma geral os protocolos de inspecção, procurando estabelecer uma

enquadramento cronológico e as evoluções ao longo do tempo, o funcionamento geral dos protocolos

de inspecção. Por último, aborda-se especificamente a Norma Europeia EN 13508-2 utilizada nas

campanhas de inspecção para codificar as anomalias nos relatórios de inspecção CCTV do caso de

estudo e também se descreve os protocolos WRc e NRC utlizados na metodologia do capítulo 5 para

obter uma classificação estrutural e operacional dos colectores inspeccionados no caso de estudo.

• Capítulo 5: descreve-se a metodologia concebida para obter classificações estruturais e funcionais dos

colectores avaliados nas campanhas de inspecção que nos foram fornecidas pela SANEST, S.A.. Este

capítulo constitui um guia para que a entidade gestora possa reproduzir e aplicar o método a outras

campanhas de inspecção em toda a rede de drenagem, e assim poder ter disponível mais uma

ferramenta para ajudar nas decisões relativas à gestão patrimonial.

• Capítulo 6: introduz-se o caso de estudo, apresentando as características gerais dos emissários em

análise e descrevendo como se procede a uma inspecção CCTV aos emissários. De seguida aborda-se a

problemática da incerteza do observador na identificação de anomalias através da tecnologia CCTV,

procurando identificar o erro associado ao inspector através da diferença do número de anomalias

entre inspecções consecutivas e a repercussão desse erro quando se utilizam protocolos de inspecção

para obter uma classificação estrutural e funcional dos colectores. Também se analisa o erro associado

na identificação de anomalias estruturais entre inspecções consecutivas nos emissários que não

sofreram qualquer tipo de intervenção. Por último, analisou-se a diferença da classificação estrutural e

funcional obtida entre os protocolo WRc e NRC, procurando identificar os casos em que cada

protocolo é mais exigente que o outro na classificação.

• Capítulo 7: são apresentadas as conclusões do trabalho realizado e recomendações para

desenvolvimentos futuros relativos ao tema abordado.



5

Capítulo 2 - GESTÃO PATRIMONIAL

2.1 ASPECTOS GERAIS

A garantia de um serviço prestado com qualidade e eficiência a um cliente por parte de uma entidade gestora

implica uma optimização e coordenação dos recursos e procedimentos utlizados nas actividades. No caso

particular dos sistemas de drenagem urbana, a gestão tem como objectivos a operação regular do sistema,

garantindo um bom nível de serviço, a manutenção e limpeza dos equipamentos mecânicos e o prolongamento

do tempo de vida útil do sistema através da sua conservação e reabilitação. Ao cumprimento dos objectivos

estão associados custos de operação, de manutenção e de investimento que as entidades gestoras pretendem

minimizar. Para além destes constrangimentos económicos também estão associadas problemas de ordem

legal e temporal (NADER, 1998). A gestão de sistemas de drenagem urbana constitui um problema complexo

devido aos diversos intervenientes envolvidos com objectivos divergentes e ao elevado número de fenómenos

e dados a processar.

As normas da ISO 24510:2007 vieram providenciar orientações para a gestão do sector da água. O principal

objectivo destas normas assenta num desenvolvimento sustentável, definido pela capacidades da comunidade

se desenvolver e prosperar com os recursos ambientais, infra-estruturais e económicos disponíveis, sem limitar

a utilização desses recursos pelas gerações futuras. Para os sistemas de drenagem e tratamento de águas

residuais, a norma ISO 24511:2007 identifica os seguintes objectivos para a gestão deste tipo de actividades:

• proteger a saúde pública;

• satisfazer as necessidades e expectativas dos utilizadores;

• providenciar o serviço em situações correntes e excepcionais;

• providenciar a continuidade da actividade desenvolvida;

• promover o desenvolvimento sustentável das comunidades;

• proteger o ambiente: natural, construído.

Esta norma centra-se no desenvolvimento sustentável nas vertentes de promoção do uso eficiente da água e

do controlo da poluição identificando os componentes envolvidos (SOUSA, 2012). Desta forma, os restantes

objectivos têm de ser geridos equilibradamente de modo a que possa ser garantida a continuidade da

actividade desenvolvida promovendo o desenvolvimento sustentável das comunidades.

A norma ISO 24511:2007 identifica os seguintes componentes da gestão de sistemas de drenagem:

• gestão de actividades e processos;

• gestão de recursos;

Capitulo 2 – Gestão Patrimonial

6

• gestão patrimonial;

• gestão de clientes;

• gestão de informação;

• gestão ambiental e gestão do risco.

No caso das entidades gestoras de infra-estruturas em geral, a gestão do património que compõe a infra-

estrutura destaca-se das restantes áreas de gestão, com as quais se relaciona e, sendo geralmente a actividade

condicionante as restantes. Neste contexto, a infra-estrutura constitui o elemento central no serviço prestado

pela entidade, pelo que a gestão patrimonial actua como o componente de gestão mais importante e complexo

que motiva e articula com a generalidade das actividades desenvolvidas (DNRM, 2001).

2.2 CONCEITO DE GESTÃO PATRIMONIAL

O património de uma dada entidade gestora consiste no conjunto de infra-estruturas necessárias para

prestação do serviço. Este património está sujeito a alterações ao longo do tempo, consequência das

necessidades do serviço e da evolução tenológica (CARDOSO, 2007). Tanto a reabilitação como a

renovação/substituição destas infra-estruturas tende a ser efectuada através da substituição de componentes

individuais, de modo a garantir a operacionalidade do sistema e a minimizar os períodos de interrupção do

serviço.

A American Public Works Association (APWA) define a gestão patrimonial de infra-estruturas como uma

metodologia para alocar os recursos de forma eficiente e equitativa aos diferentes objectivos que competem

entre si (ASCE/USEPA 2004). A alocação dos recursos faz-se numa classe específica de infra-estruturas, neste

caso sistemas de drenagem de águas residuais, e a atribuição de recursos é efectuada pelos gestores dos

sistemas ou por sistemas de gestão. A actividade de gestão do património permite optimizar o investimento no

sistema e apoiar o controlo dos custos operacionais diários relacionados com operações de manutenção do

sistema. Este método de gestão deve conduzir a um sistema eficiente e operado de forma optimizada

(ASCE/USEPA, 2004; CARDOSO, 2007).

ALEGRE e ALMEIDA (2007) descrevem a gestão patrimonial como a gestão do património que constitui as infra-

estruturas minimizando os custos e garantindo os níveis de serviço exigidos pelos clientes. Através desta

definição fica evidente que, em última análise, os clientes estabelecem os objectivos de desempenho e a

importância relativa desses objectivos no processo de tomada de decisão no âmbito da gestão patrimonial.

Assim, a gestão patrimonial difere da prática habitual de minimizar os custos do sistema, ao focar na

maximização do valor do sistema para os clientes (NESC, 2005). De acordo com o exposto, o objectivo principal

da gestão patrimonial é obter o melhor compromisso entre o custo da infra-estrutura e o serviço prestado,

salvaguardando níveis mínimos exigidos legalmente ou regulamentarmente. Para uma gestão patrimonial

eficiente é necessário analisar o custo de prestar um dado serviço procurando (ANAO, 1996):



7

• minimizar a necessidade de adquirir/construir novas infra-estruturas;

• maximizar o potencial das infra-estruturas existentes;

• reduzir o custo global das infra-estruturas;

• assegurar a definição de objectivos e avaliação de resultados.

CARDOSO (2007) identifica como principais objectivos subjacentes à implementação da gestão patrimonial a

sistemas de drenagem urbana a sua operação regular, garantindo o bom funcionamento dos elementos que o

compõem e o desempenho global dentro dos padrões estabelecidos durante o período de tempo mais longo

possível. Numa perspectiva integrada, é um processo sistemático como a função de garantir a eficiência

económica das actividades de (MEHLE et al., 2001):

• operação e manutenção;

• reabilitação e substituição;

• ampliação e adequação.

A gestão patrimonial conjuga aspectos técnicos da prática de engenharia com aspectos de caracter financeiros

e económicos. O património tem um tempo de vida indefinido, que dependerá da sua degradação física ou

funcional, embora possa atribuir-se um tempo de vida económica (BURNS et al., 1999; CARDOSO, 2007). Uma

análise financeira do património infra-estrutural faz-se com base no método de depreciação. Este método

fundamenta-se na atribuição de um valor económico às componentes físicas do património ao longo do tempo,

em detrimento da dedução do custo inicial dessas mesmas componentes. De acordo com MEHLE et al. (2001)

para aplicar este método é necessário atribuir um custo inicial aos elementos da infra-estrutura e desvalorizar

anualmente cada elemento da infra-estrutura ao longo da vida útil. Eventualmente, pode ser definido um valor

residual mínimo do elemento.

A aplicação deste método não tem em conta factores importantes para a análise financeira, como os custos

associados à reabilitação e manutenção e os seus efeitos na vida útil dos elementos da infra-estrutura. A

American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) elaborou uma abordagem

alternativa que permite ter em conta os factores referidos anteriormente. Segundo MEHLE et al. (2001), a

operação de gestão patrimonial necessita de:

• Inventariação da infra-estrutura, obtendo:

o a caracterização actualizada dos elementos da infra-estrutura;

o a classificação da condição dos elementos que compõe a infra-estrutura ou de uma amostra

estaticamente representativa dos mesmos;

• Valoração da infra-estrutura, requerendo:

o a previsão da condição futura dos elementos da infra-estrutura;

o a atribuição de um valor monetário aos elementos;


8

• Avaliação da infra-estrutura e a priotização das intervenções, definindo:

o um sistema de avaliação do desempenho para os diversos elementos que compõe a infra-

estrutura;

o um modelo para distribuir os recursos disponíveis à gestão dos elementos da infra-estrutura.

Para se poder aplicar os diversos processos desta abordagem, torna-se necessário a entidade gestora possuir

um cadastro actualizado do património infra-estrutural, uma classificação da condição dos elementos

(colectores/câmaras de visita) da infra-estrutura ou uma amostra estatisticamente representativa dos

elementos e uma estimativa do custo anual de manter o sistema no nível exigido para a condição dos

elementos que compõem a infra-estrutura (MEHLE et al., 2001).

Não obstante do que foi referido sobre a estratégia elaborada pela AASHTO, uma implementação eficaz do

processo de gestão patrimonial requer ainda a escolha dos critérios de desempenho e a definição de

objectivos, o diagnóstico do sistema, incluindo a avaliação do desempenho actual e a previsão das condições

futuras e a escolha da estratégia de intervenção e definição das medidas a adoptar (ALEGRE, 2010; WRC, 2001).

A gestão patrimonial para o caso de infra-estruturas de drenagem deve concentrar-se na optimização do ciclo

de reabilitação e substituição das infra-estruturas de forma a obter, no futuro, uma melhor relação custo-

benefício. Desta forma, a substituição ou reabilitação de um determinado elemento da infra-estrutura não

deve ser efectuada antes do tempo, pois está-se a desperdiçar capacidades e recursos, mas deverá ser antes da

ocorrência de falhas com consequências e encargos indesejáveis (SOUSA, 2012). Em suma, deve realizar-se a

tarefa devida, nos componentes que o exijam, no momento certo e com as soluções técnicas adequadas

(ASCE/USEPA, 2004; CARDOSO, 2007).

2.3 ESTRATÉGIAS DE GESTÃO PATRIMONIAL

Na perspectiva da operação e manutenção de um sistema de drenagem, as estratégias de gestão patrimonial

podem ser classificadas em reactivas e pró-activas. Na abordagem reactiva as acções de reparação só são

realizadas quando ocorre uma falha no sistema. Numa estratégia pró-activa, as acções que permitem um

elemento da infra-estrutura permanecer em boas condições de funcionamento adveêm de uma rotina

sistemática de inspecção, detecção e prevenção de falha. Dentro estratégia pró-activa existem diversas

variantes, conforme se esquematiza na Figura 2.1.



9

Figura 2.1 - Estratégias de gestão patrimonial (MEHLE et al. (2001)).

Estratégia reactiva baseada na operação

É o método mais simples de gestão patrimonial. Neste método a substituição ou reparação de um elemento do

sistema só ocorre aquando de uma falha. Os registos de operação e manutenção, bem como de ocorrência de

falhas são registados para futuras análises. Este método implica maiores riscos do ponto de vista da segurança

equiparando a outras estratégias, no caso de falha grave pode até resultar em perigos para a vida humana e/ou

danos significativos noutras infra-estruturas. Do ponto de vista financeiro, esta estratégia não se apresenta

como uma boa opção face a outras estratégias pois, de uma perspectiva que não se limite ao custo de reparar a

falha e inclua os custos indirectos dela resultante (e.g., interrupção do serviço; incomididade para as

populações; impactos ambientais),é sempre mais onerosa a reparação após falha do que antes da sua

ocorrência (MEHLE et al., 2001).

Estratégia pró-activa baseada na prevenção

Na estratégia preventiva os elementos da infra-estrutura são reabilitados e/ou reparados em períodos de

tempo fixos (MEHLE et al., 2001). Esta estratégia é baseada no historial e experiência da entidade gestora. A

optimização do intervalo de tempo fixo depende dos critérios económicos, de segurança e de nível de serviço.

Esta estratégia necessita de um grande volume de dados, para efectuar análises estatísticas que permitem

obter tempos de vida útil dos diversos elementos que compõe o sistema de drenagem (SOUSA, 2012).

Adicionalmente, a previsão da vida útil dos componentes corresponde a valores médios observados que

podem não corresponder ao padrão da infra-estrutura no futuro, o que poderá ter consequências em termos

da eficiência económica das intervenções efectuadas com base nesta estratégia.

Estratégia pró-activa baseada na inspecção

Esta estratégia envolve a realização de inspecções periódicas e a decisão de manter, reparar ou substituir é

determinada com base nos resultados dessas inspecções. É uma das estratégias mais utilizada pelas entidades


10

gestoras nos processos de gestão patrimonial. Neste método existe uma priorização dos elementos da infra-

estrutura a reparar, dando-se prioridade aos elementos em pior condição (MEHLE et al., 2001).

Estratégia pró-activa baseada na previsão

Esta estratégia tem como objectivo optimizar a performance e fiabilidade minimizando os custos associados

(MEHLE et al., 2001). Tendo em conta os limites de recursos disponíveis, esta estratégia promove a priorização,

dos elementos que necessitam de intervenção, através de modelos de degradação dos diversos elementos e da

previsão dos impactos da respectiva falha. Através desta estratégia é possível estabelecer prioridades de

intervenção e os custos associados a cada cenário (SOUSA, 2012). Esta estratégia apresenta-se como a melhor

abordagem do ponto de vista da previsão de falhas, planeamento de reparações ou substituições e distribuição

de recursos (MEHLE et al., 2001).

2.4 METODOLOGIA DE GESTÃO PATRIMONIAL

2.4.1 NOTA INTRODUTÓRIA

A metodologia da gestão patrimonial de infra-estruturas é composta por um conjunto de processos que

permitem conjugar a gestão técnica com a componente económica e financeira (CARDOSO, 2007). De acordo

com National Research Council Canada (NRC) os processos necessários para uma gestão pró-activa como o

objectivo de manter a performance dos sistemas de drenagem são: inventariação da infra-estrutura, aferição

do risco de falha do sistema, priritização das intervenções, inspecção da infra-estrutura, avaliação da condição

dos colectores e câmara de visita, decisão sobre o tipo de reabilitação a efectuar, reabilitação, estabelecimento

da frequência das inspecções futuras. As relações e dependências dos processos envolvidos na gestão pró-

activas são descritas pela Figura 2.2.



11

Figura 2.2 - Esquema das etapas de gestão da infra-estrutura (adaptada de MCDONALD e ZHAO (2001)).

2.4.2 INVENTARIAÇÃO DA INFRA-ESTRUTURA

A inventariação das infra-estruturas corresponde ao conjunto de toda a informação sobre as características e o

historial das infra-estruturas, que deve ser exaustiva e continuamente actualizada. Esta etapa constitui a base

de suporte para a implementação da gestão patrimonial, em especial se o objectivo for adoptar uma estratégia

de gestão pró-activa. Geralmente, a inventariação das infra-estruturas de um sistema de drenagem requer uma

combinação de pesquisa de registos e verificações/levantamentos locais (ASCE/USEPA, 2004).

No estudo denominado An examination of methods for Condition Rating of sewer Pipelines, são descritas

algumas das informações fundamentais para o processo de inventariação (MEHLE et al., 2001):

• custo de construção do elemento;

• localização e características físicas actuais da infra-estrutura;

• características de projecto;

• histórico do funcionamento das componentes;

• registo das actividades de manutenção;

• utilizações, solicitações e condição actual das diversas componentes da infra-estrutura.


12

Dada a complexidade destas infra-estruturas, geralmente estas informações têm de ser recolhidas de fontes de

informação correspondentes a diferentes fases de projecto e também diferentes fases de operação do sistema.

Usualmente as entidades gestoras utilizam as seguintes fontes de informação (NRC-CNRC, 2004; SOUSA, 2012):

• elementos de projecto;

• telas finais;

• relatórios de inspecções realizadas;

• relatórios de estudos efectuados;

• relatórios e manuais de operação e manutenção;

• contacto com pessoal responsável pela operação e manutenção;

• registos de intervenções de reparação ou substituição;

• registos dos consumidores.

Na concepção do suporte para o inventário das infra-estruturas de drenagem, pode optar-se pela utilização

isolada de plataformas informáticas ou a conjugação de diversas soluções. Existem diversas soluções no

mercado baseadas em Sistemas de Informação Geográfica (SIG) e/ou Desenho Assistido por Computador (DAC)

(SOUSA, 2012). A base de dados deve ser concebida de modo a que seja de gestão simples e a entidade gestora

deverá estabelecer procedimentos que permitam uma actualização constante (NRC-CNRC, 2004; SOUSA, 2012).

2.4.3 AFERIÇÃO DO RISCO DE FALHA DO SISTEMA

A gestão do risco é um processo que, no sector da água, tem vindo a ganhar importância. Inicialmente os

aspectos a ter em conta na apreciação do risco prendiam-se com critérios ambientais, mais concretamente

com a carga poluente descarregada no meio receptor. Este processo tem incorporado ao longo do tempo

outros conceitos de caracter económico e de enfoque no cliente, nomeadamente custos associados com a

perda e falha do serviço (SOUSA, 2012).

A norma ISO 24511:2007 faz referência à gestão de risco em sistemas de drenagem, associando a situações de

caracter excepcional de exploração, indicando a necessidade de abordagens de gestão pró-activa para

assegurar o serviço no caso de ocorrência dessas situações. Esta norma menciona os seguintes casos de

emergência a ter em conta da gestão do risco:

• acidentes (tecnológicos e outros);

• fenómenos naturais (e.g. sismos; fenómenos climáticos extremos);

• acções humanas (eg. criminais; vandalismo; terrorismo).

A abordagem de cada um destes casos de emergência implica a criação de cenários e a adequação do tipo de

estratégia de gestão patrimonial a adoptar pela entidade gestora a cada cenário. De acordo com UGARELLI et

al. (2010), ao considerar-se a gestão de risco, é possível adequar a cada situação uma estratégia de gestão



13

patrimonial, podendo coexistir estratégias reactivas com estratégias pró-activas no mesmo sistema de

drenagem.

Numa análise mais cuidada à norma é possível identificar algumas referências de riscos relacionados com

ambiente, segurança e saúde, mencionadas no âmbito de processos da gestão patrimonial, como o

desenvolvimento de processos de operação, concepção e implementação de programas de manutenção pró-

activos, inventariação de materiais e equipamentos críticos e elaboração de planos de contingência e

emergência (SOUSA, 2012).

No âmbito da gestão patrimonial, a gestão do risco de um sistema de drenagem urbana deve ser encarado

segundo duas perspectivas. A primeira centra-se nos riscos relacionados com a avaliação, interpretação e

previsão do desempenho das infra-estruturas. A segunda concentra-se nos riscos relacionados com os

resultados das intervenções efectuadas no desempenho das infra-estruturas (SOUSA, 2012). Embora estas

perspectivas não sejam totalmente independentes, a primeira envolve a incerteza associada à tomada de

decisões na fase de concepção, entendendo-se como concepção tanto um projecto de um novo sistema de

drenagem, como a definição de planos de manutenção ou operação ou até projectos de

reabilitação/substituição de sistemas existentes. A segunda tem em conta a incerteza de aspectos associados à

fase de operação do sistema (SOUSA, 2012).

A aferição do risco de falha do sistema estabelece os critérios utilizados na prioritização das inspecções e na

reabilitação, não devendo incluir apenas a condição física do colector mas também o grau de impacto

decorrente da falha do colector (MCDONALD e ZHAO, 2001).

Este grau de impacto também deve ter em conta as áreas de impacto externas em termos ambientais,

humanos e económicos. Tradicionalmente os impactos relacionados com infra-estruturas de saneamento

podem ser categorizados em termos da poluição ambiental, a afectação do sistema envolvente em termos

biológicos e antropológicos, as consequências em termos de segurança e saúde para a sociedade e o custo da

implementação e funcionamento do sistema na região. Na Tabela 2.1 encontram-se alguns dos potenciais

impactos de um sistema de drenagem agrupados nas diversas categorias descritas anteriormente:


14

Tabela 2.1 - Impactos num sistema de drenagem (adaptada de MARLOW et al. (2011); SOUSA (2012)).

Categoria Externalidade

Poluição

Contaminação do ar Contaminação do solo Contaminação de águas subterrâneas Contaminação de águas superficiais Emissão de gases de efeito de estufa Produção de resíduos perigosos

Envolvente Perda/geração de habitats Alteração da biodiversidade Perturbação de bens históricos e/ou arqueológicos

Segurança e saúde Higiene e saúde pública Segurança pública

Sociedade

Danos em bens (e.g., vias de comunicação) e serviços (e.g., circulação automóvel) Danos em bens (e.g., edifícios) e serviços (e.g., circulação automóvel) Incomodidade sonora e odorífera Impacto estético/visual e recreacional

Economia Custo da água potável, água residual e do terreno Encargos com danos Efeito no valor das propriedades

2.4.4 PRIORITIZAÇÃO

Os recursos disponíveis para a reabilitação tendem a ser escassos e limitados face às solicitações (ELISEO,

2009). Desta problemática decorre a necessidade de prioritizar os diferentes projectos de reabilitação. A

resolução deste desafio é bastante complexa, face ao conflito de interesses e objectivos das diferentes

entidades envolvidas (e.g., políticos, administradores, accionistas, técnicos, clientes finais).

Do ponto de vista técnico, estabelecendo o risco associado a cada troço de colector, é possível elaborar um

mapa da infra-estrutura com as zonas classificadas segundo o risco. Este mapa pode ser utilizado para a

prioritização das inspecções aos colectores, optando-se por inspeccionar previamente os de maior risco, se

mais nenhuma informação contradizer.

2.4.5 TÉCNICAS DE INSPECÇÃO

Complementarmente à caracterização dos componentes, a inventariação completa das infra-estruturas

envolve a avaliação da sua condição e capacidade actual. Tal implica o recurso a técnicas de inspecção e

ensaios de modo a complementar os eventuais registos de ocorrências e/ou de campanhas de monitorização.



15

As campanhas de inspecção ao colector podem ser efectuadas com recursos a diversas técnicas. As técnicas de

inspecção podem dividir-se em três grupos:

• técnicas visuais (inspecção pessoal; CCTV);

• sistemas físicos (laser; ultra-sons);

• sistemas geofísicos (termografia por infravermelhos; radar de penetração terrestre).

A escolha da técnica de inspecção ou da utilização de vária técnicas em conjunto depende do tamanho do

colector, do orçamento que a entidade gestora dispõe e se a já é conhecida informação adicional sobre os

colectores. No Capítulo 3 desta dissertação serão descritas várias técnicas de inspecção, explicitando as suas

vantagens e desvantagens.

2.4.6 AVALIAÇÃO DA CONDIÇÃO ESTRUTURAL E FUNCIONAL DAS INFRA-ESTRUTURAS

Na prática, a avaliação da condição dos sistemas de drenagem é efectuada, maioritariamente, através de

inspecções CCTV. Esta técnica avalia os defeitos por meio de uma câmara que recolhe imagens das anomalias à

medida que percorre o colector. Os defeitos possíveis de ser identificados pela câmara são os que se

encontram acima da superfície livre do colector, visto que a turbulência do escoamento e os detritos do

efluente não permitem obter imagens com qualidade suficiente para identificar anomalias em zonas

submersas. As anomalias podem ser identificadas e classificadas, segundo protocolos, por um inspector

treinado.

A aferição da condição do colector é efectuada com recurso aos protocolos de inspecção. Através destes

protocolos é possível estabelecer condições estruturais e funcionais dos colectores de acordo com os defeitos

encontrados nas inspecções e os pesos associados a esses defeitos por parte do protocolo utilizado. O peso é

atribuído de acordo com o tipo de defeito e a severidade do mesmo. A génese dos protocolos e a sua aplicação

serão apresentadas nos capítulos Capítulo 4 e Capítulo 5 respectivamente.

A utilização destes instrumentos deve ser considerada como um auxílio no processo de decisão de reabilitação

e não como substituto do conhecimento e experiência dos técnicos das entidades gestoras responsáveis por

estas decisões.

A decisão sobre o tipo de reabilitação a efectuar depende dos vários defeitos encontrados no colector, da

extensão dos mesmos e dos métodos de reabilitação disponíveis pela entidade gestora, incluindo as suas

características, o campo de aplicação, o seu custo e a duração da reparação proporcionada pelo método.


16

2.4.7 REABILITAÇÃO E FREQUÊNCIA DE FUTURAS INSPECÇÕES

A reabilitação a efectuar ao colector deve ter em conta risco associado, sendo o grau estrutural e funcional do

elemento indicadores da probabilidade de falha. As consequências da falha dependem de factores como a

dimensão, profundidade ou localização do colector.

A frequência das inspecções pode ser igual para toda a rede de drenagem gerida pela entidade gestora, por

exemplo de 3 em 3 anos inspeccionar toda a rede de drenagem, ou pode ser estabelecida de acordo com o

grau estrutural e funcional obtido na última inspecção aos colectores, em que uma melhor condição do

colector corresponde a inspecções mais espaçadas no tempo. O National Research Council Canada (NRC)

propõe que a frequência com que se inspecciona seja estabelecida com base no risco de falha do elemento da

infra-estrutura e na condição estrutural e funcional que o colector se encontra (Tabela 2.2). O risco de falha é

determinado em função da condição dos elementos do sistema de drenagem e das consequências resultantes

da eventual falha. No caso de colectores (e câmaras de visita), a condição é medida numa escala de 1 a 5,

sendo 5 a pior condição e 1 a melhor. A determinação da condição dos colectores resulta da ponderação da

severidade das anomalias observadas nas inspecções CCTV, utilizando para isso os protocolos de ponderação. A

génese dos protocolos e a sua aplicação para a obtenção da condição do colector serão apresentadas nos

capítulos Capítulo 4 e Capítulo 5 respectivamente. A metodologia do National Research Council Canada prevê

que as consequências da falha também sejam medidas numa escala de 1 a 5 tendo em consideração os

impactos no meio envolvente no caso de falha do elemento da infra-estrutura em análise, sendo que 5 o grau

mais severo da classificação. Os impactos no meio envolvente foram descritos no subcapítulo 2.4.3.

Tabela 2.2 - Frequência das reabilitações com base no risco de impacto e condição do colector (adaptada de MCDONALD e ZHAO (2001)).

