terça-feira, 17 de março de 2015

Tipos e caracteristicas de tubos para obras de saneamento e emissários


Introdução:

Quando o esgoto começou a ser um problema, as sociedades pensaram em estratégias que pudessem afastar os resíduos líquidos para locais mais longínquos, resolvendo, assim, parte do problema. Logo, precisava-se de todo um sistema coletor e transportador, onde, neste sistema, as tubulações tinham papel fundamental. Os vários tipos de materiais para tubulações de esgoto são resultado de estudos e inovações tecnológicas.
Um Sistema de esgotamento sanitário - SES é complexo, sendo composto por várias etapas, que têm características distintas; portanto, sendo diversificadas as etapas, diversificados serão os tipos de materiais empregados nas tubulações.

Critérios relevantes na escolha do material para as tubulações:

As características dos esgotos
Resistência ao choque mecânico e às cargas externas
Resistência ao ataque químico
Disponibilidade de diâmetros necessários
O custo do material e do traslado
Condições específicas do local
A facilidade de manutenção da tubulação e a vida útil

Principais tipos e particularidades das tubulações utilizadas em sistemas de esgotamento sanitário:           

Pode – se afirmar que, para a prestação do serviço de esgotamento sanitário, os materiais de tubulações utilizados, e disponíveis no mercado, são:

Plásticos (PVC, PEAD e PRFV)
Ferro fundido (FoFo)
Aço
Cerâmica
Concreto


PLÁSTICOS
São, basicamente, três:

Cloreto de Polivilina (PVC)
Poliéster Reforçado com Fibras de Vidro (PRFV)
Polietileno de Alta Densidade (PEAD)

Destes três tipos, o mais utilizado e recorrente, em obras de esgoto, é o PVC, os outros dois tipos - PRFV e PEAD , consequentemente, são menos usados. O PEAD é um material termoplástico, que é muito usado em ligações prediais de água. Assim como o PRFV e o PVC, o PEAD possui baixa rugosidade (lisura), flexibilidade, grande resistência ao impacto e à corrosão, manuseio fácil e rápido; além disso, tem a vantagem de poder se conectar, através de peças especiais, com tubulações feitas de outros materiais, por exemplo:

Transições PEAD X PVC, PEAD X FoFo e PEAD X Aço

Com o exposto, verifica-se que, tanto o PEAD, quanto o PRFV, são plásticos de importância secundária, quando se tem a disponibilidade de uso do PVC.

PEAD (Polietileno de alta densidade)

O polietileno é um termoplástico obtido pela polimerização do etileno. Quando a polimerização ocorre à baixa pressão, obtém-se o Polietileno De Alta Densidade- PEAD. Os tubos de polietileno de alta densidade PEAD são largamente utilizados em sistemas de esgotos e emissários. Os produtos possuem leveza e grande facilidade para serem transportadas. São fabricados com comprimentos de 6 e 12m.

Vantagens na utilização das tubulações de PEAD:
Alta resistência a impactos;
Pode ser instalado em solos moles ou com lençol freático alto;
Superfície interna das paredes lisa, com baixo coeficiente de atrito;
Resistente à corrosão no transporte de esgoto doméstico e químicos;
Os tubos podem ser unidos fora da vala, proporcionando maior rapidez de instalação;
Baixo peso, fácil transporte e fácil instalação comparando ao aço e concreto,

PVC – Cloreto de Polivinila

As propriedades do PVC tornam o material mais apropriado, para a construção civil. A resina de PVC é a matéria prima básica empregada na fabricação de tubos e conexões. Tendo na sua composição a adição de elementos, anti- oxidante e lubrificantes. Esses elementos dão à resina as propriedades necessárias para resistir a pressões internas e externas. Sendo capaz de conduzir o esgoto doméstico, com temperatura máxima de 40°c.
Sua vida útil é de, no mínimo 50 anos, chegando aos 100 anos em muitos casos. Seu sucesso se deve a sua alta resistência à umidade, corrosão e baixo peso do produto. Gerando obras de instalação mais econômicas