Probabilidade de falha Impacto da falha

Frequência da inspecção (anos) Descrição Escala

Colapso eminente ou colector colapsado

5 1-5 Reabilitação

imediata

Colapso provável 4 5

Reabilitação imediata

1-4 2-6 Colapso improvável com

potencial para deterioração

3 5 3

1-4 5-10

Risco mínimo de colapso com algum potencial de

detioração 2

5 5

1-4 10-15

Condição excelente ou aceitável

0-1 5 10

1-4 15-25



17

Capítulo 3 - TÉCNICAS DE INSPECÇÃO

3.1 TIPOLOGIA DE TÉCNICAS DE INSPECÇÃO

O património infra-estrutural de sistema de drenagem de águas residuais desenvolve-se, na sua maioria, no

subsolo. Inicialmente, a inspecção destas infra-estruturas era efectuada através de inspecção visual directa.

Contudo, a maioria das infra-estruturas não é visitável, sendo a observação feita apenas a partir dos pontos de

acesso, e as que são visitáveis representam espaços confinados que acarretam riscos significativos para o saúde

e segurança dos técnicos. De modo a ultrapassar os obstáculos que impõem uma inspecção visual directa a

estas infra-estruturas, tem-se vindo a desenvolver e adoptar progressivamente, novas técnicas de inspecção

indirectas (KOO e ARIARATNAM, 2006).

A escolha da técnica apropriada para inspecção da infra-estrutura enterrada depende de vários factores,

nomeadamente o material do colector, se o uso do colector é para distribuição de água potável ou para águas

residuais e o tipo de informação a recolher (KOO e ARIARATNAM, 2006). Relativamente ao tipo de informação

a recolher, a selecção da técnica apropriada depende do objectivo da inspecção. A inspecção pode ser realizada

com o intuito de obter um reconhecimento posicional da infra-estrutura, pode ser realizada com o intuito de

inspeccionar internamente o colector ou inspeccionar externamente o mesmo (KOO e ARIARATNAM, 2006).

Actualmente existem diversos métodos disponíveis no mercado que permitem ir de encontro aos diversos

objectivos das campanhas de inspecção. A Tabela 3.1 pretende categorizar algumas das técnicas mais usuais na

recolha de informação em campanhas de inspecção a sistemas de drenagem, estas técnicas podem dividir-se

em técnicas visuais, sistemas físicos e sistemas geofísicos (NRC-CNRC, 2004; READ e VICKRIDGE, 1997; USEPA,

1999; WRC, 2001).

As técnicas visuais são amplamente adoptadas pelas entidades gestoras, pois estão bem ajustadas à aplicação

de protocolos baseados na observação de anomalias para o levantamento da condição dos colectores.

Contudo, estas técnicas apresentam limitações em termos de aplicação e detecção de anomalias,

nomeadamente na identificação de defeitos na parte submersa do colector devido à presença de detritos no

efluente e à turbulência do escoamento torna-se difícil a obtenção de imagens com qualidade suficiente para a

identificação de anomalias, estas técnicas também não permitem a identificação de problemas na envolvente

exterior do colector (MAKAR, 1999). Os sistemas físicos e geofísicos têm vindo a ser utilizados como fontes de

informação complementar, nomeadamente em condições onde as inspecções CCTV não são viáveis. No

entanto estes sistemas ainda não apresentam eficiências e níveis de confiança que lhes permitam substituir na

totalidade a inspecção visual, em particular devido à dificuldade de interpretação dos resultados (MAKAR,

1999).

Capitulo 3 – Técnicas de inspecção

18

Tabela 3.1 - Técnicas usuais de inspecção de sistemas de drenagem (SOUSA et al., 2006; USEPA, 2009)

Categoria Descrição Tecnologia

Técnicas visuais Permitem identificar anomalias através da inspecção ao interior dos colectores por operários especializados.

• Inspecção pessoal; • Televisão em circuito fechado

(CCTV).

Sistemas físicos

Recorrem a equipamentos que através da análise de correntes eléctricas, ondas electromagnéticas, ondas acústicas ou radiações, permitem obter informações sobre a geometria, condição de conservação dos colectores e solo envolvente.

• Detectores de fugas; • Sistema de monitorização acústica; • Sonar/Ultra-sons; • Sistema eléctrico de localização de

infiltrações; • RFEC – Remote field eddy current; • MFL – Magnetic flux leakage; • Laser.

Sistemas geofísicos

Através de equipamentos sofisticados que analisam ondas electromagnéticas ou radiações, possibilitam obter informações sobre o solo envolvente, a geometria e localização dos colectores.

• Termografia por infravermelhos; • Radar de penetração terrestre.

3.2 TELEVISÃO DE CIRCUITO FECHADO

A tecnologia de Televisão em Circuito Fechado (CCTV – Closed Circuit Television) tem sido amplamente utilizada

na inspecção de colectores, desde a sua introdução após a II Guerra Mundial, sendo uma das técnicas mais

utilizadas a par da inspecção pessoal (KOO e ARIARATNAM, 2006; READ e VICKRIDGE, 1997; WRC, 2001). Esta

técnica de inspecção consiste em identificar as anomalias existentes nos colectores por visualização das

imagens recolhidas através de câmaras CCTV que são introduzidas e deslocadas ao longo dos colectores.

Apresenta-se como uma técnica muito eficiente em termos de custo a longo prazo e também bastante eficaz

na detecção de vários tipos de anomalias (GOKHALE e GRAHAM, 2004; KOO e ARIARATNAM, 2006; USEPA,

1999).

A aplicação desta técnica limita-se à capacidade de apenas detectar anomalias visíveis na superfície interior do

colector (GOKHALE e GRAHAM, 2004). Outra limitação reside na impossibilidade de detecção de anomalias

existentes sob o escoamento. Esta técnica deixa de ser viável, pois não permite a obtenção de imagens com

qualidade, nos casos em que o sistema de colectores se encontre parcialmente ou totalmente bloqueado ou a

altura do efluente não permita obter imagens. No Reino Unido estima-se que cerca de 10000 a 15000 km se

encontrem nestas condições (DURAN et al., 2002). O facto de esta técnica depender muito da qualidade da

imagem obtida e da visualização das imagens recolhidas, torna o processo de análise demorado, subjectivo e

muito dependente da experiência do inspector (GOKHALE e GRAHAM, 2004; GOMEZ et al., 2004; KOO e

ARIARATNAM, 2006). Para colmatar algumas destas limitações, a tecnologia de inspecção CCTV tem sido alvo



19

de evoluções tecnológicas nas últimas duas décadas, e a qualidade de imagem capturada tem sido melhorada.

A introdução de câmaras a cores e o aumento da resolução contribuíram para o melhoramento da qualidade

de imagem. Também foram introduzidas lentes de ampliação fixa ou controlada à distância que vieram a

permitir uma visualização global e em detalhe da superfície dos sistemas de colectores. Outra inovação

importante foi a introdução de câmaras com possibilidade de movimentação em direcções distintas do eixo do

colector possibilitando a inspecção das anomalias e das ligações com melhor detalhe. Em termos dimensionais,

os equipamentos CCTV têm sofrido uma redução do seu tamanho possibilitando a inspecção de mais

componentes das infra-estruturas (GOKHALE e GRAHAM, 2004; READ e VICKRIDGE, 1997; SOUSA et al., 2006;

WRC, 2001).

No âmbito do armazenamento das imagens vídeo, a técnica também foi alvo de inovação com registo dos

dados em formatos MPEG em CDROMs e DVDs, permitindo uma pesquisa mais rápida e o cruzamento com

informação complementar (localização e dados sobre defeitos) e comparação com dados de outros sistemas. O

processamento informático automático das imagens obtidas nas inspecções potenciou uma classificação mais

rápida e objectiva das anomalias detectadas. Por outro lado, o cruzamento de dados com outros métodos de

inspecção (laser; sonar), veio a permitir imagens mais completas tanto da parte imersa como

submersa(GOKHALE e GRAHAM, 2004).

Tendo em consideração a mobilidade das câmaras de CCTV, podem classificar-se os sistemas de inspecção por

CCTV em estacionários ou móveis (WRC, 2001).

3.2.1 SISTEMA ESTACIONÁRIO

Neste sistema, a câmara de inspecção é fixada numa câmara de visita, donde capta imagens do colector. A

câmara pode, eventualmente, ser dotada de sistema de ampliação da imagem. Através desta tecnologia, a

capacidade de detecção dos defeitos resume-se aos que são visíveis a partir do local onde a câmara é instalada

(MAKAR, 1999). Actualmente, as câmaras utilizadas neste sistema CCTV permitem obter imagens panorâmicas

e podem ampliar imagens até 30 metros em colectores de 150 mm de diâmetro e até 210 metros em

colectores de maior dimensão (USEPA, 2009).

Uma das limitações de utilização do sistema estacionário reside na incapacidade da técnica inspeccionar zonas

submersas dos colectores. A resolução da imagem, a iluminação e a ampliação são também uma desvantagem

desta técnica face a outras técnicas (USEPA, 2009).

Dadas as limitações de observação desta técnica, na prática a sua utilização é, maioritariamente, integrada

num processo de selecção das infra-estruturas prioritárias para inspecção complementar (MAKAR, 1999). Para

esta função, esta técnica é bastante eficiente, pois não necessita de uma operação de limpeza do colector

antes da realização da inspecção, permitindo que a equipa de inspecção análise de uma foram eficiente o


20

sistema a inspeccionar priorizando os troços de colector a serem alvos de uma inspecção mais cuidada (USEPA,

2009).

3.2.2 SISTEMAS MÓVEIS

Os sistemas móveis são os mais utilizados para a inspecção de colectores. Actualmente é usual a utilização de

robôs motorizados, controlados à distância, que se deslocam ao longo do eixo dos colectores, recolhendo

imagens de anomalias na sua passagem (Figura 3.1). Estes sistemas podem ainda ter velocidades reguláveis e

permitir o controlo da altura da câmara e/ou das luzes (READ e VICKRIDGE, 1997; WRC, 2001). Nos colectores

de menores diâmetros, em que os robôs não consigam entrar, ou nos colectores de grandes diâmetros, em que

não seja possível desviar o efluente devido à altura e velocidade de escoamento inviabilizem a sua utilização, é

frequente montar as câmaras em jangadas que são arrastadas ao longo do colector. Um dos grandes

problemas desta alternativa é o intervalo de tempo necessário para imobilizar a câmara, caso seja preciso

inspeccionar com maior detalhe alguma secção do colector (READ e VICKRIDGE, 1997; USEPA, 1999).

Figura 3.1 - Sistema móvel de inspecção CCTV Rovver 225 (SEWERTECHNOLOGIESINC, 2012).

Actualmente, já existem equipamentos comerciais móveis que permitem a inspecção de colectores com

diâmetros a partir de 100 mm (USEPA, 1999; WRC, 2001). É recomendado que a esta técnica só seja aplicada na

inspecção de colectores com diâmetros até 1200 mm (USEPA, 1999; WRC, 2001). Tal deve-se ao facto de, à

medida que o diâmetro do colector aumenta, a distância entre a câmara e as paredes aumenta e condiciona a

capacidade de visualização das anomalias. Para diâmetros superiores são necessárias câmaras que permitam

imagens de maior resolução e sistemas de iluminação mais potentes. A câmara deve ser montada de forma a

manter a lente o mais próximo possível do centro da tubagem, em colectores circulares ou rectangulares, ou a

dois terços da altura, em colectores ovais (READ e VICKRIDGE, 1997; USEPA, 1999).

3.3 LASER

Estes sistemas permitem obter imagens digitalizadas com elevado detalhe das superfícies interiores dos

colectores (Figura 3.2 a)) através de feixes de luz sobre a forma de LASER (Light Amplification by Stimulated



21

Emission of Radiation). As imagens digitalizadas produzidas por este sistema podem ser bi ou tri-dimensionais

(KOO e ARIARATNAM, 2006). A Figura 3.2 b) ilustra uma imagem tri-dimensional do perfil de um colector. A

detecção de anomalias por este sistema depende do grau com que o feixe de luz emitido é reflectido (MAKAR,

1999), sendo que as superfícies lisas reflectem o máximo da luz incidente, as superfícies fissuradas reduzem a

luz reflectida e as secções em falta ou fendas no colector não reflectem a luz incidente.

a)

b)

Figura 3.2 – a) Inspecção com recuso a técnica LASER (REDZONE-ROBOTICS, 2012) b)Obtenção do perfil do colector através da técnica LASER (TRENCHLESSAUSTRALASIA, 2012).

Os sistemas com tecnologia LASER apresentam uma vasta gama de aplicação, desde colectores com diâmetros

de 0,225 m até 1,5 m e com precisões na ordem dos 0,1 mm na medição da geometria do colector, permitindo

detectar eficazmente alterações à forma do colector originadas por deformações, corrosão ou

sedimentos(SOUSA et al., 2006; USEPA, 2009). Através deste sistema é possível detectar fissuras até 0,25 a 0,3

mm (SOUSA et al., 2006).

Na inspecção de colectores de grandes dimensões, estes sistemas são mais eficazes do que os sistemas de

inspecção CCTV, pois não apresentam limitações decorrentes da distância entre a câmara e a superfície do

colector e nem dificuldades em termos de nível de iluminação (GOKHALE et al., 2005). Por outro lado, esta

técnica, tal como a técnica CCTV, não é aplicável nas superfícies imersas dos colectores (KOO e ARIARATNAM,

2006).

No decorrer de uma inspecção por este método, a informação é analisada e gravada informaticamente,

reduzindo os erros decorrentes do inspector por cansaço ou falta de experiência do inspector e permitindo um

acesso mais eficaz aos dados por parte dos técnicos (MAKAR, 1999).

Do ponto de vista dos custos, este sistema requer um investimento inicial superior ao equipamento CCTV, mas,

do ponto de vista do processo de inspecção, apresenta encargos operacionais mais reduzidos que o CCTV pois

a inspecção processa-se de forma mais rápida (MAKAR, 1999). Os lasers são muitas vezes utilizados em


22

combinação com outros métodos de inspecção mais comuns, como CCTV e / ou sonar, de forma a colmatar as

limitações inerentes a cada técnica (USEPA, 2009).

3.4 SISTEMAS FÍSICOS ACÚSTICOS

A tecnologia acústica, em termos gerais, usa dispositivos de medição para detectar vibrações e/ou ondas de

som. Na avaliação da condição de colectores, os sensores acústicos são usados para detectar sinais emitidos

por defeitos. Estes são utilizados por uma variedade de produtos comercialmente disponíveis. Os sistemas

físicos acústicos são amplamente utilizados para a inspecção de redes de abastecimentos de água, por isso,

esta categoria de tecnologia de inspecção também pode ser utilizado para colectores sob pressão (condutas

elevatórias).

Existem três classificações distintas de tecnologias acústicas (USEPA, 2009):

• detectores de fugas, que são utilizados para detectar os sinais acústicos emitidos pelas fugas nas

condutas;

• sistemas de monitorização acústicos, que são usados para avaliar a condição de condutas de betão

armado pré-esforçado;

• SONAR, ou ultra-som, sistemas que emitem ondas sonoras de alta frequência e medem a reflexão

destas ondas na parede do colector, a fim de detectar uma variedade de defeitos do tubo.

3.4.1 DETECTORES DE FUGAS

Detectores de fugas são dispositivos usados para detectar o som ou vibração produzida por fugas em condutas

de redes de abastecimento de água e de redes de esgotos. Estes incluem dispositivos portáteis de escuta, como

hastes de escuta, microfones subaquáticos (hidrofones) e geofones (microfones terra); correlacionadores de

ruído; e dispositivos internos que recolhem informações sobre as fugas remotamente (USEPA, 2009). Os

dispositivos portáteis de escuta e os correlacionadores de ruído são comercialmente disponíveis e têm sido

usados na detecção de fugas à décadas. Os dispositivos internos de detecção de fugas são um avanço mais

recente na utilização de tecnologia acústica para a avaliação da condição das condutas (USEPA, 2009).

As formas mais simples de detectores de fugas são dispositivos de escuta mecânica. Estes incluem hastes de

escuta e hidrofones, que são as duas hastes metálicas equipados com um fone de ouvido. Estes dispositivos são

operados colocando a haste em contacto directo com a conduta, permitindo que o operador do dispositivo

possa ouvir as fugas através do fone de ouvido.

Geofones são outro tipo de dispositivo de escuta, estes são colocados sobre o solo ou pavimento acima da

conduta, permitindo ao inspector ouvir o som das fugas, uma vez que estes sons são transmitidos através do

solo.



23

Os hidrofones também podem ser electrónicos, estas são compatíveis com os dispositivos mecânicos descritos

acima, mas também podem incluir elementos especiais, tais como filtros de ruído, amplificadores ajustáveis e

elementos sensíveis, como materiais piezoeléctricos. As fugas, através deste sistema, podem ser detectadas

tanto por parte dos inspectores através de fones de ouvido ou em alguns casos por soundmeters que podem

armazenar os níveis de ruído emitidos por fugas em condutas para posterior análise, constituindo uma

vantagem face aos sistemas mecânicos (USEPA, 2009).

Os correlacionadores de ruído são um tipo de detectores de fugas mais complexo e preciso, que têm sido

utilizados para detecção de fugas desde 1980. Estes dispositivos computacionais são usados para medir o som

ou a vibração em dois pontos sobre uma conduta, localizados em ambos os lados de uma suspeita de fuga.

Dependendo do dispositivo, as medições são realizadas por um sensor de vibrações que pode ser um

acelerómetro ligado aos pontos de contacto com a conduta ou um microfone subaquático, que é inserido na

própria conduta. Os sinais detectados pelo sensor são transmitidos através de uma rede sem fios para o

dispositivo de correlação, que indica a localização de fugas com base no intervalo de tempo entre os sinais de

fuga medidos a partir dos dois pontos.

As formas mais complexas de detectores de fugas são os dispositivos internos, que são implantados na conduta

e monitorizam continuamente as fugas. A Figura 3.3 exemplifica o sistema Sahara® composto por um

hydrophone que permite inspeccionar condutas. Através deste sistema o inspector pode ouvir os sinais

detectados pelo sensor directamente ou pode ver o sinal através de um computador com um software de

espectrograma. O sistema localiza as fugas identificando os sinais acústicos. O tamanho da fuga pode ser

estimado com base no sinal registado pelo dispositivo (USEPA, 2012; USEPA, 2009).

Figura 3.3 - Sistema Sahara® (adaptada de USEPA (2012)).

Existem várias soluções comercialmente disponíveis para dispositivos internos de detecção de fugas que

utilizam tecnologias acústicas para a condição de condutas. Os prestadores de serviços regionais e nacionais


24

têm a capacidade de avaliar os sistemas de águas residuais, embora esta tecnologia seja muito mais utilizada

na avaliação da condição dos sistemas de distribuição de água (USEPA, 2009).

3.4.2 SISTEMAS DE MONITORIZAÇÃO ACÚSTICA

Os sistemas de monitorização acústica são instalados ao longo de uma conduta de betão pré-esforçado para

fornecer uma monitorização contínua da condição geral da conduta. Historicamente, o betão pré-esforçado

tem sido utilizado para grandes diâmetros de condutas forçadas e têm ocorrido falhas devido a corrosão

interna ou externa. Os sistemas funcionam através da detecção do sinal acústico produzido pela ruptura do aço

pré-esforçado dentro da conduta. Este sistema não permite identificar defeitos individuais, mas apresenta-se

bastante útil como técnica de triagem para determinar se uma avaliação adicional da condição deve ser

realizada (USEPA, 2009).

Uma das técnicas utilizadas é o Teste de Emissão Acústica (Acoustic Emission Testing - AET) da empresa

Pressure Pipe Inspection Company. Este sistema de controlo acústico é utilizado principalmente para controlar

a deterioração de condutas de sistemas de adução em betão armado pré-esforçado, mas também tem sido

implementado para avaliar a condição de condutas forçadas em redes de esgotos. O sistema AET baseia-se na

detecção da energia acústica libertada quando os fios de pré-esforço fios atingem a rotura (seja esta por quebra

ou por cedência dos mesmos). O sistema detecta a descompressão geral, através da determinação da

frequência e do número de cedências durante um período de tempo. O sistema de AET determina a localização

das falhas com base no tempo de chegada dos sinais acústicos a uma série de sensores localizados no interior

do tubo. Uma vez que a técnica não detecta número de fios em rotura, mas em vez disso determina a

descompressão generalizada num troço da conduta, recomenda-se que esta técnica seja usada como uma

técnica de triagem antes de utilizar outros métodos para detectar defeitos (USEPA, 2009).

O sistema de AET é constituído por uma série de unidades instaladas ao longo da conduta. Cada unidade

contém um sensor (um hidrofone ou um acelerómetro), um processador de sinal, uma estação de base e um

dispositivo de precisão temporal. Os hidrofones são instalados com um espaçamento de cerca de 500 a 3000

pés, o espaçamento é largamente dependente do diâmetro da conduta (condutas menores exigem um

espaçamento mais próximo do que as maiores) (USEPA, 2009). Os acelerómetros são montados à superfície;

espaçamento é mais flexível, quando este tipo de sensor é utilizado. O processador de sinal é um pequeno

computador que está instalado perto do hidrofone. Este monitoriza os sinais detectados pelo hidrofone e

transmite os sinais que indicam eventos relacionados com fios de pré-esforço para a estação de base. A

estação de base é constituída por um computador pessoal, um dispositivo de comunicação de redes sem fios e

um dispositivo de ligação à internet. O dispositivo precisão temporal é constituído pela antena de GPS e pelo

processador, fornecem informações sobre a localização de cada sensor e determina o calendário de eventos

acústicos (USEPA, 2009). Os elementos que compõem o sistema apresentam-se na Figura 3.4.



25

Figura 3.4 - Sistema AET (adaptada de BENGTSSON et al. (2005)).

O AET pode ser usado para monitorizar activamente a descompressão em condutas de betão pré-esforçado de

450 mm ou de maior diâmetro. O sistema funciona com as condutas em serviço. A técnica é importante para

fornecer um aviso prévio da falha de uma conduta e para a triagem das redes, determinando quais as condutas

que se estão a deteriorar. No entanto, esta técnica tem a desvantagem de não poder detectar defeitos

individuais dentro de uma conduta (USEPA, 2009).

3.4.3 ULTRA-SONS (SONAR)

Esta técnica de inspecção recorre a ondas sonoras de elevada frequência. As ondas emitidas pelo equipamento

propagam-se até e através do material a inspeccionar. Conhecendo a velocidade do som no meio de

propagação, a densidade e elasticidade do material a inspeccionar, é possível aferir as distâncias a que o

material se encontra do aparelho. As anomalias são detectadas quando existe uma alteração da densidade do

material, em que parte da energia se propaga ao material seguinte e a outra parte da energia sonora incidente

é reflectida e posteriormente detectada pelo sensor ultra-sónico. A orientação das anomalias influencia a

capacidade de detecção das mesmas, sendo as fissuras paralelas às ondas mais difíceis de detectar do que as

perpendiculares (EISWIRTH et al., 2000; MAKAR, 1999).

Esta técnica detecta deformações na parede do colector, corrosão, vazios, fissuras e fracturas. Em termos de

defeitos funcionais a técnica também pode detectar e quantificar detritos, gorduras e lodo, e pode distinguir

entre detritos duros e moles, no entanto, os defeitos na parede do tubo, por vezes, podem ser ocultados por

gorduras e detritos (USEPA, 2009). Do ponto de vista da precisão, é possível detectar alterações geométricas na

superfície interior do colector, podendo detectar anomalias do tipo fissuras, vazios e mesmo picadas de

corrosão de 5 mm. Desta forma, pode fornecer imagens bastante precisas da secção do colector, tanto para

secções emersas como para secções submersas (GOKHALE e GRAHAM, 2004; KOO e ARIARATNAM, 2006).

Actualmente, os equipamentos disponíveis no mercado não permitem efectuar medições em zonas submersas

e emersas em simultâneo, dado que o meio de propagação da onda difere nos dois casos, sendo que no

primeiro caso o meio de propagação é o efluente e no segundo caso é o ar (EISWIRTH et al., 2000).


26

Figura 3.5 - Equipamento de inspecção por Ultra-sons (HYDROMAXUSA, 2003).

Em alguns equipamentos, o sistema de sonar é utilizado em conjunto com um sistema CCTV, de modo que se

possa realizar simultaneamente a inspecção dos colectores acima e abaixo da linha de água. Para ultrapassar

esta limitação do sistema, têm sido realizadas investigações para o desenvolvimento de sistemas com

transdutores separados, um para uso em meio aéreo e outro para o meio aquático, de modo que a inspecção

de colectores parcialmente cheios pode ser realizada (USEPA, 2009).

Os resultados obtidos por meio desta técnica dependem em grande parte da interpretação efectuada dos

dados recolhidos, pelo que se torna importante que a inspecção seja efectuada por um técnico especializado

(GOKHALE e GRAHAM, 2004; KOO e ARIARATNAM, 2006). Esta técnica é bastante eficiente visto não necessitar

de efectuar operação de limpeza antes de se realizar a inspecção ao colector e poder ser realizada a inspecção

com o colector em serviço (USEPA, 2009).

3.5 SISTEMAS FÍSICOS ELÉCTRICOS E ELECTROMAGNÉTICOS

Tem sido investigada a aplicação de métodos de inspecção com base em correntes eléctricas e

electromagnéticas. Estas técnicas são comumente utilizadas noutras indústrias como a do gás e do petróleo. O

método de detecção de fuga de corrente eléctrica permite detectar fugas, fissuras e fracturas em condutas e

também em colectores em carga não metálicos. O método de fuga de fluxo magnético permite detectar

corrosão, fissuras e fracturas. Os ensaios de correntes induzidas e ensaios de correntes induzidas por campo

remoto são técnicas que permitem detectar corrosão, fracturas, fissura, infiltrações, exfiltrações e a espessura

da parede do colector ou da conduta metálica (USEPA, 2012; USEPA, 2009).

3.5.1 MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUGA DE CORRENTE ELÉCTRICA

O método de detecção de fuga de corrente eléctrica (Electrical Leak Location Method) foi desenvolvido pela

primeira vez em 1981 para a inspecção de revestimentos de geomembrana. O método tornou-se

comercialmente disponível em 1985, e é uma das técnicas mais amplamente utilizadas para a detecção de

fugas em revestimentos de geomembrana. A técnica envolve a colocação de um eléctrodo em ambos os lados

do material a ser testado, gerando-se uma diferença de potencial entre os dois eléctrodos e como o material a

ser testado é um isolante eléctrico, a tensão flui somente através de orifícios no material. As áreas onde



27

existem defeitos no material têm uma elevada densidade de corrente, a qual pode ser detectada através da

medição do potencial eléctrico na área do levantamento. Embora seja utilizada principalmente para inspecção

de geomembranas, a técnica é também aplicável a inspecções a colectores (USEPA, 2009).

Como esta tecnologia se baseia no facto do material dos colectores ser um isolante eléctrico, só pode ser usado

em tubagens não metálicas. A tecnologia é útil para inspeccionar condutas forçadas e colectores de pequeno

diâmetro. Embora seja possível inspeccionar colectores de grande diâmetro, uma vez que a tecnologia requer

que os colectores estejam em carga, o tempo e esforço necessários para encher tubos maiores pode tornar

este método de inspecção inviável.

Embora existam mais de vinte fornecedores comerciais de serviços detecção de fugas de corrente eléctrica

para monitorização da integridade de revestimentos de geomembrana, o sistema FELL é o único método

desenvolvido especificamente para a detecção de fugas em condutas e colectores. O FELL, também conhecido

como tecnologia Electro-Scan, foi desenvolvido na Alemanha pela Seba Dynatronic em 1999. A empresa GRW

Engineers, Inc. introduziu o sistema FELL nos EUA. O sistema FELL identifica potencial vazamento em materiais

não-condutores (i.e., não metálicos) em redes de esgotos, colectores de gravidade e laterais de serviço,

utilizando a tecnologia de continuidade eléctrica. Originalmente, o FELL-41 foi projectado para uso em

condutas em pressão. A técnica foi mais tarde desenvolvida para permitir a inspecção a colectores gravíticos. A

empresa desenvolveu mais tarde FELL-21 para inspecção dos ramais prediais. Até 2004, havia três dispositivos

eletro-scan localizados nos Estados Unidos, dois dos quais são de propriedade GRW Engineering em Louisville,

KY (USEPA, 2009).

No sistema FELL 41 (Seba Dynatronic/Metrotech), ou Electro-Scan, a inspecção realiza-se alimentando um

eléctrodo móvel (sonda) através do colector a inspeccionar. Simultaneamente, um eléctrodo fixo de superfície,

geralmente uma placa de metal, é colocado no solo. A corrente eléctrica é gerada pelo eléctrodo móvel e flui

através da água no interior do colector, da parede do tubo e da terra em torno do colector, até ao eléctrodo

fixo de superfície. Como a água, a terra e os cabos de ligação têm uma baixa resistência eléctrica e o material

do tubo tem uma resistência eléctrica elevada, existe muito pouco fluxo de corrente entre os dois eléctrodos

(Figura 3.6). Contudo, se existir uma fuga na tubagem, a corrente eléctrica flui através do defeito facilmente,

quanto maior for o defeito, maior será o fluxo de corrente. A corrente eléctrica que passa entre os dois

eléctrodos é medida no eléctrodo móvel e estes dados são então transmitidos para um computador portátil,

que os regista e mostra graficamente a corrente que flui através do colector.


28

Figura 3.6 - Esquema do sistema FELL 41 (adaptada de PIPELINE SERVICES PTE LTD (2013)).

A técnica só detecta defeitos em áreas submersas do colector; assim, para inspeccionar toda a circunferência

dos colectores (que normalmente não estão em carga), é necessário encher completamente com água o

colector. Duas técnicas são usadas para encher o colector para a inspecção com o FELL-41. A primeira envolve

ligar a câmara de visita de jusante e, em seguida, encher o colector com água suficiente para este esteja

coberto ate à câmara de visita de montante, este método pode ser muito demorado e pode resultar no back-

up das laterais de serviço (USEPA, 2009). O método alternativo envolve a utilização de um tampão. O eléctrodo

móvel é ligado ao lado a montante do tampão, que é instalado manualmente a uma curta distância da zona de

montante do colector. A zona de montante do colector é cheia com água de modo que o eléctrodo móvel

esteja submerso, e, em seguida, o tampão e o electro móvel ligado a este são puxados através do colector, de

modo que a toda a parede do colector possa ser avaliada (USEPA, 2009).

O FELL-41 também é adequado para a inspecção de condutas forçadas com um diâmetro de 0,1524 m até

1,524 m. Este sistema só funciona em tubos não-condutores e tubos metálicos revestidos, e só pode detectar

defeitos abaixo da linha de água. Embora esgotos por gravidade possam ser cheios manualmente para permitir

uma inspecção completa, o processo de enchimento de colectores de grande diâmetro requer muito tempo e

preparação. O produto pode ser usado para detectar fugas causadas por fendas radiais e longitudinais, bem

como as juntas defeituosas (USEPA, 2009).

O FELL-21 trabalha sobre o mesmo princípio que FELL-41, mas foi projectado para inspeccionar a ligação da

rede de esgoto predial ao colector público, podendo ser utilizados em ligações com diâmetros entre 0,0762 m e

0,1524 m. Tal como FELL-41, este dispositivo só pode ser utilizado para a inspecção de tubos não condutores. O

FELL-21 detecta fugas causadas por fendas radiais e longitudinais, bem como as juntas defeituosas (USEPA,

2009).



29

3.5.2 MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUGA DE FLUXO MAGNÉTICO

O método de detecção de fuga de fluxo magnético (Magnetic Flux Leakage detection) é uma técnica de

inspecção amplamente utilizada em oleodutos e gasodutos. A técnica MFL foi desenvolvida em 1920 e 1930

para testes de materiais. O Tuboscope, que se tornou comercialmente disponível em 1965, foi a primeira

ferramenta desenvolvida especificamente para inspecção de sistemas de recolha de águas residuais(USEPA,

2009).

A detecção pelo método MFL envolve a colocação de um ou mais ímanes perto de uma parede do colector,

levando à indução de um campo magnético na parede do colector. A força e direcção dos campos magnéticos

são representadas por linhas de fluxo. Quando um íman está perto de uma parede de um colector condutor, a

maioria das linhas de fluxo passam através desse mesmo colector. No entanto, em áreas de corrosão, existe

menos fluxo do que em secções intactas. Isto conduz à fuga de fluxo em zonas do colector que tenham sido

submetidas a fenómenos de corrosão, bem como uma alteração da forma do campo magnético induzido

(Figura 3.7). A fuga de fluxo magnético é detectada por sensores e o software de computador é então usado

para determinar o tipo e tamanho das anomalias detectadas pelo sensor (USEPA, 2012; USEPA, 2009).

Figura 3.7 - Esquema do método de detecção de fuga de fluxo magnético (adaptada de USEPA (2012)).

Os dispositivos MFL consistem em vários sistemas empacotados em uma única ferramenta. No mínimo, uma

ferramenta MFL contém um elemento de magnetização, um sensor, um sistema de gravação de dados e um

sistema de energia. As ferramentas MFL são geralmente classificadas como peça única ou segmentada. As

ferramentas do tipo peça única contêm todos as componentes do sistema em uma única ferramenta rígida,

enquanto as ferramentas segmentadas consistem em várias peças unidas umas às outra com conectores

flexíveis (USEPA, 2009).

A Inspecção de colectores através da detecção de MFL envolve o transporte de um dispositivo de MFL ao longo

do colector. À medida que o dispositivo se move através da calha a ferramenta detecta e regista mudanças no


30

fluxo magnético. Os dispositivos MFL tradicionais, também chamados MFL axiais, produzem um campo

magnético orientado ao longo do eixo do tubo. Mais recentemente foi desenvolvido o MFL circunferencial,

através deste sistema o campo magnético é orientado à volta do colector, permitindo uma melhor detecção de

defeitos axiais, tais como fissuras, defeitos de soldadura e defeitos de corrosão (USEPA, 2009).

A inspecção por MFL só funciona em colectores em metálicos. A maioria dos dispositivos de MFL são grandes e,

portanto, apenas são adequados para colectores de maior diâmetro, no entanto, algumas aplicações

comerciais foram desenvolvidos para utilização em colectores de menor diâmetro (USEPA, 2012; USEPA, 2009).

Embora MFL é mais vulgarmente utilizado para detectar a corrosão, a técnica pode detectar uma variedade de

anomalias em colectores, incluindo fissura e fracturas circunferenciais e longitudinais. Mais recentemente, as

ferramentas de MFL são, adicionalmente, capazes de produzir medições precisas de defeitos do tubo(USEPA,

2009).

Dada a utilização generalizada de tecnologia MFL na indústria do petróleo e do gás, há uma grande variedade

de produtos comerciais disponíveis. No entanto, a tecnologia ainda tem que ganhar aceitação e dar provas na

avaliação da condição dos sistemas de colectores de águas residuais (USEPA, 2009).

3.5.3 ENSAIOS DE CORRENTES INDUZIDAS E ENSAIOS DE CORRENTES INDUZIDAS POR CAMPO

REMOTO

As tecnologias ECT (Eddy Current Testing) e RFEC (Remote Field Eddy Current Technology) envolvem a geração

de correntes eléctricas e campos magnéticos para investigar a condição de materiais metálicos. A inspecção

através da tecnologia ECT de colectores ou condutas envolve a utilização de uma bobina magnética para

induzir uma corrente eléctrica em colectores ou condutas condutoras. Por sua vez, a corrente eléctrica cria

pequenos campos magnéticos ou correntes de Eddy em oposição ao campo magnético da bobina, o que resulta

numa mudança na impedância da bobina. À medida que a bobina magnética atravessa o colector ou a conduta,

a alteração da impedância é medida, permitindo a identificação de defeitos. A eficácia da ECT para inspecção

de colectores e condutas é limitada por um fenómeno electromagnético chamado de "efeito peculiar". A

densidade de corrente Eddy diminui exponencialmente com a profundidade. Isto limita a detecção de defeitos

para os que se encontram na superfície do colector ou da conduta mais próximos da bobina magnética, porque

os defeitos mais profundos situados dentro do colector ou da conduta podem não ser detectados (USEPA,

2009).

O método RFEC foi desenvolvido para ultrapassar as limitações das inspecções através de ensaios de corrente

de Eddy padrão. Este método pode detectar ambos os defeitos internos e externos em colectores e condutas.

RFEC envolve a implantação de uma sonda que consiste em múltiplas bobinas magnéticas, uma bobina de

excitação e uma ou mais bobinas de detecção, através do colector ou conduta (Figura 3.8). Tal como no ensaio

padrão de corrente de Eddy, as correntes são induzidas na parede do colector ou conduta. Estas correntes



31

directas atenuam-se rapidamente à medida que fluem ao longo da parede do colector em direcção à bobina de

detecção, que está normalmente localizada aproximadamente dois diâmetros da bobina de excitação. Um

segundo campo magnético passa da bobina de excitação para o exterior do colector ou conduta e flui ao longo

da parede exterior e em seguida volta para o interior do colector ou conduta até atingir o detector. Este campo

atenua muito lentamente ao longo da parede exterior e é muito mais forte que o campo directo quando se

atinge o detector. Os defeitos e espessura da parede afectam a propagação dos campos magnéticos ao longo

das paredes do colector ou conduta, alterando, assim, o sinal recebido pelo detector, permitindo a

identificação de defeitos (USEPA, 2012; USEPA, 2009).

Figura 3.8 - Sistema RFEC ( adaptada de USEPA (2012)).

Os métodos ECT e RFEC são utilizados principalmente para a detecção de defeitos tais como corrosão, fugas e

fissuras em paredes de colectores ou condutas metálicas. Estes métodos de inspecção podem ser usados para

a inspecção de condutas ou colectores de pequeno diâmetro, em alguns casos, tão pequeno como duas

polegadas de diâmetro, assim como colectores e condutas de grande diâmetro. ECT e o RFEC podem ser usados

em tubagens vazias, em carga, ou parcialmente cheias. Os dispositivos que utilizam ECT e tecnologia RFEC

podem ser usados para inspeccionar condutas forçadas e colectores, no entanto, como a maioria dos

colectores não são construídos de materiais ferrosos, a tecnologia tem uso limitado para esta aplicação

(USEPA, 2012; USEPA, 2009).

3.6 OUTROS MÉTODOS DE INSPECÇÃO INOVADORES

3.6.1 TERMOGRAFIA POR INFRA-VERMELHOS

Esta tecnologia assenta na teoria da transferência da energia. Segundo esta teoria a energia flui de zonas mais

quentes para as mais frias (Figura 3.9). O fluxo de energia depende das características do meio que atravessa,

resultando diferenças de temperaturas (WIRAHADIKUSUMAH et al., 1998).

Desta forma, anomalias como falhas ou vazios podem ser detectadas devido à diferença de propriedades

térmicas e à difusão do calor que se processa a diferentes velocidades consoante o material, permitindo assim

detectar a localização das anomalias e a profundidade a que se encontram (DURAN et al., 2002).


32

Figura 3.9 - Inpecção por termografia por infra-vermelhos (adaptada de PRISTINEHOMEINSPECTIONS (2012)).

No recurso desta técnica em inspecções a colectores, torna-se necessária a utilização de uma fonte de energia

que permita estabelecer o fluxo de energia. Dependendo da fonte de energia utilizada para a execução desta

técnica existem sistemas passivos ou activos (DURAN et al., 2002).

O sistema passivo, quando utilizado de dia, recorre ao sol como fonte de energia, mas no caso de ser realizada

a inspecção de noite o próprio terreno serve de fonte de energia. Este sistema é utilizado na detecção e

localização de colectores, na detecção de infiltrações e/ou exfiltrações, vazios e defeitos no exterior de

colectores. A inspecção pode ser realizada manualmente ou através de câmaras montadas em veículos ou

aeronaves. Na variante activa do sistema, a fonte de energia são lâmpadas de infravermelhos. Estas são

utilizadas para aquecer o colector a inspeccionar. Através deste sistema é aplicada uma carga térmica ao

colector e procede-se à sua medição (termográfica por impulso). Esta abordagem destina-se à detecção de

anomalias através do interior dos colectores. (DURAN et al., 2002; GOKHALE e GRAHAM, 2004;

WIRAHADIKUSUMAH et al., 1998).

Esta tecnologia apresenta vantagens na velocidade de inspecção, permitindo inspeccionar entre 5 a 160 km de

tubagem por dia (GOKHALE e GRAHAM, 2004; WIRAHADIKUSUMAH et al., 1998). Outra vantagem é o elevado

potencial para inspeccionar anomalias invisíveis (exfiltrações) (SOUSA et al., 2006). A utilização desta técnica de

inspecção apresenta diversas limitações, destacando-se as seguintes:

• Os defeitos superficiais podem ocultar os restantes defeitos (DURAN et al., 2002);

• A aplicação da técnica é fortemente condicionada pelas condições climatéricas, nomeadamente a

chuva que pode reduzir as diferenças de temperatura entre os vários elementos (GOKHALE e

GRAHAM, 2004);

• A interpretação dos resultados fornecidos pelos termogramas exige um técnico experiente no seu

processamento (EISWIRTH et al., 2000).



33

3.6.2 RADAR DE PENETRAÇÃO TERRESTRE

A técnica de inspecção com recurso ao Radar de Penetração Terrestre (GPR- Ground Penetrating Radar) ou

Georadar consiste na análise da reflexão e comportamento das ondas electromagnéticas ao atravessarem

meios com densidades distintas (SOUSA et al., 2006).

O equipamento de GPR é composto por um gerador de sinal e uma antena, em modo estático, que realiza

conjuntamente as funções de emissão e recepção ou um par de antenas, em modo bi-estático, com as funções

exercidas separadamente. O sinal obtido durante a realização da inspecção pode ser visualizado e armazenado

em sistemas próprios, sendo o computador pessoal o sistema mais comumente utilizado. Consequentemente é

possível o pré-processamento e controlo dos dados obtidos (DURAN et al., 2002; GRANGEIA e MATIAS, 2004).

a)

b)

Figura 3.10 - a)Antenas de 100MHz não blindadas do PulseEKKo IV b) consola de controlo e respectivo Laptop. (GRANGEIA e MATIAS, 2004) .

As inspecções com recurso a GPR dependem essencialmente da frequência central das ondas

electromagnéticas, dado que quanto maior for a frequência maior será o detalhe e o rigor na detecção (SOUSA

et al., 2006). Contudo, o aumento da frequência também implica um menor comprimento de onda e resulta

numa menor profundidade de investigação, (normalmente não vai para além de 20 comprimentos de onda)

(ALLOUCHE e FREURE, 2002; DURAN et al., 2002). A escolha da frequência na inspecção resulta de um

compromisso entre a profundidade de investigação e a resolução necessária (SOUSA et al., 2006).

A profundidade que se obtém a resolução máxima, para uma dada frequência, é da ordem do comprimento de

onda correspondente. Outro parâmetro, para além das características da onda, que tem influência na

resolução e na profundidade relaciona-se com as propriedades electromagnéticas do meio, nomeadamente a

condutividade do meio (DURAN et al., 2002; GOKHALE e GRAHAM, 2004; GRANGEIA e MATIAS, 2004; READ e

VICKRIDGE, 1997). De acordo com SOUSA et al. (2006), quanto maior a condutividade do meio menor terá de

ser a frequência da antena, e menor será a resolução obtida. As características dos objectos a detectar,


34

designadamente a dimensão, o material e a altura de água no interior dos colectores, têm influência da

profundidade obtida na inspecção.

A inspecção com recurso a técnica de GPR permite identificar objectos enterrados de natureza diversa,

obtendo-se informações sobre (WIRAHADIKUSUMAH et al., 1998):

• O colector, designadamente o tipo de material, a espessura e a suas condição estrutural;

• O terreno circundante, nomeadamente a presença de outras infra-estruturas;

• A interface solo-colector, nomeadamente o nível freático.

No caso especifico das águas residuais, esta técnica tem sido utilizada na França desde o início da década de 80

(EISWIRTH et al., 2000). Na detecção de exfiltrações esta técnica permite identificar:

• Cavidades nos solos circundantes, criadas pelo escoamento turbulento da água nos locais de fugas;

• Confirmar a verdadeira profundidade dos colectores que devido ao aumento da constante dieléctrica

dos solos saturados pela água exfiltrada acabaram por se afundar.

As vantagens da utilização desta técnica residem na possibilidade de obter informações sobre a envolvente e a

interface colector-envolvente e na rapidez de execução das inspecções, permitindo inspeccionar 600 a 1200

metros de colector diariamente (DURAN et al., 2002; WIRAHADIKUSUMAH et al., 1998).

A interpretação e processamento dos dados recebidos através desta técnica é uma tarefa complexa e de

grande importância, tornando-se necessário que seja executada por técnicos habilitados e experientes (KOO e

ARIARATNAM, 2006; READ e VICKRIDGE, 1997). Outra das limitações da utilização desta técnica reside na

atenuação do sinal, em especial quando se utilizam frequências elevadas em materiais condutores, com

constantes dieléctricas ou magnéticas elevadas, reduzindo a profundidade de inspecção (MAKAR, 1999). No

caso das inspecções a redes de drenagem de águas residuais, esta limitação é comum em solos argilosos

saturados ou contaminados com sais (READ e VICKRIDGE, 1997). Na detecção de vazios, especialmente quando

é utilizada pelo exterior, esta técnica apresenta erros associados significativos. Quando o objectivo de uma

inspecção seja a detecção deste tipo de anomalias esta técnica não deve ser utilizada isoladamente (GOKHALE

e GRAHAM, 2004; MAKAR, 1999). De acordo com as limitações da utilização da técnica GPR, autores como

(READ e VICKRIDGE, 1997) recomendam a utilização desta técnica, isoladamente, apenas para localização da

infra-estrutura e não na sua inspecção.

3.6.3 REGISTO GAMMA-GAMMA

O registo Gamma-gamma é uma técnica usada principalmente para avaliar estacas de betão pré-moldado e

para a investigação de poços nas indústrias mineiras, de petróleo e de gás. A técnica envolve a utilização de

sondas de gama-gama, constituída por uma fonte de radiação gama como o césio-137 e um ou mais detectores



35

de gama. Os detectores são protegidos da radiação directa por um metal pesado como chumbo. A sonda

gamma-gamma emite fotões que reagem ao material circundante com base na densidade. Os fotões são

retrodifundidos pelo material circundante, e os dados são gravados como um registo de densidades. As

inspecções usando esta técnica são realizadas elevando e descendo uma sonda dentro de um tubo de controlo

de PVC que é inserida na estaca de betão pré-moldado ou no poço. Os resultados da inspecção consistem em

informações de controlo sobre a densidade média do betão (USEPA, 2009). Esta técnica também pode ser

usada para localizar os vazios (Figura 3.11).

Figura 3.11 - Esquema do sistema de registo Gamma-Gamma (adaptada de USEPA (2010)).

O registo de gama-gama não tem sido usado na inspecção de colectores e condutas de betão. No entanto,

investigadores da Universidade de Karlsruhe, na Alemanha, realizaram testes laboratoriais que indicaram que a

sonda gama-gama pode ser utilizada para localizar conexões laterais e localizar e medir o tamanho das

cavidades no solo circundante ao colector ou conduta (USEPA, 2009). A tecnologia pode ser aplicável para a

avaliação da condição geral de colectores ou condutas de betão ou para a detecção de lacunas no solo

circundante aos colectores ou às condutas.

3.6.4 MICRO-DEFLEXÃO

A Micro-deflexão é uma tecnologia não destrutiva utilizada para avaliar a condição de materiais de alvenaria ou

de betão. O método envolve a utilização de uma carga para criar uma ligeira deformação no material de teste.

A mudança de posição da estrutura é medida e um gráfico de carga/deformação é produzido. Estruturalmente,

nos materiais de teste em boas condições, é esperado que a variação da deformação com a carga seja

constante, enquanto em secções degradadas do material terá uma variação diferente no gráfico (USEPA, 2009).

Embora não seja um método generalizado para avaliar colectores, a micro-deflexão foi usada para avaliar

colectores de alvenaria. No entanto, a utilidade da micro-deflexão é limitada, porque o processo só pode dar

uma percepção geral das condições do colector em vez de identificar individualmente os defeitos. Além disso,


36

materiais plásticos, tais como PVC e HDPE, não podem ser inspeccionados utilizando este método (USEPA,

2009).

3.6.5 IMPACTO POR ECO E ANÁLISE ESPECTRAL DE ONDAS DE SUPERFÍCIE

O impacto por eco e a análise espectral de ondas de superfície (Spectral Analysis of Surface Waves - SASW) são

duas técnicas para a avaliação de materiais de betão e de alvenaria. Ambos funcionam submetendo o colector

ou a conduta a um impacto elástico, produzido por um martelo pneumático, o qual, se propaga em seguida

através do colector ou da conduta. As ondas são reflectidas pelos defeitos internos e as ondas reflectidas são

detectadas por um geofone situado no exterior do tubo. A técnica pode localizar e medir fissuras, fracturas,

delaminações e espaços vazios (USEPA, 2009).

Serviços de teste por impacto por eco são fornecidos por várias empresas e a sua aplicabilidade para as

condutas tem sido investigada. O Acoustic Impact Hammer, desenvolvido pela Universidade de Karlsruhe, na

Alemanha, utiliza um martelo para a superfície interior de um tubo; que em ensaios laboratoriais resultou na

detecção de fissuras e cavidades. A tecnologia desenvolvida na Alemanha que utiliza lasers para analisar a

resposta aos impactos e analisá-los através do sistema SASW está disponível para túneis e colectores ou

condutas de grandes diâmetros, visto que este sistema requer a entrada no colector ou conduta e, portanto, só

é adequado para colectores e condutas de grande dimensão (USEPA, 2009).

3.7 SISTEMAS MULTI-SENSORIAIS

Algumas das tecnologias apresentadas anteriormente, quando utilizadas isoladamente, apresentam limitações

que face às vantagens só podem ser aplicadas em casos específicos. Desta forma surge a necessidade de

desenvolver sistemas que permitem associar o potencial de diversas técnicas, aumentando o grau de confiança

dos resultados por não dependerem de um único sensor. Por outro lado, estes sistemas estão normalmente

associados a sistemas de processamento automático, permitindo a redução dos erros associados à

interpretação de resultados (SOUSA et al., 2006). Dos sistemas que actualmente existem no mercado,

destacam-se os seguintes:

3.7.1 SISTEMA PIRAT

Concebido para inspeccionar e avaliar automaticamente a condição de conservação dos colectores (Figura

3.12). Este sistema cria um modelo cilíndrico do interior do colector que é analisado através de técnicas de

inteligência artificial, de modo a diminuir a interferência da subjectividade e inexperiência do inspector. Para a

detecção de anomalias este sistema dispõe dos seguintes sensores: CCTV, Laser e Sonar. (KIRKHAM et al., 2000;

SOUSA et al., 2006).



37

Figura 3.12 - Sistema PIRAT (KIRKHAM et al., 2000).

3.7.2 SISTEMA KARO

Este sistema robotizado de controlo remoto destina-se a inspeccionar colectores e condutas, recorrendo a um

sistema baseado na teoria fuzzy-logic. Este sistema incorpora os seguintes sensores: óptico tridimensional,

ultra-sónico, microondas e GPR (opcional). Este sistema relaciona a informação recolhida pelos sensores para

efectuar automaticamente o diagnóstico da condição do colector, detectando automaticamente o tipo, a

localização e dimensão dos defeitos no colector (SOUSA et al., 2006).

Figura 3.13 - Sistema KARO (KUNTZE e HAFFNER, 1998).

3.7.3 SISTEMA SAM

Este sistema constitui uma evolução relativamente ao sistema KARO (SOUSA et al., 2006). O sistema apresenta

um maior número de sensores que o sistema KARO que permitem executar mais análises complementares

(Figura 3.14). As tecnologias incorporadas neste sistema são: CCTV, triangulação óptica, sensor microondas,

sensor geoeléctrico, sensor acústico, sensores hidro-químicos e sensores radioactivos.


38

Figura 3.14 - Sistema SAM (adaptada de EISWIRTH et al. (2000)).

3.7.4 SISTEMA SSET

Este sistema constitui uma evolução da técnica convencional de inspecção por sistema CCTV móvel. Este

sistema incorpora uma câmara de CCTV com scanner digital e um giraoscópio triaxial. Através deste sistema

obtém-se uma imagem digital de todo o perímetro ao longo do comprimento do colector, identificando-se

assim as deformações horizontais e verticais do colector. Tal como os sistemas CCTV convencionais, com este

sistema não existe a possibilidade de detecção de defeitos situados no interior da parede do colector ou de

defeitos que de alguma forma estão ocultados por outros objectos. Por outro lado a digitalização contínua do

colector minimiza a possibilidade de erro do inspector e torna o processo mais rápido, visto não requerer

paragem para uma avaliação mais cuidada de alguma secção. (KOO e ARIARATNAM, 2006; SOUSA et al., 2006).

Figura 3.15 - Sistema SSET (HASTAK e GOKHALE, 2003).



39

3.8 ADOPÇÃO DE OUTRAS TÉCNICAS INSPECÇÕES FACE À TRADICIONAL INSPECÇÃO POR CTTV

A maioria das técnicas anteriormente apresentadas encontram-se em fase de desenvolvimento ou disponíveis

para colectores com características especificas, consequentemente existem algumas dificuldades no controlo

dos parâmetros que podem comprometer a qualidade dos resultados da inspecção realizada.

Como se pode verificar na Tabela 3.2, estas novas técnicas apresentam vantagens em diversos parâmetros face

ao sistema tradicional de inspecção visual por CCTV. Destaca-se os sistemas multi-sensoriais, por aliarem

diversas tecnologias de inspecção num único produto, permitindo a recolha de dados através de diversas

fontes e obtendo-se resultados com maior detalhe e precisão do que sistemas que utilizem uma só tecnologia

de inspecção. O facto de estas técnicas estarem frequentemente associados a sistemas de detecção, validação

e avaliação automáticos, permite que o erro associado à incerteza associada a avaliação da condição dos

colectores não tenha uma componente associada ao erro do inspector na identificação de anomalias como no

caso das inspecções tradicionais por CCTV.

Do ponto de vista económico, as novas tecnologias de inspecção apresentam geralmente um custo inicial

superior aos da inspecção visual por CCTV e este pode ser um factor impeditivo a utilização destas tecnologias

por parte das empresas que realizam inspecções. Outro factor impeditivo relaciona-se com a interpretação dos

resultados obtidos das análises efectuadas por estas novas tecnologias, que requerem pessoal especializado e

experiente para poder analisar os dados obtidos nas inspecções. Este factor implica um investimento por parte

das empresas na especialização dos seus funcionários na utilização destas novas tecnologias.

A adopção de novas tecnologias nas inspecções a colectores requer um estudo do ponto de vista económico e

da sustentabilidade, pois o custo global de adopção de uma nova tecnologia de inspecção, incluindo os

encargos de operação, pode ser menor do que numa inspecção tradicional quando ocorrem as seguintes

situações (SOUSA et al., 2006):

• As condições de inspecção são de extrema dificuldade:

o Caudais elevados (exige a necessidade de desviar caudais);

o Paredes de colectores com elevadas camadas de material a recobrir (necessidade de executar

uma limpeza prévia ao colector);

o Locais de difícil acesso.

• A extensão da rede de drenagem a inspeccionar é elevada;

• As anomalias não são detectáveis à vista desarmada.


40

Tabela 3.2 - Vantagens e obstáculos das técnicas de inspecção (WIRAHADIKUSUMAH et al., 1998).

Técnica de inspecção Vantagens Obstáculos na implementação

CCTV

• Tecnologia amplamente utilizada; • Novos desenvolvimentos permitem

imagens de melhor qualidade sistemas de inspecção portáteis.

• Depende da experiência do técnico; • Depende da qualidade da imagem; • Não fornece informações sobre o

terreno circundante e de fundação; • Imprecisão na detecção de certos

tipos de defeitos; • Inspecção lenta.

Termografia por Infravermelhos

• Elevada área de inspecção; • Permite inspecções nocturnas; • Detecta defeitos da parede do colector; • Permite recolha de informação sobre o

aterro; • Inspecção rápida.

• Não fornece informações sobre a profundidade das fissuras;

• A interpretação da imagem depende das condições do ambiente e da superfície do colector;

• Depende de um único sensor para executar a inspecção.

Ultra-sons

• Descreve toda a secção transversal dos colectores;

• Quantifica a deflexão, a corrosão e o volume de detritos;

• Inspecção rápida.

• Não permite inspecção simultânea da parte imersa com a emersa do colector;

• Depende de um único sensor para executar a inspecção.

Radar de penetração terrestre

• Providencia um perfil contínuo da secção transversal das paredes do colector;

• Quantifica a profundidade das fissuras; • Inspecção rápida.

• Difícil interpretação dos dados, requere um técnico experiente e treinado.

Sistemas multi-sensoriais (KARO, PIRAT, SSET)

• Diversos sensores, permite cruzamento de dados dos diversos sistemas tornando a inspecção mais fiável;

• Providencia um perfil contínuo da secção transversal das paredes do colector;

• Modulo robot; • O custo/beneficio é antecipado.

• Sistemas ainda em desenvolvimento; • Custo inicial elevado.



41

Capítulo 4 - MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA INFRA-ESTRUTURA

4.1 ASPECTOS GERAIS

A condição do património infra-estrutural resulta de uma avaliação e comparação da condição actual estrutural

e/ou funcional da infra-estrutura com a condição da mesma infra-estrutura “como nova”. Para realizar esta

operação as entidades gestoras necessitam de um inventário da infra-estrutura actualizada e dados de

inspecções à infra-estrutura. O objectivo deste processo é avaliar a condição de alguns troços da rede que

permitam representar com precisão a condição actual do sistema. Desta forma a entidade gestora pode tomar

decisões relativas à reabilitação de colectores e elaborar estratégias de financiamento e de investimento a

longo prazo. Actualmente, a maioria das entidades gestoras executa a avaliação da condição dos colectores

com base na inspecção visual e na opinião de operadores de inspecção experientes.

4.2 PROTOCOLOS DE INSPECÇÃO

4.2.1 NOTA INTRODUTÓRIA

Os protocolos de inspecção tornaram-se extremamente importantes para o sector da água ao permitir recolher

informação crítica sobre as infra-estruturas enterradas e auxiliar na definição de prioridades de intervenção.

Esta informação é significativa para as entidades gestoras, os municípios e os técnicos envolvidos na gestão de

infra-estruturas de drenagem, pois permitem a comparação de resultados ao longo do espaço e do tempo

(OPILA e ATTOH-OKINE, 2011). Os protocolos de inspecção começaram a ser desenvolvidos no Reino Unido. No

início do seculo XX os serviços de abastecimento de água potável e de drenagem no Reino Unido eram geridos

por autoridades individuais ou municípios, autoridades regionais e algumas entidades gestoras privadas. Dada

a disparidade de agentes envolvidos na gestão destes serviços, o Water Act de 1973 suprimiu as entidades

responsáveis pela gestão destes sistemas e formou 10 Regional Water Authoraties (RWAs) para gerir os

serviços de abastecimento de água e drenagem. Estas autoridades estavam divididas pelos limites das bacias

de drenagem e eram identificadas pela região a que serviam. As principais razões para a regionalização foram

criar gestões operacionais mais eficientes, aumentar o nível de tecnologia e conhecimento e dar o controlo da

qualidade da água de cada bacia de drenagem a uma única autoridade. O Water Act de 1989 promulgado pelo

governo de Thatcher, efectuou a privatização das 10 RWAs e em 1995 transferiu as responsabilidades da

regulação da qualidade para a Agência de Ambiente. Em 1989, o Office of Water Services (OfWat) foi criado

para regular o preço e os serviços das entidades gestoras privadas de Inglaterra e País de Gales. Durante este

período surgiu uma crescente preocupação com o melhoramento da gestão de infra-estruturas de drenagem

devido a ocorrência de vários acidentes relacionados com falhas nos colectores que levou à criação do comité

Sewers and Water Mains of the National Water Council. O primeiro relatório elaborado por este comité conclui

Capitulo 4 – Métodos de avaliação da infra-estrutura

42

que as infra-estruturas de drenagem no Reino Unido estavam a transitar de um período de expansão para um

período de renovação e reabilitação, havia reduzido conhecimento sobre a condição de conservação da infra-

estrutura e havia necessidade de melhorar a aferição da condição das infra-estruturas, levando à necessidade

de investir em projectos de investigação para melhorar a gestão patrimonial e a reabilitação de infra-estruturas

de drenagem. Deste relatório resultou um projecto, desenvolvido pelas entidades Water Research Centre

(WRc) e Transport and Road Research Laboratory, que desenvolveu uma metodologia para descrever a

condição interna dos colectores. O Transport and Road Research Laboratory Supplementary Report 377 (TRRL

377) foi o início da codificação dos defeitos utilizando o método WRc. Os código utilizados no TRRL 377 são

muitas vezes referido como os códigos embrionários do primeiro protocolo de inspecção WRc (Figura 4.1).

Actualmente estes códigos ainda constituem a base da codificação dos protocolos WRc (THORNHILL e

WILDBORE, 2005).

O protocolo de inspecção WRc revisão 1 surgiu em 1980 e esteve em vigor até 1988. Este protocolo apresentou

grandes desenvolvimentos no sistema de códigos para os colectores de alvenaria ao longo do seu período de

utilização, consequência dos desenvolvimentos no Sewer Reabilitation Manual de 1983, que apresentou

diferentes mecanismos de colapso para colectores de alvenaria dos restantes materiais de colectores. Os

códigos de anomalias correspondentes a colectores de alvenaria só abordavam especificamente os defeitos

estruturais, sendo que os códigos de defeitos de serviço e de construção eram os mesmos para todos os

materiais de colector (THORNHILL e WILDBORE, 2005).

Em 1988 foi publicado o protocolo WRc revisão 2, coincidindo com início do processo de privatização das 10

Regional Water and Sewer Companies. Neste protocolo incluiu-se um conjunto de publicações relativas a

recolha de informação sobre a infra-estrutura de drenagem e incorporou um documento modelo para o

contrato de trabalhos de inspecção a colectores a empresas especializadas pelas entidades gestoras. Cerca de

60% do WRc revisão 2 foi dedicado à padronização dos formulários de inspecção aos colectores, permitindo

que os relatórios de todas as inspecções CCTV e inspecções pessoais fossem preenchidos no mesmo formato.

Este relatório padrão foi dividido no cabeçalho e no corpo do formulário. No cabeçalho existem 33 campos

para preencher detalhes como o nome do técnico de inspecção, a hora/data e condições ambientais da

inspecção, o uso/profundidade/forma da secção do colector/ material do colector/ anos de construção e o

posicionamento (estrada, campo, etc.). Na codificação estrutural das anomalias foi acrescentada a codificação

para a anomalia relacionada com danos na superfície do colector à tabela de anomalias estruturais para o caso

geral dos materiais utilizados em colectores, visto que para o caso particular de colectores de alvenaria já

existia codificação própria para este tipo de anomalias. Em relação aos códigos de anomalias funcionais não se

efectuou qualquer alteração em relação à revisão 1. Nesta revisão foi dada relevância aos defeitos contínuos,

ou seja defeitos que se estendem por mais de 1 metro e sem interrupção a longo do colector (THORNHILL e

WILDBORE, 2005).



43

Por esta altura, o protocolo WRc revisão 2 foi adoptado também por entidades gestoras na Austrália. Algumas

modificações foram efectuadas para adaptar às condições e materiais utilizados nas infra-estruturas

Australianas, mas a metodologia dos protocolos WRc serviu de base para o Australian Conduit Evaluation

Manual (AACEM, 1991).

O protocolo de inspecção WRc revisão 3 esteve em vigor entre 1993 e 2004. Durante este período, a crescente

disponibilidade e aplicação de programas de computador para codificação e análise de dados CCTV, levou à

necessidade de integrar os códigos com estas novas aplicações. Por outro lado, simplificou-se o processo de

codificação e dotou-se esta revisão de um conjunto mais abrangente de fotografias exemplificativas das

anomalias para comparação. A priorização dos colectores a monitorizar no Reino Unido levou a uma imposição

nos relatórios de inspecção para categorizarem os colectores, também foi imposto que a pré-lavagem do

colector também fosse gravada por CCTV (THORNHILL e WILDBORE, 2005).

Actualmente, no Reino Unido está em vigor o protocolo de inspecção WRc revisão 4. Este protocolo de

inspecção foi separado em duas partes. A parte A do protocolo é dedicada aos colectores, enquanto que a

parte B é destinada às câmaras de visita. O protocolo foi publicado em 2004 e começou a ser utilizado no Reino

Unido a partir de Maio de 2005.

Na união europeia produziu-se o Eurocódigo EN13508:Parte 2 em 2003. Através do Eurocódigo uniformizou-se

os códigos de identificação de anomalias na União Europeia, permitindo simplificar o processo de troca de

informação sobre defeitos das infra-estruturas entre países. O conhecimento e aplicação dos protocolos WRc

no Reino Unido contribuíram substancialmente para o desenvolvimento dos códigos de identificação de

anomalias (THORNHILL e WILDBORE, 2005).

Muitos dos protocolos de inspecção desenvolvidos em países anglo-saxónicos tiveram como base a

metodologia dos protocolos de inspecção WRc. A primeira edição do protocolo de inspecção australiano

ACCEM data de Junho de 1992, este protocolo teve por base o protocolo de inspecção WRc revisão 2.

Posteriormente, os códigos de inspecção para anomalias para a Austrália foram desenvolvidos com base no

ACCEM e na norma EN-13508-2.

No Canadá, durante a década de 90, foi adoptado o WRc revisão 3 como base para os protocolos desenvolvidos

por diversas entidades públicas e empresas de engenharia ligadas à drenagem urbana. Entre os vários

protocolos destacam-se o NAAPI, o CERIU, o NRC, o protocolo da cidade de Edmonton e o protocolo da cidade

de Winnipeg (Figura 4.1).

Nos Estado Unidos, a principal organização líder no comércio nacional para a indústria da reabilitação

(NAASCO), reconheceu a necessidade da criação de protocolos de inspecção para os Estados Unidos. Esta

entidade em parceria com o WRc, desenvolveu uma codificação nacional para os defeitos. Esta norma de


44

codificação foi intitulada como Pipelina Assessment and Certification Program (PACP) e teve como base os

protocolos WRc revisão 3 e a norma EN13508-2 (THORNHILL e WILDBORE, 2005).

Diversos países da Ásia e da Orla do Pacifico estão a desenvolver os seus protocolos de inspecção e a

codificação de anomalias com base no protocolo de inspecção WRc e na norma EN13508-2. Os países destas

regiões que se encontram nesta situação são a Malásia, India, Singapura, Brunei, Camboja, Vietnam, Laos e

Birmânia.

A Figura 4.1 ilustra a cronologia do desenvolvimento de protocolos de inspecção por diferentes entidades em

vários países.

Figura 4.1 - Cronologia do desenvolvimento de protocolos de inspecção (adaptada de THORNHILL e WILDBORE (2005))

Os protocolos de inspecção podem agrupados em dois grupos. O primeiro grupo consiste nos protocolos de

inspecção para codificação de anomalias e têm por objectivo caracterizar as anomalias identificadas na

inspecção através de códigos padronizados que permitem atribuir a cada anomalia uma codificação específica.

Neste grupo insere-se a norma EN13508-2.



45

No segundo grupo inserem-se os protocolos de inspecção para classificação de anomalias, estes também

permitem atribuir uma codificação às anomalias com base em códigos padronizados, mas também classificam

as anomalias quanto à sua severidade, permitindo obter um estado de conservação do colector com base na

severidade das anomalias identificadas no mesmo. Os protocolos WRc e NRC integram este grupo de

protocolos de inspecção.

4.2.2 PROTOCOLO DE INSPECÇÃO PARA CODIFICAÇÃO DE ANOMALIAS - NORMA EUROPEIA EN

13508-2

A Norma Europeia EN 13508-2 constitui um sistema de códigos padronizados que permitem objectivamente

caracterizar a informação visual das inspecções aos colectores da rede em análise. Este sistema assegura que

os resultados das inspecções possam ser comparados entre si (EN13508-2:2003, 2003).

A informação recolhida segundo esta norma pode ser utilizada para diversas actividades relacionadas com a

operacionalidade dos sistemas de drenagem como (EN13508-2:2003, 2003):

• avaliar as deficiências de desempenho no sistema como parte essencial para o desenvolvimento de

um plano de reabilitação;

• fornecer informações para planear actividades de manutenção;

• investigar problemas específicos de manutenção ou operação;

• inventariação do sistema.

Segundo esta norma devem ser realizadas inspecções às câmaras de visita e aos colectores. A norma europeia

recomenda que as inspecções aos colectores devem ser realizadas através do interior do colector ou a partir da

câmara de visita e as inspecções às câmaras de visita devem ser realizadas a partir do interior da câmara de

visita ou a partir da superfície.

A norma também recomenda a utilização de câmaras CCTV, o registo com câmaras fotográficas, o recurso à

inspecção pessoal e a utilização de espelhos como os métodos de registo de anomalias e inspecção dos

colectores e câmaras de visita. A inspecção com recurso a CCTV deve ser executada lentamente de modo a ser

possível a obtenção de imagens nítidas de todo colector inspeccionado. O pessoal envolvido nos trabalhos de

inspecção deve ser instruído adequadamente no que respeita às técnicas utilizadas na inspecção, bem como o

sistema de codificação da norma europeia. Outras recomendações relativas à saúde, segurança e bem-estar do

público ou dos técnicos envolvidos na inspecção, a norma europeia deixa ao critério da autoridade responsável.

O sistema de códigos é composto por uma lista detalhada de possíveis observações obtidas por inspecção

visual de colectores. Cada observação é descrita por um código principal composto por três caracteres e

informação adicional. O primeiro carácter descreve a localização da observação (i.e. no colector ou na câmara

de visita). O segundo carácter para sistemas de drenagem distingue-se em quatro tipos:


46

• códigos relativos a defeitos estruturais no colector (BA…);

• códigos relativos a defeitos funcionais no colector (BB…);

• códigos de inventário (BC…);

• outros códigos (BD…).

O terceiro carácter refere o tipo específico de anomalia. Como exemplo, código “BAB” refere-se a um defeito

estrutural no colector relacionado com uma fissura, enquanto o código “BBA” refere-se a um defeito

operacional devido a raízes a crescerem através das juntas dos colectores. A informação adicional pode

descrever mais pormenorizadamente os defeitos, como por exemplo, “BAB A A” que descreve um defeito

estrutural de origem numa fissura superficial com orientação longitudinal. Esta norma uniformiza a

caracterização dos defeitos obtidos por inspecção visual dos colectores na União Europeia, mas não permite

quantificar a condição do trecho de colector em análise

Na Tabela 4.1 encontra-se a codificação de anomalias funcionais, segundo a norma Europeia EN 13508-2, para

todas as anomalias possíveis de ser identificadas nas inspecções CCTV do caso de estudo. Foram incluídos nesta

tabela alguns defeitos em que o segundo carácter é A, ou seja, segundo a norma europeia são considerados

defeitos estruturais, mas na perspectiva deste trabalho as consequências destas anomalias são de carácter

funcional, pois estes defeitos podem causar entupimentos nos colectores. De acordo com os protocolos WRc e

NRC esta opção é valida, pois este tipo de defeitos é identificado como anomalias funcionais nesses protocolos.

Tabela 4.1 - Código das anomalias funcionais segundo a Norma Europeia EN13508-2 (adaptada de EN13508-2:2003 (2003)).

Anomalia EN 13508-2

Código Descrição

Raízes BBA B Raízes finas e independentes BBA A Pequenas raízes BBA C Massa complexa de raízes

Depósitos anexados ao colector

BBB A Incrustações BBB B Gordura BBB C Organismos BBB D Outros

Depósitos sedimentados

BBC A Fino BBC B Médio BBC C Compacto BBC D Outro

Infiltrações

BBF A Peq. Ingresso de água BBF B Gotejar BBF C Corrente contínua BBF D Corrente sob pressão

Ligação protuberante BAG

Anel de estanquidade protuberante BAI A

Visivelmente protuberante mas s/ interferência com a secção do colector

BAI B Anel de estanquidade suspenso acima do eixo horizontal da

secção



47

Tabela 4.2 - Código das anomalias funcionais segundo a Norma Europeia EN13508-2 (Continuação).

Anomalia EN 13508-2

Código Descrição

Anel de estanquidade protuberante BAI C

Anel de estanquidade suspenso abaixo do eixo horizontal da secção

BAI D Anel de estanquidade rasgado Obstrução (Outros obstáculos) BBE E

A Tabela 4.3 apresenta a codificação das anomalias estruturais, segundo a Norma Europeia, possíveis de serem

identificadas no caso de estudo. Complementarmente à codificação, nesta tabela também é apresentada uma

descrição adicional para diferenciar anomalias da mesma família.

Tabela 4.3 - Código das anomalias estruturais segundo a Norma Europeia EN13508-2 (adaptada de EN13508-2:2003 (2003)).

Anomalia EN 13508-2

Código

Descrição

Deformações BAA A Deformações Verticais

BAA B Deformações Horizontais

Fissura Longitudinal

BAB A A Fissura superficial Longitudinal

BAB B A Fissura Longitudinal

BAB C A Fractura Longitudinal

Fissura Circunferencial

BAB A B Fissura superficial Circunferencial

BAB B B Fissura Circunferencial

BAB C D Fractura Circunferencial

Fissura Helicoidal

BAB A D Fissura superficial Helicoidal

BAB B D Fissura Helicoidal

BAB C D Fractura Helicoidal

Fissura complexa BAB B C

Fractura Complexa BAB C C

Colector partido

BAC A Colector partido com todos os elementos do colector

BAC B B Colector partido sem alguns elementos do colector

BAC C Colapso

Superfície do colector danificada (por agentes químicos / corrosão / acção mecânica)

BAF A

BAF B


48

Tabela 4.4 - Código das anomalias estruturais segundo a Norma Europeia EN13508-2 (Continuação).

Anomalia EN 13508-2

Código

Descrição

Ligação defeituosa entre dois colectores BAH

Junta deslocada BAJ A Junta deslocada longitudinalmente

BAJ B Junta deslocada radialmente

Defeito de "lining" BAK

Reparação/reabilitação defeituosa (colectores de plástico ou aço)

BAL A

Falha de soldadura

BAM A Falha de soldadura longitudinal

BAM B Falha de soldadura circunferencial

BAM C Falha de soldadura helicoidal

Colector poroso BAN

Solo visível através de um defeito no colector

BAO

Um espaço vazio fora do tubo é visível através do colector

BAP

4.2.3 DESCRIÇÃO GERAL DA ESTRUTURA DOS PROTOCOLOS DE INSPECÇÃO PARA CLASSIFICAÇÃO DE

ANOMALIAS

Na sua essência, os protocolos de inspecção estabelecem um conjunto de regras para realizar as inspecções

CCTV e definem um sistema de categorização das anomalias observadas. Usualmente, os protocolos

distinguem entre dois grupos de anomalias, nomeadamente as estruturais e as funcionais (ou operacionais)

(CHUGHTAI e ZAYED, 2008). O primeiro grupo inclui as anomalias que se relacionam, primordialmente, com o

desempenho estrutural dos componentes, providenciando uma indicação da probabilidade de colapso. Este

grupo de anomalias é um indicador da necessidade de reabilitação ou substituição. O grupo das anomalias

funcionais engloba as anomalias que afectam, principalmente, o funcionamento dos componentes, sendo a

probabilidade de entupimento um dos aspectos mais relevantes. Este grupo de anomalias permite identificar a

necessidade de realizar intervenções de manutenção do sistema, designadamente a limpeza ou a remoção de

raízes (OPILA e ATTOH-OKINE, 2011).

A Tabela 4.5 identifica os defeitos mais comuns encontrados em sistemas de saneamento (NRC-CNRC, 2004).

Os defeitos identificados podem ser classificados como leves, moderados ou severos, dependendo do seu

tamanho, número, forma, e orientação do defeito em relação ao eixo do colector. A classificação do defeito e a

sua severidade pode variar entre inspectores, pois depende da experiência dos mesmos e da qualidade das



49

imagens analisadas. Tipicamente, os protocolos de inspecção fornecem instruções e exemplos dos tipos de

defeitos e os diferentes graus de severidade para ajudar o inspector na classificação das anomalias.

Tabela 4.5 - Defeitos mais comuns detectados nas inspecções (NRC-CNRC, 2004).

Defeitos estruturais Defeitos funcionais

Colector partido

Defeitos na superfície do colector

Corrosão

Fissura

Fractura

Deformação

Defeitos de junta

Colapso do colector

Raízes

Sedimentos

Incrustações

Infiltrações

Os códigos para identificação dos defeitos permitem uma fácil identificação do defeito no sistema de

drenagem. Os defeitos são geralmente identificados por duas ou três letras. A primeira letra indica o tipo de

defeito, a segunda a direcção do defeito ou o grau de severidade e a terceira letra, quando utilizada, indica a

severidade específica do defeito. A Figura 4.2 ilustra a codificação de defeitos típica (MCDONALD e ZHAO,

2001).

C C M

D L

Tipo de defeito (C, F, D etc.)

Nivel de severidade (leve, moderado, grave)

Direcção (circunferencial, londitudinal, diagonal)

Figura 4.2 - Codificação típica utilizada pelos protocolos.

Para além da codificação das anomalias, os protocolos incluem, para cada anomalia, a indicação de pesos

representativos dos vários graus de severidade da anomalia.

Complementarmente, a condição dos componentes é, usualmente, avaliada numa escala de condição de

conservação decrescente de 1 a 5. Na conversão dos pesos das várias anomalias no grau de condição do

componente correspondente, a generalidade dos protocolos adopta uma postura conservativa e considera que

a condição do colector é condicionada pela anomalia com maior peso. Podem ser aplicadas outras abordagens

para considerar os pesos das anomalias, como seja o peso total das anomalias, mais indicado para câmaras de

vista, ou o peso médio das anomalias, mais indicado para colectores, mas a generalidade dos protocolos não


50

providenciam critérios para classificar a condição a partir destas abordagens. Uma excepção é o protocolo do

WRc, que providencia limites para determinar a condição funcional dos colectores segundo o peso médio das

anomalias. Tipicamente, o valor representativo dos defeitos num colector é calculado através das seguintes

fórmulas (NRC-CNRC, 2004):

(1)

(2)

(3)

Para cada abordagem para o cálculo do valor representativo dos colectores permitidas pelos protocolos, estes

fornecem tipicamente um conjunto de tabelas que permitem calcular a condição funcional e estrutural dos

colectores de acordo com a abordagem utilizada.

4.2.4 PROTOCOLO DE INSPECÇÃO DO WATER RESEARCH CENTER (WRC)

O protocolo WRc teve origem num projecto de investigação das falhas que levaram ao colapso de cerca de 250

colectores. Dos resultados dessa investigação desenvolveu-se o primeiro Sewerage Rehabilitation Manual

(SRM).

O SRM adopta as melhores práticas actuais em termos ambientais, operacionais e de manutenção, inclui

também um sistema de classificação computorizada compatível com a codificação da norma europeia e

métodos de projectar para as novas técnicas de reabilitação (WRC, 2001). Esta 4ª edição do manual, está

dividida em dois volumes, o primeiro volume aborda métodos de determinação da performance estrutural dos

colectores, técnicas de inspecção, análise da performance hidráulica e planeamento de manutenções. O

segundo volume aborda as novas técnicas de reabilitação e métodos para projectar a reabilitação dos sistemas

de drenagem.

4.2.4.1 CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS SEGUNDO O PROTOCOLO WRC

O protocolo de inspecção WRc determina a condições funcionais e estruturais dos colectores, com base

respectivamente em defeitos funcionais e estruturais obtidos através de inspecções visuais. Os defeitos

estruturais podem ser aberturas ou deslocamento de juntas, fissuras, rupturas e deformações. A classificação

dos defeitos estruturais depende da sua gravidade e do material do colector. Os defeitos funcionais

relacionam-se com a capacidade do colector atender às necessidades de serviço, estes defeitos estão

𝑀é𝑑𝑖𝑎 =∑𝑃𝑒𝑠𝑜𝑠 𝑑𝑎𝑠 𝑎𝑛𝑜𝑚𝑎𝑙𝑖𝑎𝑠𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑜𝑚𝑎𝑙𝑖𝑎𝑠

𝑀á𝑥𝑖𝑚𝑜 = 𝐴𝑛𝑜𝑚𝑎𝑙𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑚 𝑜 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑜

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = �𝑃𝑒𝑠𝑜𝑠 𝑑𝑎𝑠 𝑎𝑛𝑜𝑚𝑎𝑙𝑖𝑎𝑠



51

associados à perda de capacidade, ao potencial de entupimento e à estanquidade. A maioria dos defeitos

funcionais tem origem em obstruções, detritos, incrustações e raízes.

A Tabela 4.6 apresenta a codificação segundo o protocolo WRc para as anomalias funcionais possíveis de ser

identificadas nas inspecções. Regra geral, o código do defeito e o peso associado a cada anomalia dependem

do tipo de anomalia e do nível de obstrução da secção do colector. O peso das anomalias funcionais segundo

este protocolo pode variar entre 1 e 20.

Tabela 4.6 - Classificação das anomalias funcionais segundo o protocolo WRc (adaptada de WRC (2001)).

Anomalia Código Informação adicional Obstrução

(%) Peso

Raízes

RF Raiz fina 1 RT Raiz média 5

Massa de raízes 5 2 Massa de raízes 20 4 Massa de raízes 50 10 Massa de raízes 75 15 Massa de raízes 100 20

Incrustações EL/ESL Leve 5 1

EM/ESM Média 20 2 EH/ESH Pesada 100 5

Gordura DEG

5 1 20 2 50 5 75 8 100 10

Sedimentos

DE/DES

5 1 20 2 50 5 75 8 100 10

Ligação protuberante CNI

5 1 20 2 50 5 75 8 100 10

Anel de estanquidade protuberante

BAI A Visivelmente protuberante mas s/ interferência com

a secção do colector 1

BAI B Anel de estanquidade suspenso acima do eixo

horizontal da secção 5

BAI C Anel de estanquidade suspenso abaixo do eixo

horizontal da secção 8

BAI D Anel de estanquidade rasgado 2 Obstrução OB 10

Relativamente à anomalia funcional Anel de estanquidade protuberante, o protocolo de inspecção WRc

identifica o defeito com recurso a codificação do Eurocódigo. O peso atribuído neste caso ao defeito varia de

acordo com a descrição indicada pela Tabela 4.6 para os defeitos deste tipo.


52

No caso dos defeitos estruturais, a atribuição de pesos aos vários graus de severidade da anomalia,

geralmente, não depende do nível de obstrução da área de secção de colectores. Dado que neste tipo de

anomalias se avalia a condição do material que constitui o colector, os pesos podem ser atribuídos de acordo

com o defeito ser superficial ou ser mais profundo, como é o caso das anomalias do tipo Fissuras. A orientação

do defeito no caso de fissuras e fracturas também é um factor que se tem em conta na atribuição de pesos. A

orientação do defeito pode ser longitudinal circunferencial, helicoidal ou complexa. A extensão da anomalia

também pode ser um factor de diferenciação para algumas anomalias, como é o caso de anomalias de

colectores partidos sem alguns elementos do colector ou anomalias do tipo superfície do colector danificado

devido a agentes químicos, corrosão ou acção mecânica. Anomalias devido a uma reparação defeituosa

também podem ser diferenciadas segundo a extensão da anomalia. Na anomalia do tipo deformações,

independentemente de serem deformações horizontais ou verticais, a atribuição do peso depende do nível de

obstrução da secção do colector resultante. O peso das anomalias estruturais, segundo este protocolo, pode

variar entre 0 e 165.

Na Tabela 4.7 descrevem-se a codificação, os pesos e a forma de classificação das anomalias estruturais

segundo o protocolo WRc.

Tabela 4.7 - Classificação das anomalias estruturais segundo o protocolo WRc (adaptada de WRC (2001)).

Anomalia Código

WRc Informação adicional Quantificação Peso

Deformações D Deformações horizontais ou

verticais

5% Obstrução 20

10% Obstrução 80

100% Obstrução 165

Fissura longitudinal Sem cod.

Fissura supercial - EN cod. BAB A A

2

CL 10

Fissura Circunferencial Sem cod. Fissura supercial - EN cod.

BAB A B 2

CC 10

Fissura helicoidal Sem cod.

Fissura supercial - EN cod. BAB A D

2

Sem cod. EN cod. BAB B D 40

Fissura complexa CM 40

Fractura Longitudinal FL 40

Fractura Circunferencial FC 40

Fractura Helicoidal Sem cod. EN cod. BAB C D 80

Fractura Complexa FM

80



53

Tabela 4.8 - Classificação das anomalias estruturais segundo o protocolo WRc (Continuação).

Anomalia Código

WRc Informação adicional Quantificação Peso

Colector partido com todos os elementos do colector

B

80

Colector partido sem alguns elementos do colector

H ext. radial <1/4 80

H ext. radial <1/4 165

Colapso X 165


SSS Leve 5

SSM Moderado 20

SSL Extenso 120

Junta deslocada radialmente

JDM Ext.<1,5 espessura

do colector 1

JDL Ext. > 1,5

espessura do colector

2

JDL Ext.>10% do

diâmetro e solo visivel

80


Sem cod. EN cod. BAL A ext. radial <1/4 80

Sem cod. EN cod. BAL A ext. radial <1/4 165

Falha numa soldadura do colector de plástico

Sem cod. EN cod. BAM A 40

Sem cod. EN cod. BAM B 40

Sem cod. EN cod. BAM C 80

Falha numa soldadura do colector de aço

Sem cod. EN cod. BAM A 10

Sem cod. EN cod. BAM B 10

Sem cod. EN cod. BAM C 40

4.2.4.2 CONDIÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL SEGUNDO O PROTOCOLO WRC

O WRc sugere que o valor representativo dos defeitos no colector seja calculado com base no peso do defeito

mais severo encontrado ao longo do trecho (NRC-CNRC, 2004; WRC, 2001). Os defeitos que se encontrem a

menos de 0.1 m devem ser considerados como um único defeito com um peso correspondente à soma dos

pesos de cada defeito invidualmente. De acordo com esta abordagem que tem em conta o peso da anomalia

mais severa no colector, a classificação estrutural pode variar entre 1 a 5. O primeiro nível agrupa os colectores

em condição aceitável ou seja em que que a anomalias mais severa tenha um peso inferior a 10. A descrição

dos restantes níveis, bem como os pesos associados a cada nível para a classificação estrutural e funcional dos

colectores segundo a anomalias mais severa encontram-se descritos na Tabela 4.9.


54

Tabela 4.9 - Avaliação da condição funcional e estrutural do colector com base na abordagem do peso máximo.

CONDIÇÃO WRc Escala Descrição Estrutural Funcional

1 Condição aceitável <10 <1

2

Risco mínimo de colapso com algum potencial de detioração

10 - 39 1 - 1.9

3 Colapso improvável com potencial para deterioração

40 - 79 2 - 4.9

4 Colapso provável 80 - 164 5 - 9.9

5 Colapso eminente ou colector colapsado

165≥ 10≥

No caso das anomalias funcionais o WRc fornece opções de classificação funcional do colector segundo duas

abordagens. Em ambas as abordagens deste protocolo os colectores podem ser classificados entre 1 a 5. Tal

como na classificação estrutural, a primeira abordagem atribui o nível funcional com base no peso da anomalia

funcional mais severa. Os intervalos de pesos correspondentes a cada nível, bem com a descrição de cada nível

encontram-se na Tabela 4.9. Na segunda abordagem, o valor representativo do colector para a atribuição do

nível funcional calcula-se através da média. A forma de cálculo através desta abordagem foi apresentada no

subcapítulo 4.2.3. Os níveis de classificação funcional nesta abordagem também são 5, a descrição dos níveis

bem como o intervalo de valores atribuído a cada nível apresentam-se na Tabela 4.10. O WRc recomenda que a

condição do colector corresponda ao valor mais severo decorrente da aplicação de ambas as abordagens.

Tabela 4.10 - Avaliação da condição funcional e estrutural do colector com base na abordagem pela média dos pesos das anomalias no troço de colector.

CONDIÇÃO WRc Escala Descrição Funcional

1 Condição aceitável <0.5

2


0.5 – 0.9


1 – 2.4

4 Colapso provável 2.5 – 4.9


5≥



55

4.2.5 PROTOCOLO DE INSPECÇÃO DO NATIONAL RESEARCH COUNCIL OF CANADA (NRC)

Este guia tem como objectivo a avaliação da condição de colectores com diâmetro igual ou superior a 900

milímetros. O protocolo de inspecção foi desenvolvido pelo Institute for Research in Constrution (IRC) do NRC

em associação com alguns municípios do Canadá (MCDONALD e ZHAO, 2001). Os investigadores do IRC, em

colaboração com vários municípios do Canada, trabalharam em conjunto para desenvolver esta guia.

Este protocolo define os defeitos estruturais e funcionais, bem como a severidade associada a cada tipo de

defeito, apresentado uma estrutura similar ao protocolo WRc em que a condição do colector é determinada

com base em defeitos estruturais ou funcionais obtidos através de inspecções visuais. Também fornece

informação detalhada sobre a definição dos defeitos mais comuns, execução das inspecções e técnicas de

reabilitação.

Do ponto de vista da priorização da reabilitação, as directrizes deste protocolo propõem factores de impacto

em caso de falha. Estes factores de impacto podem ser de contextos espaciais (localização, tipo de solo) e de

contextos globais (tamanho, profundidade, zona e função). Somando estes factores obtém-se a avaliação do

impacto, o qual, em combinação com o grau estrutural serve de auxílio na tomada de decisão para a

reabilitação/selecção de prioridade de renovação da infra-estrutura (NRC-CNRC, 2004). A Tabela 2.2 do

subcapítulo 2.4.7, resume a priorização da reabilitação com base na condição de falha estrutural do colector e

a avaliação de impacto em caso de falha.

O protocolo NRC também fornece alguns exemplos de inspecção a câmaras de visita (tipos de defeitos,

codificação da condição, método de reabilitação) e directrizes sobre a gestão dos dados (campos sugeridos,

acesso aos dados, actualização e manutenção do cadastro). Os métodos inovadores de reabilitação também

estão ilustrados com exemplos dos custos de reabilitação dos casos de estudo (NRC-CNRC, 2004).

4.2.5.1 CLASSIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS SEGUNDO O PROTOCOLO NRC

O peso associado aos defeitos funcionais, segundo este protocolo, geralmente depende exclusivamente do

nível de obstrução causado pela anomalia. Anomalias funcionais como raízes, incrustações, sedimentos e

ligações protuberantes, seguem esta regra. No caso de anomalias relacionadas com infiltrações, dada a

natureza deste tipo de anomalias, os pesos não podem ser associados ao nível de obstrução. Neste caso a

severidade da anomalia é avaliada segundo a intensidade da corrente. O peso das anomalias funcionais

segundo este protocolo pode variar entre 1 e 10.

A Tabela 4.11 apresenta a codificação segundo o protocolo NRC para as anomalias funcionais identificáveis nas

inspecções ao caso de estudo, bem como os pesos e critérios de selecção com base na severidade da anomalia.


56

Tabela 4.11 - Classificação das anomalias funcionais segundo o protocolo NRC (adaptada de MCDONALD e ZHAO (2001); NRC-CNRC (2004)).

DESCRIÇÃO Código NRC Informação adicional Obstrução (%) Peso

Raízes RL Leve 10 2

RM Moderado 25 8 RS Severo 100 10

Incrustações EL Leve 10 2

EM Moderado 25 8 ES Severo 100 10

Sedimentos DEL Leve 10 5

DEM Moderado 25 8 DES Severo 100 10

Infiltrações

IL Leve (gotejar) 2 IM Moderado (Corrente) 5 IS Severo (Jorrar) 10

BBF D Severo (Sob pressão) 10

Ligação protuberante PL Leve 10 2

PM Moderado 25 8 PS Severo 100 10

No caso das anomalias estruturais, tal como o protocolo WRc, a quantificação da severidade depende de caso

para caso, devido à diversidade de processo degradação estrutural causados pelas anomalias. O método de

classificação da severidade para cada anomalia encontra-se identificado na Tabela 4.12, referente a codificação

das anomalias estruturais de acordo com o protocolo NRC. Nesta tabela também se apresenta os pesos

associados a cada nível de severidade para cada anomalia, segundo este protocolo o peso das anomalias

estruturais pode variar entre 0 e 20.

Tabela 4.12 - Classificação das anomalias estruturais segundo o protocolo NRC (adaptada de MCDONALD e ZHAO (2001); NRC-CNRC (2004)).

Anomalia Código

NRC Informação adicional Quantificação Peso

Deformações

DL Deformações horizontais ou

verticais

5% Obstrução 5

DM 10% Obstrução 10

DS 100% Obstrução 15

Fissura longitudinal CLL <3 Fissuras, sem vazamento 3

CLM >3 Fissuras, com vazamento 5

Fissura Circunferencial CCL <3 Fissuras, sem vazamento 3

CCM >3 Fissuras, com vazamento 5

Fissura helicoidal CDL <3 Fissuras, sem vazamento 3

CDM >3 Fissuras, com vazamento 5

Fissura complexa CS

Múltiplas fissuras, com vazamento 10



57

Tabela 4.13 - Classificação das anomalias estruturais segundo o protocolo NRC (Continuação).

Anomalia Código

NRC Informação adicional Quantificação Peso

Fractura Longitudinal

FLL < 10mm de largura 5

FLM 10mm≤largura ≤25 0u 2 a 4

fracturas 10

FLS >25mm de largura ou ≥5

fracturas 15

Fractura Circunferencial

FCL < 10mm de largura 5

FCM 10mm≤largura ≤25 0u 2 a 4

fracturas 10

FCS >25mm de largura ou ≥5

fracturas 15

Fractura Helicoidal

FDL < 10mm de largura 5

FDM 10mm≤largura ≤25 0u 2 a 4

fracturas 10

FDS >25mm de largura ou ≥5

fracturas 15

Fractura Complexa FM EN cod. BAB C C 20


B EN cod. BAC A >100 mm do diâmetro ou >100 x

100 mm de área 15

Colapso X EN cod. BAC C Perda de integridade estrutural

ou deformação superior a 25% do diâmetro 20


HL <5mm de perda de espessura 3

HM 5mm≤ perda de

espessura≤10mm 10

HS >10mm de perda de espessura 15

Junta deslocada longitudinalmente

JOL descolamento<10mm ou junta

alinhada 3

JOM 10mm< deslocamento<50mm

ou junta desalinhada/ sem fuga 10

JOS Deslocamento>50mm /solo

visível/fuga 15


JDL <1/4 espessura do colector 3

JDM 1/4<espessura do colector<1/2 10

JDS >1/2 espessura do colector 15

4.2.5.2 CONDIÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL SEGUNDO O PROTOCOLO NRC

A classificação funcional e estrutural dos colectores, segundo o protocolo NRC, tem em conta o peso da

anomalia mais severa no colector. A classificação estrutural pode variar entre 1 e 5. O primeiro nível está

associado a colectores em que o peso da anomalia mais severa seja inferior ou igual a 4, os colectores que se


58

inserem neste grupo encontram-se em condição aceitável. O último nível está associado a colectores em

condição de colapso eminente ou que já colapsaram, segundo este protocolo os colectores que se inserem

neste patamar apresentam a anomalia mais severa com um peso de 20. A descrição dos restantes níveis, bem

como os pesos associados a cada nível para a classificação estrutural e funcional dos colectores segundo a

anomalias mais severa encontram-se descritos na Tabela 4.14.

Na ponderação da classificação funcional, ao contrário do protocolo WRc, este protocolo sugere que a

classificação tenha em conta unicamente a abordagem pela anomalia mais severa. Neste caso os colectores

que estão no primeiro nível, ou seja em condição aceitável, a anomalia mais severa só pode ter um peso

máximo de 2. Os colectores no nível cinco, apresentam anomalias com o peso associado entre 9 e 10. Os pesos

associados aos restantes níveis também se encontram descritos na Tabela 4.14 na coluna referente à

classificação funcional.

Tabela 4.14 - Avaliação da condição funcional e estrutural do colector, segundo o protocolo NRC, com base na abordagem do peso máximo (NRC-CNRC, 2004).

CONDIÇÃO NRC Escala Descrição Estrutural Funcional

1 Condição aceitável 1 - 4 1 - 2

2 Risco mínimo de colapso com algum potencial de detioração

5 - 9 3 - 4


10 - 14 5 - 6

4 Colapso provável 15 - 19 7 - 8


20≥ 9 - 10



59

Capítulo 5 – METODOLOGIA DE APLICAÇÃO DOS PROTOCOLOS WRC E NRC

5.1 ASPECTOS GERAIS

Em Portugal, ainda são poucas as entidades responsáveis por sistemas de drenagem de águas residuais que

procedam à análise regular dos colectores, nomeadamente através de inspecção por CCTV. Nos casos

conhecidos em que tal é efectuado, os relatórios de inspecção são elaborados com base na Norma Europeia

EN13508-2.

Dado que os relatórios de inspecção são identificados pela Norma Europeia EN13508-2, torna-se necessário

elaborar uma metodologia que permita converter as anomalias identificadas nas inspecções pela codificação

da Norma Europeia EN13508-2 para os protocolos de inspecção WRc e NRC, de forma a poder classificar,

quantitativamente, a severidade das anomalias utilizando pesos e valores padrão. Esta abordagem possibilita

uma mais expedita classificação da condição da infra-estrutura, com vista à formulação de conclusões

relativamente à sua condição, bem como a rápida comparação entre diferentes inspecções.

No âmbito do presente capítulo é proposta uma metodologia de aplicação dos protocolos WRc e NRC a

inspecções inicialmente classificadas pela Norma Europeia EN13508-2. A Figura 5.1 pretende ilustrar os

diferentes passos da metodologia elaborada.

Figura 5.1 - Metodologia de aplicação dos protocolos WRc e NRC.

Capitulo 5 – Metodologia de aplicação dos protocolos WRc e NRC

60

5.2 OBTENÇÃO DO CÓDIGO COMPLETO DAS ANOMALIAS ATRAVÉS DA INFORMAÇÃO DOS

RELATÓRIOS DE INSPECÇÃO

Um dos primeiros obstáculos residiu na forma como o inspector identifica o código da Norma Europeia EN

13508-2 das anomalias nos relatórios de inspecção (Tabela 5.1).

Tabela 5.1 - Exemplos de identificação de anomalias nas folhas de calculo "O_T"

Descrição textual

Código Principal da Norma Europeia EN

13508-2

Extensão do defeito

posição dos ponteiros do

relógio

Severidade Tipo

Intrusão de raízes finas independentes(B), De 04 Até 08 Horas.

Redução de secção 5 % BBA 04 08 5 %

Intrusão de raízes grossas(A), De 03 Até 09 Horas. Redução de secção 50% %

BBA 03 09 0 %

Intrusão de raízes finas independentes(B), De 10 Até 11 Horas.

Redução de secção 10 % BBA 10 11 10 %

Duas fracturas (C),circunferencial (B), De 12 Até 12 Horas, Largura 5 mm

BAB 12 12 5 mm

Fractura (C),circunferencial (B), De 02 Até 04 Horas, Largura 10 mm

BAB 02 04 10 mm

Intrusão de massa complexa de raízes (C), De 08 Até 12 Horas. Redução de

secção 10 % BBA 08 12 10 %

Fractura (C),circunferencial (B), De 09 Até 03 Horas, Largura 5 mm

BAB 09 03 5 mm

Na descrição textual de uma anomalia, o inspector identifica os últimos caracteres da codificação da Norma

Europeia EN 13508-2, relativas à informação adicional do defeito, para complementar a coluna onde se

descreve os primeiros três caracteres da codificação do defeito. Este item também descreve informação

relativa à extensão do defeito através da posição dos ponteiros do relógio e a sua severidade indicando a

percentagem de obstrução ou a largura do defeito em milímetros. Não obstante que esta informação também

é referida noutras colunas na folha de cálculo.

De forma a facilitar a aplicação de uma metodologia que permita converter a codificação da Norma Europeia

EN 13508-2 na codificação dos protocolos WRc e NRC, optou-se por agrupar toda a informação relativa a

codificação completa segundo a Norma Europeia EN 13508-2 numa coluna. Dada a extensão do número de



61

anomalias identificadas em todas as campanhas de inspecção para todos os emissários criou-se um método

automático que permite associar os 3 primeiros caracteres da codificação da anomalia com os caracteres

auxiliares identificados na coluna da descrição textual. Como se pode verificar na coluna da “Descrição geral”

da Tabela 5.2, os caracteres auxiliares são sempre identificados entre parêntesis. As fórmulas de Excel

desenvolvidas para aplicar a metodologia baseiam-se neste princípio que foi adoptado pelo inspector para

descrever os caracteres auxiliares.

Numa primeira fase deste método foi criada uma coluna denominada “1º Carácter auxiliar” onde se obtém o

primeiro carácter auxiliar descrito na coluna “Descrição geral”, a formula criada para esta coluna identifica a

primeira vez que ocorrer o carácter “(“ na coluna da descrição geral e atribui a coluna “1º Carácter auxiliar” o

carácter imediatamente a seguir ao “(“. No casos em que há mais um carácter adicional para descrever a

anomalia segundo a norma Europeia, torna-se necessário repetir este processo inicial para se poder obter

também o segundo carácter. Para obter este segundo carácter, torna-se necessário identificar a posição onde

ocorre a primeira vez o carácter “(“, na coluna “Posição do parêntesis” identifica-se a posição onde surge pela

primeira vez o carácter. O segundo carácter é atribuído à coluna “2ª Carácter auxiliar”, através de uma formula

similar utilizada para a obtenção do primeiro carácter, mas que se distingue desta por pesquisar o carácter “(“

a partir na posição assinalada na coluna “Posição do parêntesis”, ou seja obtém-se o carácter auxiliar que

procede a segunda vez que se apresenta o carácter “(“. O último passo para a obtenção do código completo

obtém-se na coluna “Código completo da Norma Europeia EN 13508-2”, associando-se os três primeiros

caracteres principais representados na coluna “Código Principal da Norma Europeia EN 13508-2” com o

primeiro carácter auxiliar da coluna “1º Carácter auxiliar” e o segundo carácter auxiliar identificando, quando

necessário, na coluna “2º Carácter auxiliar” (Tabela 5.2).

Tabela 5.2 - Obtenção do código completo da Norma Europeia EN13508-2

Descrição geral

Código Principal da

Norma Europeia EN

13508-2

1º Carácter auxiliar

Posição do

parêntesis

2ª Carácter auxiliar

Código completo da Norma

Europeia EN 13508-2

Intrusão de raízes finas independentes(B), De 04 Até 08 Horas. Redução de secção 5 % BBA B 40 BBA B

Intrusão de raízes grossas(A), De 03 Até 09 Horas. Redução de secção 50% % BBA A 28 BBA A


Duas fracturas (C),circunferencial (B), De 12 Até 12 Horas, Largura 5 mm BAB C 17 B BAB C B

Fractura (C),circunferencial (B), De 02 Até 04 Horas, Largura 10 mm BAB C 11 B BAB C B

Intrusão de massa complexa de raízes (C), De 08 Até 12 Horas. Redução de secção 10 % BBA C 39 BBA C

Fractura (C),circunferencial (B), De 09 Até 03 Horas, Largura 5 mm BAB C 11 B BAB C B



62

Tabela 5.3 - Obtenção do código completo da Norma Europeia EN13508-2 (Continuação)

Descrição geral

Código Principal da

Norma Europeia EN

13508-2

1º Carácter auxiliar

Posição do

parêntesis

2ª Carácter auxiliar

Código completo da Norma

Europeia EN 13508-2


Intrusão de massa complexa de raízes (C), De 03 Até 06 Horas. Redução de secção 5 % BBA C 39 BBA C

5.3 MATRIZES PARA CONVERSÃO DOS PROTOCOLOS

Uma etapa importante para a obtenção da quantificação estrutural e funcional dos emissários do caso de

estudo passa pela conversão da codificação e caracterização dos defeitos na norma Europeia EN13508-2 para

os protocolos WRc e NRC. A equivalência da codificação e pesos entre a norma Europeia e os protocolos, foi

organizada, no presente capítulo, numa tabela para defeitos funcionais e outra tabela para defeitos estruturais.

Estas tabelas vão ser o elemento central do método que procura as anomalias na folha de cálculo ”O_T” e

retém os elementos da folha de cálculo relativo a anomalia em análise como Código completo da Norma

Europeia EN 13508-2, a posição em termos dos ponteiros do relógio da extensão do defeito e a severidade do

defeito, posteriormente o método identifica a linha da tabela correspondente a anomalia em questão e retira

os pesos respectivos de cada protocolo para essa anomalia.

5.3.1 MATRIZ FUNCIONAL

Na elaboração da matriz funcional foram consideradas as Tabelas 4.1, 4.6 e 4.11 apresentadas no Capítulo 4 da

presente dissertação, nessas tabelas estão representadas a codificação e severidade das anomalias funcionais

segundo a Norma Europeia, o protocolo inspecção WRc e o protocolo de inspecção NRC, respectivamente.

No caso do protocolo WRc revisão 4, a codificação das anomalias funcionais segundo a norma europeia já está

incorporada neste protocolo, ou seja para cada anomalia funcional este apresenta a codificação segundo o

protocolo WRc e a codificação segundo a norma Europeia EN13508-2. Para a elaboração da matriz funcional

optou-se pelas equivalências fornecidas pelo protocolo WRc revisão 4.

No caso do protocolo NRC, segundo a Tabela 4.11 do Capitulo 4, são objecto de avaliação as seguintes

anomalias funcionais: raízes, incrustações, sedimentos, infiltrações e ligações protuberantes. Estas anomalias,

segundo a norma Europeia, podem ser identificadas pelos primeiros três caracteres da codificação, sendo que

as variações na mesma família de anomalias são identificadas por caracteres adicionais a estes três. Para

efeitos de equivalência entre o protocolo NRC e a norma Europeia só são considerados estes primeiros três

caracteres da norma Europeia e a variação da codificação segundo o protocolo NRC na mesma família de



63

anomalia é efectuada segundo a severidade da anomalia, que no caso das anomalias funcionais a severidade é

atribuída pela percentagem de obstrução secção do colector.

As equivalências entre a codificação das anomalias funcionais pela Norma Europeia e pelos protocolos de

inspecção WRc e NRC, bem como os pesos associados aos diversos níveis de severidade considerados pelos

protocolos para cada tipo de anomalia apresentam-se na Tabela 5.4.

Tabela 5.4 - Matriz Funcional

DESCRIÇÃO EN 13508-2

Código

WRc NRC Obstrução

(%) Código Peso

Obstrução (%)

Código Peso

Raízes

BBA B * RF 1 0 RL 2 BBA B * * * 10 RL 2 BBA B * * * 25 RM 8 BBA B * * * 100 RS 10 BBA A * RT 5 0 RL 2 BBA A * * * 10 RL 2 BBA A * * * 25 RM 8 BBA A * * * 100 RS 10 BBA C 0 RM 2 0 RL 2 BBA C 5 RM 2 10 RL 2 BBA C 20 RM 4 25 RM 8 BBA C 50 RM 10 100 RS 10 BBA C 75 RM 15 * * * BBA C 100 RM 20 * * *

Incrustações

BBB A 0 EL/ESL 1 0 EL 2 BBB A 5 EL/ESL 1 10 EL 2 BBB A 20 EM/ESM 2 25 EM 8 BBB A 100 EH/ESH 5 100 ES 10

Gordura

BBB B 0 DEG 1 * * * BBB B 5 DEG 1 * * * BBB B 20 DEG 2 * * * BBB B 50 DEG 5 * * * BBB B 75 DEG 8 * * * BBB B 100 DEG 10 * * *

Sedimentos

BBC 0 DE/DES 1 0 DEL 5 BBC 5 DE/DES 1 10 DEL 5 BBC 20 DE/DES 2 25 DEM 8 BBC 50 DE/DES 5 100 DES 10 BBC 75 DE/DES 8 * * * BBC 100 DE/DES 10 * * *

Infiltrações

BBF A * * * * IL 2 BBF B * * * * IM 5 BBF C * * * * IS 10 BBF D * * * * BBF D 10

Ligação protuberante

BAG 0 CNI 1 0 PL 2 BAG 5 CNI 1 10 PL 2 BAG 20 CNI 2 25 PM 8 BAG 50 CNI 5 100 PS 10 BAG 75 CNI 8 * * *


64

Tabela 5.5 - Matriz Funcional (Continuação)

DESCRIÇÃO EN 13508-2

Código

WRc NRC Obstrução

(%) Código Peso

Obstrução (%)

Código Peso

Ligação protuberante BAG 100 CNI 10 * * *

Anel de estanquidade protuberante

BAI A * BAI A 1 * * * BAI B * BAI B 5 * * * BAI C * BAI C 8 * * * BAI D * BAI D 2 * * *

Obstrução BBE E * OB 10 * * *

5.3.2 MATRIZ ESTRUTURAL

A construção da matriz estrutural teve como base as Tabelas 4.3, 4.7 e 4.12 apresentadas no Capítulo 4 da

presente dissertação. Essas tabelas apresentam uma lista detalhada da codificação e severidade das anomalias

estruturais segundo a Norma Europeia, o protocolo inspecção WRc e o protocolo de inspecção NRC,

respectivamente.

O protocolo WRc revisão 4, tal como para as anomalias funcionais, apresenta a codificação das anomalias

estruturais segundo a norma Europeia complementarmente à codificação do protocolo. Havendo casos

particulares de anomalias estruturais em que o protocolo WRc identifica o defeito estrutural exclusivamente

pela codificação da norma Europeia.

A equivalência da codificação de anomalias estruturais entre o protocolo NRC e a norma Europeia requereu

uma análise mais cuidada. Tal como no caso das anomalias funcionais o processo de equivalência foi feito com

base nas descrições dos defeitos fornecidas tanto pela norma Europeia como pelos textos bibliográficos

consultados sobre o protocolo NRC utilizados na elaboração da Tabela 4.12 do Capitulo 4.

As equivalências entre a codificação das anomalias estruturais pela Norma Europeia e pelos protocolos de

inspecção WRc e NRC, bem como os pesos associados aos diversos níveis de severidade considerados pelos

protocolos para cada tipo de anomalia apresentam-se na Tabela 5.6.

Tabela 5.6 - Matriz Estrutural.

DESCRIÇÃO

EN 13508-2

Código

WRC NRC

Quantificação Código Peso


% %

Deformações Verticais

BAA A 0% Obstrução D 20 0% Obstrução DL 5

BAA A 5% Obstrução D 20 5% Obstrução DL 5

BAA A 10% Obstrução D 80 10% Obstrução DM 10



65

Tabela 5.7 - Matriz Estrutural (Continuação).

DESCRIÇÃO

EN 13508-2

Código

WRC NRC



% %

Deformações Verticais BAA A 100% Obstrução D 165 100% Obstrução DS 15

Deformações Horizontais

BAA B 0% Obstrução D 20 0% Obstrução DL 5

BAA B 5% Obstrução D 20 5% Obstrução DL 5

BAA B 10% Obstrução D 80 10% Obstrução DM 10

BAA B 100% Obstrução D 165 100% Obstrução DS 15

Fissura longitudinal BAB A A

* Sem cod

2 <3 Fissuras, sem

vazamento CLL 3

BAB B A *

CL 10 >3 Fissuras, com

vazamento CLM 5

Fissura Circunferencial BAB A B

* Sem cod 2

<3 Fissuras, sem vazamento CCL 3

BAB B B *

CC 10 >3 Fissuras, com vazamento

CCM 5

Fissura helicoidal BAB A D

* helical 2

<3 Fissuras, sem vazamento

CDL 3

BAB B D *

helical 40 >3 Fissuras, com

vazamento CDM 5

Fissura complexa BAB B C * CM 40

Múltiplas fissuras, com vazamento CS 10

Fractura Longitudinal

BAB C A * FL 40 < 10mm de largura FLL 5

BAB C A * * * < 10mm de largura FLL 5

BAB C A * * *

10mm≤largura ≤25 0u 2 a 4 fracturas FLM 10

BAB C A * * *

>25mm de largura ou ≥5 fracturas FLS 15

Fractura Circunferencial

BAB C B * FC 40 < 10mm de largura FCL 5

BAB C B * * * < 10mm de largura FCL 5

BAB C B * * *

10mm≤largura ≤25 0u 2 a 4 fracturas FCM 10

BAB C B * * *

>25mm de largura ou ≥5 fracturas FCS 15

Fractura Helicoidal

BAB C D *

Sem cod 80 < 10mm de largura FDL 5

BAB C D * * < 10mm de largura FDL 5

BAB C D * *

10mm≤largura ≤25 0u 2 a 4 fracturas FDM 10

BAB C D * *

>25mm de largura ou ≥5 fracturas FDS 15

Fractura Complexa BAB C C * FM 80 * CS 20


BAC A * B 80

>100 mm do diâmetro ou >100 x

100 mm de área B 15


66


DESCRIÇÃO

EN 13508-2

Código

WRC NRC



% %

Colector partido sem alguns elementos do colector

BAC B B ext. radial <1/4 H 80 * * *

BAC B B ext. radial <1/4 H 80 * * *

BAC B B ext. radial >1/4 H 165 * * *

Colapso BAC C

X 165

Perda de integridade estrutural ou

deformação superior a 25% do diâmetro X 20


BAF A * * * * Sem cod

3

BAF B Leve

SSS 5 <5mm de perda de

espessura HL 3

BAF B Moderado

SSM 20 5mm≤ perda de

espessura≤10mm HM 10

BAF B Extenso

SSL 120 >10mm de perda de

espessura HS 15


BAJ A * * *

descolamento<10mm ou junta alinhada

JOL 3

BAJ A

* * *

10mm< deslocamento<50mm ou junta desalinhada/

sem fuga

JOM 10

BAJ A * * *

Deslocamento>50mm /solo visível/fuga

JOS 15


BAJ B Ext.<1,5


JDM * * JDL 3

BAJ B Ext.<1,5


JDM 1 <1/4 espessura do

colector JDL 3

BAJ B Ext. > 1,5


JDL 2 1/4<espessura do

colector<1/2 JDM 10

BAJ B Ext.>10% do

diâmetro e solo visivel

JDL 80 >1/2 espessura do

colector JDS 15

Intrusão do anel de vedante BAI * * 5 * * *

Defeito de "lining" BAK * * * * * *


BAL A ext. radial <1/4 * 80 * * *

BAL A ext. radial <1/4 * 80 * * *

BAL A ext. radial >1/4 * 165 * * *

Falha numa soldadura do colector de plástico

BAM A * * 40 * * *

BAM B * * 40 * * *

BAM C * * 80 * * *



67


DESCRIÇÃO

EN 13508-2

Código

WRC NRC



% %

Falha numa soldadura do colector de aço

BAM A * * 10 * * *

BAM B * * 10 * * *

BAM C * * 40 * * *

Colector poroso BAN * * * * * *

Solo visível através de um defeito no colector

BAO * * * * * *

Um espaço vazio fora do tubo é visível através do colector

BAP * * * * * *

5.4 CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DAS ANOMALIAS

Para se obter a classificação funcional dos troços de colector de um emissário foi necessário identificar todas a

anomalias funcionais presentes no troço e classifica-las segundo os protocolos WRc e NRC. Para atingir este

objectivo elaborou-se um método que permite corresponder a severidade e o código completo de uma

anomalia segundo a norma Europeia, presentes nas folhas de cálculo “O_T”, com as informação relativas à

codificação e peso segundo os protocolos WRc e NRC presentes na matriz funcional apresentada no

subcapítulo 5.3 (Tabela 5.4).

A título de exemplo a Figura 5.2 ilustra um defeito funcional do tipo intrusão de raízes, identificado no relatório

de inspecção com o código BBA na norma europeia. Na descrição textual do relatório o inspector identifica o

caracter “C” para completar o código na norma Europeia para esta anomalia e a percentagem da área da

secção obstruída pelo defeito, que é de 15%. Através da metodologia explicada no subcapítulo 5.2, obtém-se o

código completo da Norma Europeia numa coluna da folha de cálculo “O_T”. O método desenvolvido na

presente dissertação, pesquisa por informação relativa ao código completo e severidade da anomalia na folha

de calculo “O_T” e identifica as informações correspondentes ao peso e codificação, na matriz de defeitos

funcionais, relativas aos protocolos de inspecção WRc e NRC.


68

Figura 5.2 - Classificação de uma anomalia do tipo Intrusão de Raízes.

Após a identificação dos pesos e da codificação segundo os protocolos de inspecção, o método insere na folha

de cálculo “O_T” estas informações relativas aos protocolos nas respectivas colunas relativas à avaliação

funcional: “Codificação WRc”, “Peso WRc”, “Codificação NRC” e “Peso NRC”. A Tabela 5.10 pretende

exemplificar a atribuição dos pesos e codificação, segundos os protocolos WRc e NRC, para as anomalias

funcionais do tipo incrustações e intrusão de raízes num troço de colector.

Tabela 5.10- Atribuição da codificação e pesos a anomalias funcionais segundo os protocolos WRc e NRC.

Informação original do relatório de inspecção Método do subcapítulo

5.2

Método de identificação das anomalias funcionais

ID do colector Descrição geral Severidade Unidades

Codificação incompleta EN 13508-2

Codificação completa EN

13508-2

Codificação WRc

Peso WRc

Codificação NRC

Peso NRC

111 Início do nó:

Câmara de visita (A) CP0710.00

0 BCD BCD A - 0 - 0

111

Incrustações de gordura (B) das 07

até 05 Horas. Redução de secção 2 %

2 % BBB BBB B DEG 1 * 0



69

Tabela 5.11 - Atribuição da codificação e pesos a anomalias funcionais segundo os protocolos WRc e NRC (Continuação).


5.2

Método de identificação das anomalias funcionais




13508-2

Codificação WRc

Peso WRc

Codificação NRC

Peso NRC

111

Intrusão de massa complexa de

raízes (C), das 03 até 09 Horas. Redução de secção 15 %

15 % BBA BBA C RM 4 RL 8

111

Fractura (C),longitudinal

(A), das 12 até 01 Horas, Largura 3

mm

3 mm BAB BAB C A - 0 - 0

111

Fractura (C),longitudinal (A), ás 12 Horas,

Largura 3 mm

3 mm BAB BAB C A - 0 - 0

111

Infiltrações( Suar) - ingresso lento de água, não é

visível pingar (A), ás 12 Horas

0 BBF BBF A - 0 IL 2

111

Intrusão de raízes finas

independentes(B), ás 12 Horas. Redução de secção 10 %

10 % BBA BBA B RF 1 RL 8

111

Infiltrações( Gotejante) - A

pingar, ingresso de água de uma

forma não contínua (B), ás

12 Horas

0 BBF BBF B - 0 IM 5

111 Retenção de caudal 0 BDB BDB - 0 - 0

111

Deformação vertical (A) das 05

até 07 Horas. Redução da secção 10 %

10 % BAA BAA A - 0 - 0

111 Final do nó:

Câmara de visita (A) CP0720.00

0 BCE BCE A - 0 - 0

Na classificação funcional dos colectores para a presente dissertação, considerou-se uma variante às escalas de

condição funcional dos colectores para o protocolos WRc e NRC apresentadas no Subcapítulo 4.2. De acordo

com os protocolos de inspecção a condição do colector varia entre 1 e 5, no âmbito deste estudo foi

considerado também o nível 0 que representa uma condição excelente do colector onde o colector não


70

apresenta anomalias funcionais. A Tabela 5.12 indica os vários níveis de classificação funcional dos protocolos

WRc e NRC, utilizados para o caso prático dos emissários da SENEST,S.A.

Tabela 5.12 - Classificação funcional dos colectores.

CONDIÇÃO WRc NRC

Escala Descrição Abordagem:

Média Abordagem:

Máximo Abordagem:

Máximo 0 Condição excelente - - - 1 Condição aceitável <0.5 <1 1 - 2

2


0.5 – 0.9 1 - 1.9 3 - 4


1 – 2.4 2 - 4.9 5 - 6

4 Colapso provável 2.5 – 4.9 5 - 9.9 7 - 8


5≥ 10≥ 9 - 10

Finalizado o processo de atribuição dos pesos às anomalias funcionais identificadas em todos os troços do

colector num relatório de inspecção, inicia-se o processo de classificação funcional dos troços de colector. Na

folha de cálculo “Colectores” calculou-se para cada troço de emissário a somas dos pesos de anomalias

segundo o protocolo WRc encontradas no troço. Complementarmente a este cálculo dividiu-se o resultado

anterior pelo número total de anomalias encontradas no troço de colector de modo a obter a média dos pesos

das anomalias no troço de colector. O próximo passo para a classificação funcional através do protocolo WRc

segundo a abordagem da média, consistiu na classificação do colector utilizando os patamares indicados na

Tabela 5.12. Utilizou-se a função if para executar este passo, tendo como dado de entrada o valor do peso

médio das anomalias no troço colector.

Em ambos os protocolos de inspecção, a atribuição da condição funcional com base na abordagem pela

máxima anomalia encontrada no troço de colector necessitou primordialmente de se identificar o peso

máximo da anomalia em cada troço de colector. Na folha de cálculo “Colectores” calculou-se, em colunas

referentes a cada protocolo, o peso máximo para cada troço, utilizando uma fórmula que retorna o peso

máximo identificado na coluna da folha de cálculo “O_T” referente aos pesos das anomalias para cada

protocolo. Para cada protocolo, segundo a abordagem pelo peso máximo, também se classificou os troços de

colectores com base nos valores da Tabela 22, tendo como dados de entrada para a função if o peso máximo

presente no troço de colector e retornando a respectiva classificação.

A Tabela 5.13 exemplifica a aplicação da metodologia para obter a classificação funcional segundo os

protocolos WRc e NRC para os 316 troços que constituem o emissário de Caparide na inspecção CCTV de 2009.



71

Tabela 5.13 - Classificação funcional dos troços do emissário de Caparide em 2009.

Identificação dos troços WRc – Abordagem: Média WRc-Abordagem:Máximo

NRC-Abordagem:Máximo

ID colect.

Cx. de visita de

montante

Cx. de visita de jusante

Soma das anomalia

s

Média dos defeitos Classificação Peso

max. Classificação Peso max. Classificação

1 CP0175.00

CP0180.00 9 1,5 3 8 4 10 5

2 CP0180.00

CP0185.00 1 1 3 1 2 2 1

3 CP0185.00

CP0190.00 1 1 3 1 2 2 1

4 CP0190.00

CP0200.00 0 - 0 0 0 0 0

5 CP0200.00

CP0205.00 1 0,5 2 1 2 2 1

6 CP0205.00

CP0210.00 1 1 3 1 2 2 1

7 CP0210.00

CP0220.00 1 1 3 1 2 2 1

8 CP0220.00

CP0230.00 1 0,25 1 1 2 10 5

9 CP0230.00

CP0240.00 1 0,2 1 1 2 2 1

10 CP0240.00

CP0250.00 6 0,85714285

7 2 5 4 2 1

11 CP0250.00

CP0260.00 9 1,28571428

6 3 8 4 2 1

12 CP0260.00

CP0270.00 2 0,25 1 1 2 2 1

13 CP0270.00

CP0280.00 1 0,1 1 1 2 2 1

14 CP0280.00

CP0290.00 1 0,16666666

7 1 1 2 2 1

… … … … … … … … … …

305 CP3080.00

CP3090.00 0 0 0 0 0 0 0

306 CP3090.00

CP3100.00 2 0,5 2 1 2 2 1

307 CP3100.00

CP3110.00 1 1 3 1 2 2 1

308 CP3110.00

CP3120.00 7 1 3 5 4 10 5

309 CP3120.00

CP3130.00 2 0,66666666

7 2 1 2 2 1

310 CP3130.00

CP3140.00 0 - 0 0 0 0 0

311 CP3140.00

CP3150.00 1 1 3 1 2 2 1

312 CP3150.00

CP3160.00 1 1 3 1 2 2 1

313 CP3160.00

CP3170.00 1 1 3 1 2 2 1

314 CP3170.00

CP3180.00 1 1 3 1 2 0 0

315 CP3180.00

CP3190.00 0 - 0 0 0 0 0

316 CP3190.00

CP3200.00 1 1 3 1 2 0 0


72

5.5 CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DAS ANOMALIAS

O método para a classificação estrutural foi similar ao utilizado na avaliação funcional dos colectores. A

primeira etapa do método de avaliação estrutural consiste em fazer corresponder a severidade e o código

completo da Norma EN 13508-2 das anomalia estruturais na folha de cálculo “O_T”, com as informações

correspondentes na matriz estrutural (Tabela 5.6) para se obter a codificação e os pesos relativos aos

protocolos de inspecção WRc e NRC.

Concluído o processo de identificação dos pesos e da codificação segundo os protocolos de inspecção, o

método insere na folha de cálculo “O_T” estas informações relativas aos protocolos nas respectivas colunas

relativa à avaliação estrutural: “Codificação WRc”, “Peso WRc”, “Codificação NRC” e “Peso NRC”. A Tabela 5.14

pretende exemplificar a atribuição dos pesos e codificação, segundos os protocolos WRc e NRC, para as

anomalias estruturais do tipo fracturas e deformações num troço de colector.

Tabela 5.14 - Atribuição da codificação e pesos a anomalias estruturais segundo os protocolos WRc e NRC.


5.2

Método de identificação das anomalias estruturais




13508-2

Codificação WRc

Peso WRc

Codificação NRC

Peso NRC

111

Início do nó: Câmara de visita (A)

CP0710.00

0 BCD BCD A - 0 - 0

111

Incrustações de gordura (B) das 07 até 05

Horas. Redução de secção 2 %

2 % BBB BBB B - 0 - 0

111

Intrusão de massa

complexa de raízes (C), das

03 até 09 Horas.

Redução de secção 15 %

15 % BBA BBA C - 0 - 0

111

Fractura (C),longitudinal (A), das 12 até

01 Horas, Largura 3 mm

3 mm BAB BAB C A FL 40 FLL 5

111

Fractura (C),longitudinal

(A), ás 12 Horas, Largura

3 mm

3 mm BAB BAB C A FL 40 FLL 5



73

Tabela 5.15 - Atribuição da codificação e pesos a anomalias estruturais segundo os protocolos WRc e NRC (Continuação).


5.2

Método de identificação das anomalias estruturais




13508-2

Codificação WRc

Peso WRc

Codificação NRC

Peso NRC

111

Infiltrações( Suar) - ingresso lento de água, não é visível

pingar (A), ás 12 Horas

0 BBF BBF A - 0 - 0

111

Intrusão de raízes finas

independentes(B), ás 12

Horas. Redução de secção 10 %

10 % BBA BBA B - 0 - 0

111

Infiltrações( Gotejante) - A

pingar, ingresso de

água de uma forma não

contínua (B), ás 12 Horas

0 BBF BBF B - 0 - 0

111 Retenção de caudal 0 BDB BDB - 0 - 0

111

Deformação vertical (A) das

05 até 07 Horas.

Redução da secção 10 %

10 % BAA BAA A D 165 DL 10

111

Final do nó: Câmara de visita (A)

CP0720.00

0 BCE BCE A - 0 - 0

Terminado o processo de avaliação das anomalias funcionais identificadas em todos os troços do colector num

relatório de inspecção, inicia-se o processo de classificação funcional dos troços de colector. No caso da

avaliação estrutural dos colectores, a classificação dos troços de colectores dá-se exclusivamente pela

abordagem do peso da anomalia mais severa para ambos os protocolos de inspecção. No âmbito deste estudo,

para a avaliação estrutural também se considerou uma variação aos níveis indicados pelos protocolos para a

classificação estrutural. Acrescentou-se, tal como na avaliação funcional, um nível de condição excelente do

troço de colector em que não se regista qualquer anomalia no troço. Os níveis de classificação estrutural

aplicados ao caso de estudo estão representados na Tabela 5.16.


74

Tabela 5.16 - Classificação estrutural dos colectores.

CONDIÇÃO WRc NRC

Escala Descrição Abordagem:

Máximo Abordagem:

Máximo 0 Condição excelente - - 1 Condição aceitável <10 1 - 4

2


10 - 39 5 - 9


40 - 79 10 - 14

4 Colapso provável 80 - 164 15 - 19


165≥ 20≥

Para avaliar segundo o critério na anomalia mais severa, necessitou-se primordialmente de identificar o peso

máximo da anomalia em cada troço de colector. Através da folha de cálculo “Colectores” calculou-se em

colunas referentes a cada protocolo, o peso máximo para cada troço, utilizando uma fórmula que retorna o

peso máximo identificado na coluna da folha de cálculo “O_T” referente aos pesos das anomalias estruturais

para cada protocolo. O próximo passo consistiu na classificação dos troços de colector utilizando os patamares

indicados na Tabela 5.16. Também se utilizou funções if para classificar automaticamente a condição estrutural

dos troços segundo cada protocolo, com base nos valores da Tabela 22. Estas funções têm como dados de

entrada o peso máximo presente no troço de colector e retornam a respectiva classificação dos protocolos.

A Tabela 5.17 ilustra a aplicação da metodologia para obter a classificação estrutural segundo os protocolos

WRc e NRC para os 108 troços que constituem o emissário de Castelhana na inspecção CCTV de 2010.

Tabela 5.17 – Classificação estrutural dos troços do emissário de Castelhana em 2010.

Identificação dos troços WRc-

Abordagem:Máximo NRC-

Abordagem:Máximo

ID do colector

Cx. de visita de

montante


Peso máximo

Classificação Peso

máximo Classificação

1 CS0010.00 CS0020.00 0 0 0 0

2 CS0020.00 CS0030.00 165 5 10 3

3 CS0030.00 CS0040.00 0 0 0 0

4 CS0040.00 CS0050.00 80 4 10 3

5 CS0050.00 CS0060.00 0 0 0 0

6 CS0060.00 CS0070.00 165 5 10 3

7 CS0070.00 CS0080.00 165 5 10 3

8 CS0080.00 CS0090.00 165 5 10 3

9 CS0090.00 CS0100.00 165 5 10 3



75

Tabela 5.18 - Classificação estrutural dos troços do emissário de Castelhana em 2010 (Continuação).

Identificação dos troços WRc-

Abordagem:Máximo NRC-

Abordagem:Máximo

ID do colector

Cx. de visita de

montante


Peso máximo

Classificação Peso

máximo Classificação

10 CS0100.00 CS0110.00 0 0 0 0

11 CS0110.00 CS0115.00 80 4 10 3

12 CS0115.00 CS0120.00 0 0 10 3

13 CS0120.00 CS0130.00 165 5 10 3

14 CS0130.00 CS0140.00 80 4 10 3

… … … … … … …

98 CS0920.00 CS0930.00 0 0 0 0

99 CS0930.00 CS0940.00 0 0 0 0

100 CS0940.00 CS0950.00 0 0 0 0

101 CS0950.00 CS0960.00 0 0 0 0

102 CS0960.00 CS0970.00 0 0 0 0

103 CS0970.00 CS0980.00 0 0 0 0

104 CS0980.00 CS0990.00 0 0 0 0

105 CS0990.00 CS0995.00 40 3 5 2

106 CS0995.00 CS1000.00 0 0 0 0

107 CS1000.00 CS1010.00 0 0 0 0

108 CS1010.00 CS1020.00 0 0 0 0


76



77

Capítulo 6 – APLICAÇÃO AO CASO DE ESTUDO

6.1 SISTEMA DE DRENAGEM DA SANEST,S.A.

A SANEST - Saneamento da Costa do Estoril, S.A. é responsável pela construção, gestão e exploração do

Sistema Multimunicipal de Saneamento da Costa do Estoril, em regime de concessão, até ao ano de 2020. A

empresa tem como responsabilidade a recolha, tratamento e rejeição final das águas residuais urbanas

provenientes de cerca de 800.000 habitantes-equivalentes da Costa do Estoril.

O sistema gerido pela SANEST abrange uma área de 220 km2, que corresponde à totalidade do Município de

Cascais, grande parte dos Municípios de Sintra e Oeiras e uma pequena parte do Município da Amadora. É

composto por um interceptor geral, com uma extensão de 24.7 km, que se desenvolve ao longo da linha de

costa desde Linda-a-Velha até Cascais, mais precisamente até à ETAR da Guia, onde os efluentes são tratados e

rejeitados no Oceano Atlântico a 45 m de profundidade, através de um emissário submarino com 2.7 km de

extensão. O interceptor recolhe os efluentes colectados pelos 20 emissários instalados ao longo das principais

linhas de água, perfazendo um comprimento total de 120 km, e é complementado por nove estações

elevatórias (Figura 6.1).

Figura 6.1 - Mapa do sistema de drenagem da SANEST, S.A.

Capitulo 6 – Aplicação ao caso de estudo

78

6.2 CAMPANHAS DE INSPECÇÃO DA SANEST,S.A.

6.2.1 CARACTERIZAÇÃO SUMÁRIA DAS INSPECÇÕES CCTV E RESPECTIVOS RELATÓRIOS

No âmbito da presente tese foram analisados os resultados das campanhas de inspecção periódica por CCTV

que a SANEST, S.A., tem vindo a realizar aos emissários de Caparide, Castelhana, Marianas e Sassoeiros. De

referir que a SANEST,S.A. realiza, desde 2005, inspecções periódicas por CCTV aos 20 emissários que

constituem o seu sistema de drenagem. A Tabela 6.1 representa o número de relatórios de campanhas aos

emissários de Caparide, Castelhana, Marianas e Sassoeiros fornecidos pela SANEST, S.A. para a presente

dissertação.

Tabela 6.1 - Numero de campanhas de inspecção aos emissários

Emissário Nº de

campanhas Ano das

campanhas

Caparide 2 2005 2009

Castelhana 2 2006 2010

Marianas 2 2006 2010

Sassoeiros 1 2005

Os relatórios de cada campanha de inspecção fornecidos pela SANEST, S.A., encontravam-se organizados em

ficheiros Access. Numa primeira fase foi necessário organizar a informação em ficheiros Excel de modo a se

poder aplicar a metodologia elaborada nesta dissertação para classificar os colectores segundo os protocolos

WRc e NRC. A informação de cada campanha foi organizada num ficheiro Excel em três folhas cálculo:

• “Colectores”;

• “S_T”;

• “O_T”.

Na folha de cálculo “Colectores” pode-se encontrar informação relativa ao cadastro do colector:

• identificação do troço de colector;

• identificação das câmaras de visita de montante e jusante;

• a cota de fundo de montante e jusante;

• a cota de terreno de montante e de jusante;

• o comprimento do troço de colector;

• inclinação;

• diâmetro;



79

• material.

Nos Anexos encontram-se um exemplos de folhas de cálculo “Colectores” para a inspecções realizadas aos

emissários em estudo.

A folha de cálculo “S_T” permite identificar os troços de colector e os aspectos gerais da realização da

inspecção de cada troço registados nos ficheiros Access. Esta folha serve como base para a identificação dos

troços de colector, sendo que esta identificação vai ser utilizada nas folhas de cálculo “Colectores” e “O_T”, Na

folha de cálculo “Colectores” esta identificação dos troços permite relacionar as informações do cadastro com

as informações da inspecção ao colector e na folha de cálculo “O_T” a identificação do troço permite identificar

a localização das anomalias.

A folha de cálculo “S_T” identifica alguns aspectos gerais da realização da inspecção a cada troço como:

• identificação do troço de colector;

• identificação das câmaras de visita de montante e jusante;

• identificação do inspector responsável pela inspecção;

• data de inspecção do troço;

• informações relativas a localização dos troços inspeccionados (freguesia, zona, espaço

privado/publico);

• condições atmosféricas aquando da inspecção do troço;

O elemento central de toda a aplicação da metodologia é a folha de cálculo “O_T”. Nesta folha encontra-se a

descrição textual de todos os aspectos importantes detectados pelo inspector durante as inspecções CCTV ao

longo dos troços do colector, como:

• início da inspecção ao troço;

• identificação de anomalias ao longo do troço;

• chegada do robot de inspecção à câmara de visita de montante;

• fim da inspecção ao troço.

Para complementar a descrição textual, pode-se encontrar nesta folha de cálculo informação complementar

em outras colunas como:

• identificação parcial do código do troço (os três primeiros caracteres da Norma Europeia EN 13508-2);

• distância relativa ao início da inspecção do elemento a descrever;

• tempo no vídeo relativo à descrição textual;

• elementos relativos à anomalia encontrada:


80

o código parcial da anomalia segundo a Norma Europeia EN 13508-2 (identificação dos 3

primeiros caracteres);

o posição em termos dos ponteiros do relógio da extensão do defeito;

o severidade do defeito. (Consoante o defeito pode ser em percentagem de obstrução da

secção ou extensão do defeito em milímetros).

6.2.2 ACOMPANHAMENTO DE UMA INSPECÇÃO CCTV

No âmbito da presente tese, para além de terem sido analisados os resultados das campanhas de inspecção

periódica por CCTV aos emissários de Caparide, Castelhana, Marianas e Sassoeiros, procedeu-se também ao

acompanhamento de uma inspecção CCTV no intuito de compreender todo o trabalho envolvido e o próprio

processo. Neste subcapítulo descrevem-se, sumariamente, as tarefas envolvidas no processo de inspecção,

exceptuando os processos de limpeza do colector porque não foi possível presenciá-los na visita de campo.

Inicia-se a inspecção ao trecho de colector retirando a tampa da câmara de visita de montante. Os auxiliares de

inspecção inserem o robot de inspecção na câmara de visita de montante (Figura 6.2).

a)

b)

Figura 6.2 – a) Tampa da câmara de visita de montante b) Inserção do robot na câmara de visita de montante.

Registam-se os defeitos observáveis na camara de visita de montante. De seguida, o robot percorre o colector

e regista os vários defeitos observáveis. Chegando ao fim do troço de colector, registam-se os defeitos

observáveis na camara de jusante. Na carrinha, onde se encontra instalado todo o equipamento de controlo do

robot e registo da inspecção CCTV, o inspector pode controlar em tempo real o robot, visualizar as imagens

transmitidas pelo robot através dos monitores e registar os defeitos observados de acordo com a norma

europeia EN13508-2. As imagens vídeo da inspecção são gravadas em formato digital para que possam ser

consultadas mais tarde pelos técnicos da SANEST e integradas no sistema de informação geográfica da SANEST

juntamente com o relatório de inspecção elaborado pelo inspector (Figura 6.3).



81

a)

b)

Figura 6.3 – a) Carrinha de inspecção CCTV b) Inspector a controlar em tempo real o robot.

Terminado o processo de avaliação do trecho de colector, recolhe-se o robot através do cabo acoplado ao

robot. Quando o robot atinge a câmara de visita de montante o auxiliar orienta o cabo para que o robot na

subida não se danifique nas paredes da conduta enquanto este encontra-se totalmente suspenso. Terminada a

recolha do robot, coloca-se a tampa da câmara de visita (Figura 6.4).

a)

b)

Figura 6.4 – a) Recolha do robot de inspecção b) Ajuda do auxiliar no processo de recolha do robot.

6.3 CARACTERÍSTICAS DOS EMISSÁRIOS EM ANÁLISE

A Figura 6.5, procura descrever algumas das características físicas mais relevantes dos emissários em estudo,

nomeadamente a distribuição em termos de idade de instalação, do material, da profundidade média de

assentamento e do diâmetro das tubagens, por emissário. A informação apresentada teve por base o

levantamento cadastral do sistema, sendo de referir que existem diferenças, por vezes significativas, entre a

informação cadastral e a informação recolhida nas inspecções por CCTV. Optou-se por considerar que o

cadastro representa melhor as características físicas dos emissários, enquanto as inspecções por CCTV

caracterizam a respectiva condição de conservação.


82

a)

b)

c)

d)

Figura 6.5 - Características dos emissários de a) Caparide, b) Castelhana, c) Marianas e d) Sassoeiros.

100%

Ano de construção

1997

1% 1% 1%

97%

Material

FC

PEAD

PP-C

PVC

1%19%

39%21%

1%

9%

1%

9%2%

Diâmetro

200 mm 250 mm400 mm500 mm600 mm630 mm700 mm710 mm800 mm

33%

45%

14%

6%

2%1%

Profundidade

2 m

3 m

4 m

5 m

6 m

7 m

78%

22%

1960

2000

30%

23%

47%

300 mm

315 mm

500 mm

2%

51%

26%

8%

6%6%

1 m

2 m

3 m

4 m

5 m

6 m

46%

1%

1%

28%

22%2%

BS

DesconhecidoFFD

GC

PP-C

PVC

8%

12%

80%

ç

1965

1998

2000

1%

8%

75%

4%12%

FC

GC

PEAD

PP-C

PVC

5%1%

12%

24%

2%3%

48%

4% 1%

200 mm

300 mm

315 mm

360 mm

400 mm

450 mm

500 mm

630 mm

650 mm

2%

14%

41%27%

11%

5%

p

1 m

2 m

3 m

4 m

5 m

6 m

44%

44%

9%3%

ç

1980

2000

2005

2007

45%

14%13%

14%

13%

GC

PEAD

PP-C

PVC

PVC-C

8%1%

9%

36%

3%

16%

17%9%

250 mm

300 mm

315 mm

350 mm

380 mm

400 mm

500 mm

600 mm

7%

47%26%

17%

3%

1 m

2 m

3 m

4 m

5 m



83

6.4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE RESULTADOS

6.4.1 INCERTEZA

As limitações inerentes à inspecção por CCTV decorrem de apenas permitir a detecção de anomalias visíveis

nas imagens recolhidas da superfície interior dos colectores, sendo impossível detectar anomalias em zonas

onde exista escoamento, retenção de água, sedimentos ou outro tipo de obstáculo à visualização. As

características das câmaras (e.g., resolução, capacidade de ampliação da imagem e de movimentação da

câmara), a potência de iluminação do equipamento e as condições do colector no momento da inspecção são

os parâmetros mais relevantes no que concerne à incerteza de natureza técnica das inspecções CCTV (KOO e

ARIARATNAM, 2006; READ e VICKRIDGE, 1997).

Para além das questões técnicas, a inspecção CCTV depende ainda do inspector encarregue e do protocolo

utilizado. A análise das imagens recolhidas é um processo demorado, subjectivo e muito dependente do

técnico que a efectua. A identificação e classificação das anomalias pode variar entre técnicos, dependendo da

experiência e competência de cada um, e entre inspecções, dependendo da concentração e do cansaço do

técnico no momento. O protocolo utilizado influi na avaliação da condição em função das anomalias que tidas

em consideração, qual a sua importância relativa e quais os critérios para converter o peso das anomalias na

condição do componente (KOO e ARIARATNAM, 2006; READ e VICKRIDGE, 1997).

Apesar das inovações registadas ao nível da tecnologia dos equipamentos CCTV, que contribuíram

significativamente para melhorar a qualidade de visualização das anomalias, a incerteza associada ao técnico

que realiza a inspecção e a subjectividade do protocolo utilizado ainda persiste.

6.4.2 INCERTEZA DO INSPECTOR NA IDENTIFICAÇÃO DE ANOMALIAS

Na avaliação da incerteza do inspector de CCTV a identificar anomalias nos colectores, analisou-se a diferença

do número de anomalias entre inspecções consecutivas por emissário. O emissário de Sassoeiros não foi

considerado nesta análise, por apenas se dispor de dados de inspecções CCTV, com as anomalias codificadas

segundo o protocolo da EN 13508-2, para uma única campanha de inspecção.

A Figura 6.7 apresenta, percentualmente, a diferença entre o número de anomalias detectadas nos colectores

de cada emissário em inspecções consecutivas. Como os sistemas se deterioram com o tempo, caso não

ocorressem lacunas na identificação de anomalias, nem tivessem sido realizadas intervenções, o número de

anomalias manter-se-ia constante ou aumentava entre as inspecções. A Figura 6.6 exemplifica no caso de um

defeito do tipo intrusão de raízes e a sua evolução natural que é o aumento do número de anomalias deste

tipo, ao longo de uma certa área do colector, caso não haja intervenções de desobstrução e reabilitação do

colector.


84

Figura 6.6 - Evolução da anomalia intrusão de raízes no tempo.

Porém, da observação do gráfico, identificam-se diferenças negativas em todos os emissários em análise. A

diferença negativa mais representativa para todos os emissários é a de menos uma anomalia entre a inspecção

mais recente e a inspecção mais antiga, ocorrendo em 13% a 18% do número total de troços de cada emissário.

Nos emissários de Caparide e Marianas foi observada uma diferença negativa de 2 anomalias em pouco mais

de 5% dos troços.

Figura 6.7 - Variação do número de anomalias identificadas entre inspecções consecutivas.

Na prática, a incerteza do inspector, na identificação do número de anomalias, deve aproximar-se ao intervalo

associado à diferença negativa de 1 e 2 anomalias, o que corresponde a uma incerteza de cerca de 13% e 24%.

Os casos de diferenças de 3 e 4 anomalias, para além de serem pouco expressivos, é provável que tenham sido

motivados por outros aspectos para além do inspector.

6.4.3 INCERTEZA DO INSPECTOR NA IDENTIFICAÇÃO DE DEFEITOS ESTRUTURAIS NOS COLECTORES

Os defeitos identificados em inspecções CCTV são normalmente agrupados segundo defeitos funcionais ou

defeitos estruturais. Os defeitos estruturais podem ser aberturas ou deslocamento de juntas, fissuras, rupturas

e deformações. A classificação dos defeitos estruturais depende da sua gravidade e do material do colector. A



85

reabilitação destas anomalias faz-se geralmente por substituição do troço de colector, reparação pontual na

zona da anomalia ou utilização da técnica de linning para revestir o colector com uma nova camada.

Os defeitos funcionais relacionam-se com a capacidade do colector atender às necessidades de serviço, estes

defeitos estão associados à perda de capacidade, ao potencial de entupimento e à estanquidade. A maioria dos

defeitos funcionais tem origem em obstruções, detritos, incrustações e raízes. Através de uma operação de

manutenção caracterizada por um desentupimento do colector é possível eliminar anomalias deste tipo.

A identificação de um defeito funcional em inspecções consecutivas requer que o colector não tenha sido alvo

de uma operação de desentupimento no espaço de tempo entre as duas inspecções ao troço de colector. No

caso de estudo, as inspecções estão espaçadas por um intervalo de tempo de 4 anos. Quando se realiza uma

inspecção a um troço de um emissário, e são detectados anomalias funcionais, esse mesmo troço é

identificado para posterior operação de desentupimento, logo não é possível comparar anomalias funcionais

entre inspecções consecutivas dado que as anomalias identificadas em 2ª inspecção podem não corresponder

às anomalias da 1ª inspecção.

Para esta análise só foram considerados os defeitos estruturais, tendo em conta só os troços dos emissários

que não foram alvo de intervenções entre inspecções.

Dada a subjectividade inerente ao processo de identificação de anomalias e às condições de realização da

inspecção explicadas no subcapítulo 6.4.1, houve necessidade de seleccionar o conjunto de anomalias a serem

alvo desta análise. As anomalias das seguintes famílias: superfície de colector danificada por agentes químicos

ou mecânicos, falhas de soldaduras, solo visível através de um defeito no colector e falta de argamassa, não

foram consideradas nesta análise pois a sujidade das paredes do colector e o nível do escoamento podem

ocultar este tipo de defeitos. Outros defeitos como conexão intrusiva no colector, defeitos decorrentes de uma

reparação por Linning ou uma ligação defeituosa, também não foram considerados porque a amostra dos

defeitos possíveis de serem comparados em segunda inspecção é bastante reduzida. Por último também não

foram considerados defeitos do tipo infiltrações, pois a detecção destes depende muito das condições

exteriores ao colector que causaram a infiltração sendo bastante provável que de uma inspecção para outra

não haja qualquer infiltração no colector.

Os defeitos estruturais utilizados nesta avaliação correspondem a deformações, fissuras, fracturas, colector

partido, colapso do colector e juntas deslocadas. A Tabela 6.2 identifica os defeitos estruturais avaliados e a sua

respectiva codificação segundo a norma europeia EN13558-2.


86

Tabela 6.2 - Defeitos estruturais considerados na análise.

Família de defeitos

EN 13508-2

Código

Descrição adicional

Deformações BAA A Deformações verticais

BAA B Deformações horizontais

Fissuras

BAB A A Fissura superficial longitudinal

BAB B A Fissura longitudinal

BAB A B Fissura superficial circunferencial

BAB B B Fissura circunferencial

BAB A D Fissura superficial helicoidal

BAB B D Fissura helicoidal

BAB B C Fissura complexa

Fracturas

BAB C A Fractura Longitudinal

BAB C B Fractura circunferencial

BAB C D Fractura helicoidal

BAB C C Fractura complexa

Colector partido BAC A


BAC B B Colector partido sem alguns elementos do colector

Colapso BAC C

Junta deslocada BAJ A


BAJ B Junta deslocada radialmente

Dado que o espaço temporal entre duas inspecções consecutivas no caso de estudo é de 4 anos, considerou-se

que este é um intervalo de tempo suficiente para os defeitos poderem evoluir dentro da mesma família.

Exemplo disto é o caso de uma fissura circunferencial identificada na 1ª inspecção evoluir para uma fissura

helicoidal identificada na inspecção mais recente. Desta forma procurou-se identificar o número de anomalias

de uma família que não foram detectadas em segunda inspecção, sendo que as famílias das anomalias

caracterizam-se apenas pelos 3 primeiros caracteres da norma EN 13508-2. Outro factor a ter em conta para

realizar esta análise segundo as famílias de anomalias, é o facto de que a caracterização auxiliar, em geral,

identificar apenas a orientação ou a forma do defeito. Esta caracterização pode ser mal identificada pelo

inspector devido às condições da parede do colector, pois basta o colector apresentar alguma sujidade (ex.

gorduras ou incrustações), para que oculte parte do defeito numa das inspecções ao troço de colector,

resultando em identificações para forma ou orientação do defeito diferentes em inspecções consecutivas ao

troço de colector.



87

Por outro lado, este intervalo de tempo de 4 anos entre inspecções CCTV ao mesmo emissário, também pode

ser tempo suficiente para que haja um agravamento do estado da anomalia ao ponto de, na segunda

inspecção, a anomalia ter evoluído para outra família. Para analisar esta situação, agruparam-se as famílias de

anomalias em grupos que pretendem caracterizar este comportamento evolutivo e verificou-se também o

número de anomalias não detectadas em segunda inspecção. Os grupos de famílias considerados foram os

seguintes:

• Fractura + Colector Partido + Colapso;

• Colector Partido + Colapso.

Na Tabela 6.3 apresentam-se os resultados da análise relativos à percentagem do número de anomalias

estruturais não detectadas em segunda inspecção. Esta análise foi efectuada especificamente para cada

emissário e também em termos globais.

Tabela 6.3 - Analise da incerteza do inspector na identificação de anomalias estruturais.

Família de defeitos ou Grupos de defeitos

Percentagem do número de anomalias não detectadas em segunda inspecção

Emissário das Marianas

Emissário de Castelhana

Emissário de Caparide

Total

Deformações 14% (2/14) 0% 0% 14% (2/14)

Fissuras 46% (6/13) 77%(65/84) 0% 73% (71/97)

Fracturas 35% (8/23) 43% (40/93) 100% (3/3) 43% (51/119)

Junta deslocada 71% (12/17) 82% (27/33) 35% (8/23) 64% (47/73)

Colector partido + Colapso 75% (6/8) 38% (5/13) 0% 52% (11/21)

Fracturas + Colapso + Colector partido

45% (14/31) 36% (38/106) 100% (3/3) 39% (55/140)

Total de anomalias não detectados

45% (34/75) 61% (137/223) 42% (11/26) 56% (182/324)

Desta análise pode concluir-se que os defeitos estruturais do tipo Deformações, apesar de só terem sido

registados no emissário das Marianas, são um tipo de anomalia que é detectado eficazmente pelo inspector,

sendo que só 14% das anomalias não foram detectadas na segunda inspecção. As anomalias do tipo Fissuras

em termos gerais não foram detectadas em segunda inspecção em 73% dos casos, são um tipo de anomalias

estruturais que são passiveis de serem ocultadas por sujidade nas paredes do colector. O defeito do tipo Junta

deslocado em termos gerais não foi detectado em segunda inspecção em 64% dos casos. O defeito do tipo

Fracturas e a analise conjunta dos defeitos Colector partido e Colapso, apresentam em termos de total

percentagens de 43% e 52%, respectivamente, mas quando analisados em conjunto os três tipos de anomalias

(Fracturas, Colapso e Colector partido) a percentagem de anomalias não detectadas em segunda inspecção

reduz-se para cerca de 39%, indicando que no horizonte de 4 anos é possível haver uma evolução em termos

de tipo de anomalias estrutural, podendo uma anomalia em 1ª inspecção ser identificado como uma Fractura e


88

na inspecção posterior ter evoluído para um Colector partido ou um Colapso. Em termos gerais, verifica-se que

cerca de 56% das anomalias estruturais, não foram detectadas em segunda inspecção.

6.4.4 REPERCUSSÃO DA INCERTEZA DO INSPECTOR NA CLASSIFICAÇÃO PELOS PROTOCOLOS WRC E

NRC

No seguimento das análises anteriores, avaliou-se a repercussão da incerteza associada à identificação das

anomalias na atribuição do grau de condição funcional e estrutural através dos protocolos WRc e NRC. Para

determinar a condição de cada colector, as anomalias codificadas segunda a norma EN 13508-2 foram

convertidas para os protocolos WRc e NRC, tendo-se analisado a respectiva diferença entre o grau de condição

atribuído nos colectores, em inspecções consecutivas, para cada um dos emissários.

6.4.4.1 GRAU FUNCIONAL PELOS PROTOCOLOS WRC E NRC

Na Figura 6.8 apresentam-se as diferenças em termos do grau de condição funcional dos colectores, entre

inspecções sucessivas, segundo os protocolos do WRc nas abordagens pelo peso médio das anomalias e pelo

peso máximo, respectivamente. Os troços de colector que não apresentam defeitos ou não apresentam

defeitos identificáveis pelos protocolos de inspecção em ambas as inspecções aos emissários, também não

apresentam diferença no grau entre inpecções. Apesar de não haver diferença de grau, estes casos constituem

uma particularidade porque não repercutem a incerteza do inspector na identificção de anomalias. Nestas

análises estes casos foram identificados como N.C. (não considerados).

a) b)

Figura 6.8 - Incerteza do grau de condição funcional segundo o protocolo do WRc, utilizando a) o peso médio das anomalias e b) o peso máximo das anomalias.



89

Comparando a proporção de diferenças negativas, entre a primeira abordagem e a segunda abordagem do

protocolo WRc, constata-se que as repercussões da incerteza associada à identificação de anomalias, por parte

do inspector, são menos significativas na atribuição do grau de condição funcional pela abordagem do valor

médio, do que pela do valor máximo, para a qual foram observadas diferenças negativas em cerca de 18% do

colectores do emissário de Castelhana.

A Figura 6.9 apresenta a mesma avaliação do grau de condição funcional dos colectores, entre inspecções

sucessivas, mas segundo o protocolo NRC pelo peso máximo.

Figura 6.9 - Incerteza do grau de condição funcional segundo o protocolo do NRC, utilizando o peso máximo das

anomalias.

A utilização do protocolo NRC, na atribuição do grau de condição funcional, apenas se observam diferenças

negativas de 1 grau entre inspecções consecutivas, limitadas a um número reduzido de colectores. No entanto,

o conjunto de anomalias que contribuem para estimar o grau de condição funcional neste protocolo é muito

inferior ao do protocolo do WRc, designadamente a existência de depósitos de gorduras ou de anéis de

estanquidade protuberantes não é tida em consideração.

6.4.4.2 GRAU ESTRUTURAL PELOS PROTOCOLOS WRC E NRC

Na Figura 6.10 apresentam-se as diferenças em termos do grau de condição estrutural dos colectores, entre

inspecções sucessivas, segundo os protocolos do WRc e NRC. A abordagem para atribuição da classificação

estrutural por ambos os protocolos é pelo peso máximo, seguindo a recomendações de ambos os protocolos.

Os troços de colector que não apresentam defeitos ou não apresentam defeitos identificáveis pelos protocolos

de inspecção em ambas as inspecções aos emissários, também não apresentam diferença no grau entre

inpecções. Apesar de não haver diferença de grau, estes casos constituem uma particularidade porque não

repercutem a incerteza do inspector na identificção de anomalias. Nestas análises estes casos foram

identificados como N.C. (não considerados).


90

a) b)

Figura 6.10 - Incerteza do grau de condição estrutural segundo protocolo a) do WRc e b) do NRC.

Observa-se que, em ambos os protocolos, as diferenças negativas são reduzidas, indicando que a incerteza

associada à identificação das anomalias pelo inspector não tem grande influência na atribuição do grau de

condição estrutural. Este resultado pode ser explicado pelo facto da condição estrutural ser dada pelas

anomalias, em princípio, mais visíveis e, como tal, mais prováveis de serem detectadas de forma consistente

nas inspecções.

6.4.5 INCERTEZA DO PROTOCOLO Outra fonte de incerteza é o protocolo adoptado. Os pesos que os protocolos atribuem às diferentes anomalias

são, em grande medida, subjectivos, pelo que é expectável haver diferenças no grau de condição obtido.

Adicionalmente, a abordagem utilizada para ponderar os pesos e os critérios estabelecidos, para converter no

grau de condição respectivo, também são fontes de variabilidade. Em particular, no caso da atribuição do grau

de condição funcional no protocolo WRc, a utilização da abordagem do peso médio das anomalias no colector

ou a abordagem do valor máximo, utilizando os critérios respectivos para determinar o grau de condição, pode

originar resultados distintos.

Esta análise foi realizada para cada inspecção dos emissários de Caparide, Castelhana, Marianas e

Sassoeiros.Este subcapitulo foi organizado comentando-se os resultados obtidos por emissário. Para cada

emissário foram interpretados os resultados da diferença de grau funcional obtido para diferentes abordagens

do protocolo WRc, a diferença de grau funcional obtido entre os protocolos WRc e NRC e por último a

diferença de grau estrutural obtido entre o protocolo WRc e NRC.



91

a) b)

Figura 6.11 - Incerteza do grau de condição entre os protocolos do WRc e do NRC usando a abordagem do peso máximo para a) a condição funcional e b) a condição estrutural, na 1ª inspecção.

a) b)

Figura 6.12 - Incerteza do grau de condição entre os protocolos do WRc e do NRC usando a abordagem do peso máximo para a) a condição funcional e b) a condição estrutural, na 2ª inspecção.


92

a) b)

Figura 6.13 - Incerteza do grau de condição funcional – Diferença de grau funcional entre as abordagens do peso médio e do peso máximo segundo o protocolo do WRc na a) 1ª inspecção e b) 2ª inspecção.

6.4.5.1 EMISSÁRIO DE CAPARIDE

Diferença de grau funcional segundo o protocolo WRc entre as abordagens do peso médio e peso máximo

Na aplicação do protocolo WRc para determinar o grau de condição funcional no emissário de Caparide, as

abordagens pelo peso médio e pelo peso máximo apresentam uma diferença de 1 grau em cerca de 26% do

número de troços do emissário na 1ª inspecção e de 62% do número de troços do emissário na 2ª inspecção.

Esta diferença entre os resultados obtidos para as das duas inspecções explica-se porque na 1ª inspecção, este

emissário apresentava um número reduzido de anomalias funcionais em comparação com a 2ª inspecção. A

diferença de um grau entre as abordagens explica-se pelo facto de na abordagem segundo o peso máximo, a

atribuição da condição do troço de colector faz-se com base na anomalia mais severa, ou seja o estado do troço

de colector é classificado com base no estado da secção em que se encontra a anomalia mais severa. No caso

da abordagem pelo peso médio, a atribuição da condição do troço de colector faz-se com base na média

ponderada do peso das anomalias encontradas ao longo do troço do colector, através desta abordagem

obtém-se o estado geral de todo o colector (Figura 6.13).

Diferença de grau funcional entre os protocolos WRc e NRC

Na avaliação da diferença na atribuição do grau de condição funcional entre o protocolo WRc e NRC, observa-

se uma variação de comportamento entre inspecções. Na primeira inspecção observa-se que cerca de 60% do

número de troços do emissário não apresentam diferença de grau entre os dois protocolos, pois nesta

inspecção a maioria dos trechos não apresenta qualquer defeito funcional. Na segunda inspecção, a maioria

dos trechos apresenta defeitos, o que pode ocorrer naturalmente, resultando na variação da condição entre

protocolos de 1 grau em cerca de 90% da extensão do emissário (Figura 6.11 - a e Figura 6.12 - a). Este



93

resultado da segunda inspecção explica-se pelo facto de o protocolo WRc em geral atribuir um grau superior às

anomalias observadas.

Diferença de grau estrutural entre os protocolos WRc e NRC

A avaliação estrutural deste emissário denota que a maioria dos trechos não apresenta qualquer defeito

estrutural na primeira inspecção, pelo que cerca de 99% dos troços não apresentam diferença do grau de

condição estrutural entre os dois protocolos. Na inspecção mais recente, cerca de 80% dos troços ainda não

apresenta qualquer diferença do grau de condição e as diferenças observadas são bastante reduzidas, cerca de

20% repartidos por variações de 1 grau e 2 graus (Figura 6.11 - b e Figura 6.12 - b).

6.4.5.2 EMISSÁRIO DE CASTELHANA


O comportamento, em termos da variação do grau de condição funcional entre as diferentes abordagens do

protocolo WRc, é similar em ambas as inspecções do emissário de Castelhana. Não há qualquer variação em

cerca de 43% a 52% dos troços. A variação de grau mais significativa é de 1 grau em cerca de 40% dos troços do

emissário em ambas as inspecções. A variação mais uma vez pode ser explicada pelas diferenças conceptuais

das duas abordagens, sendo que a abordagem pelo máximo classifica com base no estado da secção mais

degradada do troço de colector, onde se encontra a anomalia mais grave, e a abordagem pela média classifica

numa óptica do estado geral de todo o troço de colector (Figura 6.13).


Na primeira inspecção, a comparação entre o grau de condição funcional entre protocolos resulta na diferença

de 1 grau em 90%, estando associada ao facto do WRc atribuir um grau superior para as anomalias observadas.

Já a diferença de 2 graus em 10% dos troços resulta da tendência do protocolo NRC atribuir graus superiores

quando a anomalia dominante é a “intrusão de raízes”. Na segunda inspecção, a diferença de 1 grau entre

protocolos em 45% do emissário e de 2 graus em 17% do emissário decorre dos mesmos motivos (Figura 6.11 -

a e Figura 6.12 - a).


Em termos estruturais, a maioria dos trechos em ambas as inspecções apresenta um grau de condição

estrutural superior a 0, o que indica que a maioria dos troços tem defeitos estruturais. Na primeira inspecção,

não há qualquer diferença de grau entre ambos os protocolos em 49% dos troços inspeccionados. A diferença

de 1 grau nesta inspecção está associada a 45% dos troços e o protocolo que atribui um grau superior é o WRc.

As restantes diferenças são pouco representativas nesta inspecção. Na segunda inspecção, verifica-se um

aumento para 68% de troços que não apresentam diferença do grau de condição estrutural. Este aumento de


94

inspecção para inspecção aparenta indicar que o agravamento dos defeitos ao longo do tempo leva a que o

grau atribuído pelo NRC tende a igualar o grau atribuído pelo WRc. As restantes categorias de diferença do

grau de condição estrutural entre protocolos são pouco representativas (Figura 6.11 - b e Figura 6.12 - b).

6.4.5.3 EMISSÁRIO DAS MARIANAS


Na primeira inspecção, as diferentes abordagens do protocolo WRc para a classificação funcional no emissário

de Marianas, não existe diferenças de grau em cerca de 78% dos troços do emissário, a variação de 1 grau é a

mais predominante e verifica-se em cerca de 18% dos troços. A variação de 1 grau entre abordagens na

segunda inspecção é superior, cerca de 47% dos troços. Para esta inspecção mais recente, não ocorre qualquer

variação em cerca de 49% dos troços e a variação de 2 graus é pouco significativa cerca de 4%. Esta diferença

de comportamento entre inspecções é justificada pelo aumento de defeitos funcionais entre as inspecções,

sendo que na primeira inspecção o número de defeitos funcionais era reduzido. Mais uma vez as diferenças de

grau atribuído devem-se às diferenças conceptuais entre as abordagens (Figura 6.13).


Cerca de 13% dos troços do emissário apresentam uma diferença de 1 grau na avaliação funcional dos

protocolos em ambas a inspecções e, tal como nos outros emissários, deve-se na maior parte dos casos ao

protocolo WRc atribuir um grau superior ao protocolo NRC (Figura 6.11 - a e Figura 6.12 - a).


Na avaliação estrutural, é de notar que em ambas as inspecções a maioria dos troços de colector não apresenta

defeitos estruturais associados, desta forma não existe diferença de grau de condição estrutural em quase toda

a extensão do emissário. As diferenças de grau de condição estrutural entre protocolos são pouco

representativas para ambas as inspecções (Figura 6.11 - b e Figura 6.12 - b).

6.4.5.4 EMISSÁRIO DE SASSOEIROS


Os troços do emissário de Sassoeiros apresentam na sua maioria defeitos funcionais. A diferença de 1 grau

entre as abordagens pelo peso médio e pelo peso máximo das anomalias, segundo o protocolo WRc, é mais

acentuada neste emissário, afectando cerca de 53% do total de troços do emissário (Figura 6.13). Estas

diferenças também são explicadas pela diferença conceptual de atribuição da classificação aos troços de

colector pelas diferentes abordagens.



95


O grau de condição funcional entre protocolos apresenta uma diferença de 1 grau em cerca de 60% dos troços

do emissário. Este resultado é consequência do protocolo WRc atribuir, em regra, um grau superior ao

protocolo NRC. Nesta análise, é de destacar que 30% dos troços do emissário apresentam o mesmo grau de

condição funcional para ambos os protocolos (Figura 6.11 - a e Figura 6.12 - a).


Dois dos materiais mais utilizados nos troços deste emissário são o PVC e o PVC-C, representando cerca de 27%

dos troços do emissário. Os anos de construção dos troços nestes materiais situam-se entre os anos de 2000,

2005 e 2007, pelo que é usual não se verificar qualquer defeito estrutural. Este facto contribui para que não

sejam observadas diferenças do grau e condição estrutural em cerca de 77% do emissário (Figura 6.11 - b e

Figura 6.12 - b).


96



97

Capítulo 7 – CONSIDERAÇÕES FINAIS E RECOMENDAÇÕES

No estabelecimento de uma estratégia de gestão pró-activa com o objectivo de melhorar a performance dos

sistemas de drenagem, a avaliação da condição dos colectores e a decisão sobre o tipo de reabilitação a

efectuar são factores importantes para atingir este objectivo. A ferramenta desenvolvida nesta dissertação,

para ponderação e classificação automática da condição funcional e estrutural dos colectores de cada

emissário, segundo os protocolos WRc e NRC, veio permitir a comparação das classificações obtidas entre os

protocolos. Neste âmbito, é importante referir que o protocolo WRc, de um modo geral, tende a atribuir

classificações mais severas do que o protocolo NRC, tanto para a classificação funcional como para a

classificação estrutural. No caso do protocolo WRc há que referir que este protocolo permite a atribuição da

condição funcional segundo duas abordagens, uma pela ponderação do peso médio das anomalias encontradas

no troço e outra com base no peso da anomalia mais severa encontrada no troço. Das análises efectuadas no

subcapítulo 6.4.5, podemos verificar que existe um número significativo de troços dos emissários em estudo

que apresentam a diferença de um grau na atribuição da condição funcional entre as duas abordagens do

protocolo WRc. Esta diferença é explicada pela diferença conceptual das duas abordagens. Na abordagem pelo

peso médio, a atribuição da condição funcional do troço de colector faz-se com base na ponderação da média

dos pesos das anomalias encontradas no troço de colector. Através desta abordagem a classificação obtida

para o troço apresenta uma melhor descrição de todo o troço do colector. No caso da abordagem pelo peso

máximo, a atribuição da condição do troço faz-se com base na anomalia mais severa encontrada no colector.

Nesta abordagem a classificação do troço do colector descreve apenas a secção mais degrada do troço, ou seja,

o local onde se encontra a anomalia mais grave.

Recomenda-se o uso de ambas as abordagens do protocolo WRc para a ponderação do estado funcional do

colector por parte da entidade gestora, visto que a análise de ambas as classificações permite, num processo

de tomada de decisão, que se tenha em consideração não só tenha o estado geral do troço, mas também o

estado específico da secção mais degrada do mesmo troço, sem ter de consultar os vídeos da inspecção CCTV.

Outro processo importante na implementação de uma estratégia pró-activa é a inspecção da infra-estrutura de

drenagem. No caso de estudo, a inspecção da infra-estrutura faz-se com recurso à técnica de CCTV. A incerteza

associada a esta técnica decorre das limitações explicadas no subcapítulo 6.4.1, destas limitações destaca-se o

erro decorrente do inspector na identificação de anomalias. As análises à incerteza do inspector na

identificação de anomalias (subcapítulo 6.4.2) e à incerteza do inspector na identificação de defeitos

estruturais no colector (subcapítulo 6.4.3) revelam que o erro associado à incerteza ainda é significativo. Na

análise do subcapítulo 6.4.2 destaca-se que existe incerteza associada à identificação de anomalias em cerca

de:

• 13% dos troços do emissário de Castelhana;

Capitulo 7 – Considerações finais e recomendações

98

• 23% dos troços do emissário de Caparide; • 24% dos troços do emissário de Marianas.

Na análise do subcapítulo 6.4.3, destaca-se que 56% das anomalias estruturais não foram detectadas em

inspecção posterior, valor bastante superior comparado com o estudo de DIRKSEN [et al.] (2007), onde cerca

de 30% das anomalias estruturais identificadas numa primeira inspecção não eram detectadas na inspecção

posterior. No estudo de DIRKSEN [et al.] (2007), também foi analisada a incerteza associada à identificação de

algumas anomalias estruturais. As anomalias do tipo fissuras e fracturas, no estudo de Dirksen apresentam

valores entre os 60% e 37% para colectores rígidos e de 10% para colectores flexíveis. Na análise do subcapítulo

6.4.3, não foi efectuada esta distinção do material do colector, mas as fissuras e fracturas foram avaliadas

separadamente. Para as fissuras registou-se um valor de 73% de anomalias não detectadas em segunda

inspecção, valor que é considerado normal visto que este tipo de defeito pode facilmente ser ocultado por

outros defeitos no colector, nomeadamente gorduras e incrustações. No caso de defeitos do tipo fractura o

valor foi de 43%, estando este de acordo com os resultados da análise efectuada por DIRKSEN [et al.] (2007).

No caso das anomalias do tipo junta deslocada não detectadas em segunda inspecção, no estudo de DIRKSEN

[et al.] (2007), a incerteza na identificação deste tipo de anomalias varia entre 88% e 40%. Estes valores são

justificados pela reduzida ocorrência deste tipo de defeitos neste estudo, em reflexo do facto do inspector

estar menos atento para a detecção deste tipo de defeitos. Comparativamente, na análise efectuada no

subcapítulo 6.4.3, a percentagem de anomalias não detectadas do tipo junta deslocada foi de 64%. Na análise

do subcapítulo 6.4.3, a amostra de anomalias para cada tipo de anomalia estrutural é reduzida, logo os valores

associados à incerteza na identificação de cada anomalia estrutural são pouco representativos para tirar

conclusões acerca eficácia do inspector na identificação das mesmas. Recomenda-se que em estudos futuros

seja efectuada novamente esta análise, com a inclusão de dados de inspecção de outros emissários permitindo

ampliar a amostra.

Apesar da incerteza do inspector na identificação de anomalias ainda ser significativa, quando se avalia a

condição do colector com recurso aos protocolos, a análise do subcapítulo 6.4.4 demonstra que não se

repercutem os erros decorrentes do inspector na identificação de anomalias nas classificações estruturais e

funcionais dos colectores. Estes resultados explicam-se pelo facto das anomalias mais severas serem

geralmente detectadas pelo operador em inspecções consecutivas e, como o peso associado a estas anomalias

é superior às restantes do troço, estas vão ter maior relevância na atribuição da classificação ao troço. Da

análise do subcapítulo 6.4.4 recomenda-se o uso do protoclo de inspecção WRc para a classificação estrutural

por apresentar a menor repercussão do erro do inspector na identificação de anomalias. No caso da

classificação funcional recomenda-se tabém o uso do protocolo WRc, apesar de este apresentar maior

repercussão do erro na identiifação de anomalias funcionais. Visto que o protoclo NRC não tem em conta

anomalias funcionais como depósitos de gorduras ou anéis de estanquidade protuberantes. Outro aspecto a

salientar da análise do subcapítulo 6.4.4 é o facto da repercussão do erro na classificação funcional ser mais do

que nas classificações estruturais, independentemente do protocolo. Este resultado é explicado pelo facto das



99

anomalias funcionais poderem desaparecer ao longo do tempo e consequentemente de uma inspecção para

outra não serem detectadas. Defeitos como gordura, incrustações e sedimentos podem ser limpos devido a um

episódio em que o caudal permita a sua remoção.

O uso dos dados de inspecção para a tomada de decisões e a aplicação em modelos de previsão com base em

processo de deterioração deve ser efectuado com cuidado, visto que o erro associado ao inspector ainda é

significativo. Para a elaboração de modelos de deterioração, o que poderá constituir um tópico para futura

investigação, deve utilizar-se a condição dos colectores atribuída por protocolos, visto que a condição do

colector é geralmente calculada com base na anomalia mais grave, tendo esta mais probabilidade de ser

detectada pelo inspector em inspecções consecutivas.

Em termos de recomendações para estudos futuros, refere-se que a ampliação da amostra com outros

emissários pode proporcionar o estudo de outros factores que influenciam a incerteza do observador. Sugere-

se, nomeadamente, uma análise das características fisicas do colector que podem influenciar a identificação de

anomalias (por exemplo, a cor ou textura da tubagem podem dificultar a detecção, na imagem obtida por

CCTV, das anomalias). Outra característica fisica que pode ser alvo de análise é o diâmetro do colector. Esta

caracterisctica pode influenciar a luminosidade e ter repercussões directas na qualidade da imagem obtida pela

inspecção CCTV. Outra análise importante é verificar a influência do estado de geral de conservação do

colector na eficácia com que o inspector identifica as anomalias, ou seja num colector mais degradado o

inspector terá tendência a realizar a inspecção com mais cuidado, contrariamente a um colector menos

degradado, onde o inspector terá tendência a avançar com o robot de inspecção mais rápido e por

consequência não detectar anomalias. Outro factor que pode ser objecto de análise é a altura do dia que é

efectuada a inspecção, pois pode ter influência na motivação do inspector e por consequência na sua eficiência

na identificação de anomalias.

Outra recomendação de estudo futuro, consiste na análise da influência das operações de limpeza na

identificação de anomalias estruturais em inspecções CCTV. Esta análise pode ser efectuda comparando os

dados das inspecções CCTV antes e após uma operação de limpeza. Dado que as operações de limpeza

permitem eliminar anomalias como incrustações, gorduras e detritos e estas podem ocultar alguns defeitos

estruturais das paredes dos colectores, é esperado que haja um incremento no número de anomalias

estruturais identificadas na inspecção posterior à operação de limpeza.

Em relação às técnicas que podem servir de alternativa ao CCTV para a obtenção de dados relativos ao estado

dos colectores, recomenda-se o uso de sistemas multi-sensoriais, pois estes incorporam várias técnicas de

inspecção no mesmo sistema e são menos dependentes do inspector, permitindo obter dados sobre os

colectores com um maior rigor e qualidade.

Capitulo 7 – Considerações finais e recomendações

100



101

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107

ANEXOS

ANEXO A - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2005 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE CAPARIDE

ID Construção

Caixas

Cota do Fundo [m]

Cota do Terreno [m]

Profundidade [m]

Comprimento Inclinação Diâmetro Material

[ano] Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante [m] [%] [mm] [-]

1 1997 CP0010.00 CP0020.00 242,44 239,63 244,21 241,82 1,77 2,19 25,11 11,19 200 PVC

2 1997 CP0020.00 CP0030.00 239,62 238,99 241,82 241,39 2,2 2,4 6,65 9,47 200 PVC

3 1997 CP0030.00 CP0040.00 238,83 238,55 241,39 240,67 2,56 2,12 10,41 2,69 250 PVC

4 1997 CP0040.00 CP0050.00 238,54 236,93 240,67 239,14 2,13 2,21 14,4 11,18 250 PVC

5 1997 CP0050.00 CP0060.00 236,92 233,54 239,14 235,82 2,22 2,28 40,24 8,4 250 PVC

6 1997 CP0060.00 CP0070.00 233,47 232,42 235,82 234,59 2,35 2,17 31,31 3,35 250 PVC

7 1997 CP0070.00 CP0080.00 232,41 232,01 234,59 233,96 2,18 1,95 9,99 4 250 PVC

… … … … … … … … … … … … … …

262 1997 CP3100.00 CP3110.00 18,41 18,4 21,53 21,24 3,12 2,84 20,27 0,05 710 PVC

263 1997 CP3110.00 CP3120.00 18,4 18,19 21,24 20,84 2,84 2,65 28,08 0,75 710 PVC

264 1997 CP3120.00 CP3130.00 18,15 17,94 20,84 20,01 2,69 2,07 31,78 0,66 710 PVC

265 1997 CP3130.00 CP3140.00 17,92 17,92 20,01 19,98 2,09 2,06 2,76 0 710 PVC

266 1997 CP3140.00 CP3150.00 16,25 16,15 19,98 19,68 3,73 3,53 18,23 0,55 800 PVC

267 1997 CP3150.00 CP3160.00 16,13 16,05 19,68 19,4 3,55 3,35 30,84 0,26 800 PVC

268 1997 CP3160.00 CP3170.00 16,09 16,12 19,4 19,42 3,31 3,3 8,25 -0,36 800 PVC

269 1997 CP3170.00 CP3180.00 16,1 16,03 19,42 19,36 3,32 3,33 7,75 0,9 800 PVC

270 1997 CP3180.00 CP3190.00 16,02 16,02 19,36 19,51 3,34 3,49 2,12 0 800 PVC

271 1997 CP3090.00 CP3100.00 18,62 18,43 21,73 21,53 3,11 3,1 27,44 0,69 710 PVC

Anexos

108

ANEXO B - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2009 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE CAPARIDE

ID Construção

Caixas

Cota do Fundo [m]

Cota do Terreno [m]

Profundidade [m]


[ano] Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante [m] [%] [mm] [-] 1 1997 CP0175.00 CP0180.00 214,11 213,13 217,47 214,95 3,36 1,82 14,95 6,56 250 PVC

2 1997 CP0180.00 CP0185.00 213,12 210,39 214,95 212,19 1,83 1,8 45,63 5,98 250 PVC

3 1997 CP0185.00 CP0190.00 210,37 209,59 212,19 212,39 1,82 2,8 21,6 3,61 250 PVC

4 1997 CP0190.00 CP0200.00 209,58 208,56 212,39 210,7 2,81 2,14 3,9 26,15 250 PVC

5 1997 CP0200.00 CP0205.00 208,54 206,98 210,7 209,73 2,16 2,75 6,02 25,91 250 PVC

6 1997 CP0205.00 CP0210.00 206,88 205,2 209,73 206,91 2,85 1,71 27,5 6,11 250 PVC

7 1997 CP0210.00 CP0220.00 204,69 202,35 206,91 204,3 2,22 1,95 42,03 5,57 250 PVC

… … … … … … … … … … … … … …

307 1997 CP3100.00 CP3110.00 18,41 18,4 21,53 21,24 3,12 2,84 20,27 0,05 710 PVC

308 1997 CP3110.00 CP3120.00 18,4 18,19 21,24 20,84 2,84 2,65 28,08 0,75 710 PVC

309 1997 CP3120.00 CP3130.00 18,15 17,94 20,84 20,01 2,69 2,07 31,78 0,66 710 PVC

310 1997 CP3130.00 CP3140.00 17,92 17,92 20,01 19,98 2,09 2,06 2,76 0 710 PVC

311 1997 CP3140.00 CP3150.00 16,25 16,15 19,98 19,68 3,73 3,53 18,23 0,55 800 PVC

312 1997 CP3150.00 CP3160.00 16,13 16,05 19,68 19,4 3,55 3,35 30,84 0,26 800 PVC

313 1997 CP3160.00 CP3170.00 16,09 16,12 19,4 19,42 3,31 3,3 8,25 -0,36 800 PVC

314 1997 CP3170.00 CP3180.00 16,1 16,03 19,42 19,36 3,32 3,33 7,75 0,9 800 PVC

315 1997 CP3180.00 CP3190.00 16,02 16,02 19,36 19,51 3,34 3,49 2,12 0 800 PVC

316 1997 CP3190.00 CP3200.00 15,51 15,44 19,51 18,85 4 3,41 21,35 0,33 800 PVC



109

ANEXO C - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2006 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE CASTELHANA

ID Construção

Caixas

Cota do Fundo [m]

Cota do Terreno [m]

Profundidade [m]


[ano] Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante [m] [%] [mm] [-] 1 1960 CS0010.00 CS0020.00 110,31 108,57 113,1 111 2,79 2,43 55,82 3,12 315 PP-C

2 1960 CS0020.00 CS0030.00 108,57 106,96 111 110,18 2,43 3,22 53,67 3 315 PP-C

3 1960 CS0030.00 CS0040.00 106,96 106,7 110,18 110,3 3,22 3,6 25,13 1,03 315 PP-C

4 1960 CS0040.00 CS0050.00 106,7 106,6 110,3 110,45 3,6 3,85 19,62 0,51 315 PP-C

5 1960 CS0050.00 CS0060.00 106,6 106,3 110,45 110,83 3,85 4,53 59,82 0,5 315 PP-C

6 1960 CS0060.00 CS0070.00 106,3 106,18 110,83 111 4,53 4,82 25,02 0,48 315 PP-C

7 1960 CS0070.00 CS0080.00 106,18 105,88 111 111,37 4,82 5,49 60 0,5 315 PP-C

… … … … … … … … … … … … … …

63 1960 CS0630.00 CS0640.00 42,01 41,53 44,24 44,04 2,23 2,51 21,23 2,26 500 BS

64 1960 CS0640.00 CS0650.00 41,49 40,74 44,04 43,09 2,55 2,35 32,82 2,29 500 BS

65 1960 CS0650.00 CS0655.00 40,72 40,14 43,09 43,21 2,37 3,07 30,38 1,91 500 BS

66 1960 CS0655.00 CS0660.00 40,13 39,82 43,21 44,21 3,08 4,39 17,86 1,74 500 BS

67 1960 CS0660.00 CS0670.00 39,78 39,39 44,21 43,78 4,43 4,39 20,76 1,88 500 BS

68 1960 CS0670.00 CS0680.00 39,38 38,96 43,78 42,91 4,4 3,95 28,23 1,49 500 BS

69 1960 CS0680.00 CS0690.00 38,96 38,7 42,91 41,79 3,95 3,09 23,85 1,09 500 BS

70 1960 CS0690.00 CS0700.00 38,72 38,21 41,79 41,32 3,07 3,11 29,32 1,74 500 BS

71 1960 CS0700.00 CS0710.00 38,22 37,97 41,32 41,01 3,1 3,04 48,15 0,52 500 BS

72 1960 CS0710.00 CS0720.00 37,96 37,81 41,01 40,82 3,05 3,01 19,97 0,75 500 BS

Anexos

110

ANEXO D - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2010 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE CASTELHANA

ID Construção

Caixas

Cota do Fundo [m]

Cota do Terreno [m]

Profundidade [m]


[ano] Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante [m] [%] [mm] [-] 1 2008 CS0010.00 CS0020.00 110,31 108,57 113,1 111 2,79 2,43 55,82 3,12 315 PP-C

2 2008 CS0020.00 CS0030.00 108,57 106,96 111 110,18 2,43 3,22 53,67 3 315 PP-C

3 2008 CS0030.00 CS0040.00 106,96 106,7 110,18 110,3 3,22 3,6 25,13 1,03 315 PP-C

4 2008 CS0040.00 CS0050.00 106,7 106,6 110,3 110,45 3,6 3,85 19,62 0,51 315 PP-C

5 2008 CS0050.00 CS0060.00 106,6 106,3 110,45 110,83 3,85 4,53 59,82 0,5 315 PP-C

6 2008 CS0060.00 CS0070.00 106,3 106,18 110,83 111 4,53 4,82 25,02 0,48 315 PP-C

7 2008 CS0070.00 CS0080.00 106,18 105,88 111 111,37 4,82 5,49 60 0,5 315 PP-C

… … … … … … … … … … … … … …

99 1960 CS0930.00 CS0940.00 22,64 22,35 24,43 24,39 1,79 2,04 19,62 1,48 500 BS

100 1960 CS0940.00 CS0950.00 22,34 21,42 24,39 23,07 2,05 1,65 23,24 3,96 500 BS

101 1960 CS0950.00 CS0960.00 21,37 20,51 23,07 22,17 1,7 1,66 41,43 2,08 500 BS

102 1960 CS0960.00 CS0970.00 20,47 18,51 22,17 19,91 1,7 1,4 42,09 4,66 500 BS

103 1960 CS0970.00 CS0980.00 18,49 18,27 19,91 19,64 1,42 1,37 22,19 0,99 500 BS

104 1960 CS0980.00 CS0990.00 18,24 17,93 19,64 20,6 1,4 2,67 24,17 1,28 500 BS

105 1960 CS0990.00 CS0995.00 17,94 17,39 20,6 19,4 2,66 2,01 23 2,39 500 BS

106 1960 CS0995.00 CS1000.00 17,38 16,67 19,4 18,55 2,02 1,88 29,1 2,44 500 BS

107 1960 CS1000.00 CS1010.00 16,63 16,57 18,55 18,55 1,92 1,98 4,65 1,29 500 BS

108 1960 CS1010.00 CS1020.00 16,56 15,18 18,55 16,86 1,99 1,68 25,01 5,52 500 PVC



111

ANEXO E - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2006 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE MARIANAS

ID Construção

Caixas

Cota do Fundo [m]

Cota do Terreno [m]

Profundidade [m]


[ano] Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante [m] [%] [mm] [-]

1 1975 MA0010.00 MA0020.00 3,33 80,17 6,69 83,47 3,36 3,3 65,87 79,35 300 FC

2 1995 MA0020.00 MA0030.00 4,84 77,79 9,7 82,61 4,86 4,82 34,5 77,53 360 PEAD

3 1995 MA0030.00 MA0040.00 4,495 77,48 9,365 81,6 4,87 4,12 37,14 77,18 360 PEAD

4 1995 MA0040.00 MA0050.00 4,435 77,1 8,635 81,77 4,2 4,67 50,86 76,66 360 PEAD

5 1995 MA0050.00 MA0060.00 4,87 76,63 9,57 81,67 4,7 5,04 24,91 76,38 360 PEAD

6 1995 MA0060.00 MA0070.00 4,17 76,02 8,42 80,11 4,25 4,09 36,2 75,71 360 PEAD

7 1995 MA0070.00 MA0080.00 4,2 75,51 8,49 79,62 4,29 4,11 59,67 74,93 360 PEAD

… … … … … … … … … … … … … …

128 1965 MA1320.00 MA1330.00 2,135 6,92 4,435 8,89 2,3 1,97 13,2 6,74 200 GC

129 1965 MA1330.00 MA1340.00 2,325 6,5 4,585 8,89 2,26 2,39 23,41 6,22 200 GC

130 1965 MA1340.00 MA1350.00 2,6 6,08 5,13 8,75 2,53 2,67 46,6 5,59 200 GC

131 1965 MA1350.00 MA1360.00 3,095 5,47 6,175 8,58 3,08 3,11 6,64 5,42 200 GC

132 1965 MA1360.00 MA1370.00 3,25 5,43 6,35 8,83 3,1 3,4 27,63 5,07 200 GC

133 1965 MA1370.00 MA1380.00 3,215 5,04 6,645 8,04 3,43 3 52,76 3,86 200 GC

134 1965 MA1380.00 MA1390.00 3,15 3,77 6,24 6,98 3,09 3,21 3,33 3,5 500 GC

135 1965 MA1390.00 MA1400.00 3,72 3,46 6,97 7,65 3,25 4,19 17,06 2,94 500 GC

136 1965 MA1400.00 MA1410.00 2,565 2,91 6,785 3,82 4,22 0,91 6,54 2,28 500 GC

137 1965 MA1410.00 MA1420.00 1,91 2,28 2,82 5,19 0,91 2,91 8,27 2,23 500 GC

Anexos

112

ANEXO F - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2010 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE MARIANAS

ID Construção

Caixas

Cota do Fundo [m]

Cota do Terreno [m]

Profundidade [m]


[ano] Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante [m] [%] [mm] [-] 1 1975 MA0010.00 MA0020.00 3,33 80,17 6,69 83,47 3,36 3,3 65,87 79,35 300 FC

2 1995 MA0020.00 MA0030.00 4,84 77,79 9,7 82,61 4,86 4,82 34,5 77,53 360 PEAD

3 1995 MA0030.00 MA0040.00 4,495 77,48 9,365 81,6 4,87 4,12 37,14 77,18 360 PEAD

4 1995 MA0040.00 MA0050.00 4,435 77,1 8,635 81,77 4,2 4,67 50,86 76,66 360 PEAD

5 1995 MA0050.00 MA0055.00 4,87 76,63 9,57 81,67 4,7 5,04 24,91 76,38 360 PEAD

6 1995 MA0055.00 MA0060.00 4,635 76,34 9,715 80,53 5,08 4,19 28,34 76,08 360 PEAD

7 1995 MA0060.00 MA0070.00 4,17 76,02 8,42 80,11 4,25 4,09 36,2 75,71 360 PEAD

… … … … … … … … … … … … … …

153 1965 MA1340.00 MA1345.00 2,6 6,08 5,13 8,75 2,53 2,67 46,6 5,59 200 GC

154 1965 MA1345.00 MA1350.00 2,875 5,58 5,555 8,65 2,68 3,07 8,66 5,48 200 GC

155 1965 MA1350.00 MA1360.00 3,095 5,47 6,175 8,58 3,08 3,11 6,64 5,42 200 GC

156 1965 MA1360.00 MA1370.00 3,25 5,43 6,35 8,83 3,1 3,4 27,63 5,07 200 GC

157 1965 MA1370.00 MA1380.00 3,215 5,04 6,645 8,04 3,43 3 52,76 3,86 200 GC

158 1965 MA1380.00 MA1390.00 3,15 3,77 6,24 6,98 3,09 3,21 3,33 3,5 500 GC

159 1965 MA1390.00 MA1400.00 3,72 3,46 6,97 7,65 3,25 4,19 17,06 2,94 500 GC

160 1965 MA1400.00 MA1410.00 2,565 2,91 6,785 3,82 4,22 0,91 6,54 2,28 500 GC

161 1965 MA1410.00 MA1420.00 1,91 2,28 2,82 5,19 0,91 2,91 8,27 2,23 500 GC

162 2008 MA1420.00 SS2390.00 2,36 2,25 5,25 4,08 2,89 1,83 26,52 2,06 500 PP-C



113

ANEXO F - FOLHA DE CÁLCULO “COLECTORES” PARA A INSPECÇÃO DE 2005 REALIZADA AO EMISSÁRIO DE SASSOEIROS

ID Construção

Caixas

Cota do Fundo [m]

Cota do Terreno [m]

Profundidade [m]


[ano] Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante Jusante Montante [m] [%] [mm] [-] 1 1980 SS0010.00 SS0020.00 112,91 112,58 114,64 114,6 1,73 2,02 25,16 1,31 250 GC

2 1980 SS0020.00 SS0025.00 112,55 112,15 114,6 114,12 2,05 1,97 44,8 0,89 250 GC

3 1980 SS0025.00 SS0030.00 112,14 111,95 114,12 114,33 1,98 2,38 20,82 0,91 250 GC

4 1980 SS0030.00 SS0040.00 111,93 111,83 114,33 113,86 2,4 2,03 20,8 0,48 250 GC

5 1980 SS0040.00 SS0050.00 111,71 111,48 114,02 113,97 2,31 2,49 17,87 1,29 250 GC

6 1980 SS0050.00 SS0060.00 111,46 111,29 113,97 113,52 2,51 2,23 10,8 1,57 250 GC

7 1980 SS0060.00 SS0070.00 110,85 110,7 113,5 113,04 2,65 2,34 13,82 1,09 250 GC

… … … … … … … … … … … … … …

269 2000 SS2290.00 SS2300.00 2,6 2,54 4,48 4,5 1,88 1,96 42,08 0,14 500 PP-C

270 2000 SS1990.00 SS2000.00 7,71 7,23 9,55 9,58 1,84 2,35 53,31 0,9 400 PVC

271 2000 SS2000.00 SS2010.00 7,18 6,81 9,58 9,33 2,4 2,52 42,23 0,88 400 PVC

272 2000 SS2010.00 SS2020.00 6,79 6,44 9,33 8,88 2,54 2,44 42,4 0,83 400 PVC

273 2000 SS2020.00 SS2030.00 6,42 5,95 8,88 8,76 2,46 2,81 36,6 1,28 400 PVC

274 2000 SS2030.00 SS2040.00 5,94 5,49 8,76 8,25 2,82 2,76 36,3 1,24 400 PVC

275 2000 SS2350.00 SS2360.00 2,18 2,18 3,08 3,21 0,9 1,03 1,29 0 500 PP-C

276 - SS2360.00 SS2370.00 2,18 2,11 3,21 3,82 1,03 1,71 21,36 0,33 500 PP-C

277 - SS2370.00 SS2380.00 2,09 2,04 3,82 3,56 1,73 1,52 6,83 0,73 500 PP-C

278 - SS2380.00 SS2390.00 - - - - - - - - - -

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