Vantagens na utilização das tubulações de PVC
Tubos mais longos, lisos e leves;
Alta resistência à corrosão;
Maior velocidade na obra;
Poucas emendas quando comparado a outros materiais;
Melhor vedação das juntas, com menos infiltrações;
Segurança dos trabalhadores;
Facilidade no transporte;
Os tubos de PVC possuem comprimento em torno de 6m, gerando menos juntas para o acúmulo de detritos;
Facilidade de assentamento em locais com grande número de Interferências.
Desvantagens:

Baixa resistência ao calor. A principal desvantagem do armazenamento do PVC é a fragilidade do material quando exposto aos raios solares.
Baixa resistência a altas pressões;
Alguns plásticos são combustíveis ou pelo menos capazes de alimentar vagarosamente a combustão;
É atacado por cetonas e outros solventes, às vezes encontrados nos esgotos industriais.

Procedimentos básicos para assentamento do PVC

·         Limpar cuidadosamente o interior da bolsa e o exterior da ponta; introduzir o anel no sulco da bolsa.
·         Posicionar corretamente a ponta do outro tubo junto à bolsa do tubo já assentado; realizar o encaixe. Empurrando manualmente o tubo (sempre mantendo a bolsa fixa e movimentando apenas o tubo que está sendo encaixado).
·         Travar o tubo assentado de maneira a evitar o seu deslocamento.
·          
FERRO FUNDIDO (FoFo)

Seu uso é iniciado na Inglaterra, no século XIX. Muito utilizado em SAA. No SES, é recorrente em linhas de recalque de esgotos, ou seja, em EEE; já em escoamentos livres, observa-se em situações onde a tubulação se encontra exposta à atmosfera ou em pequena profundidade, uma vez que este material consegue suportar grandes cargas. Este material possui grande resistência mecânica e boa durabilidade, além de ser resistente a pressões internas, são fabricados dois tipos de FoFo: o cinzento e o dúctil.

AÇO

As tubulações em aço são mais notórias em obras de SAA, sua utilidade é maior quando se verifica a existência de grandes esforços externos sobre a linha, como em travessia de grandes vãos, entre outras situações. Elas são muito resistentes ao choque mecânico, além de ser disponível em vários diâmetros, possuem características similares ao FoFo, mas quando se exigem grandes diâmetros e uso de pressões elevadas, lançar mão do aço é a melhor solução.

Apresenta pouca resistência à corrosão externa e é necessário muito cuidado, no momento do transporte e armazenamento. Cerâmicas são também capazes de resistir ao calor, produtos químicos, tempo, e as bactérias sem permitir que eles afetam suas propriedades ou alterar a sua estrutura. Elas também oferecem estabilidade dimensional e rigidez.

Tubos rígidos:

·         Por não se deformarem, não precisam utilizar o solo de envolvimento lateral para resistirem aos esforços;
·         Sua capacidade de carga depende apenas da resistência do próprio tubo.

Tubos flexíveis

Devido a sua própria flexibilidade são geralmente menos rígidos que o solo de envolvimento lateral; resistem a carga menores e necessitam contar como apoio do solo de envolvimento lateral para suportá-las.Dependendo da ocorrência de áreas onde os coletores não possam continuar ou mesmo desaguar o esgoto bruto, deverão ser projetados interceptores, assim como a necessidade de transporte de vazões finais para pontos distantes da área de coleta forçará a construção de um emissário. O lançamento subaquático no mar ou sob rios caudalosos normalmente poderá ser realizado através de emissários com elevatória na extremidade de montante.

Tubos de Concreto:

Os tubos de concreto foram desenvolvidos para atender à demanda por sistemas de esgotos sanitários, tornando possível compatibilizar a salubridade com crescimento verificado das grandes cidades nas últimas décadas.
Estas tubulações podem ser de concreto simples (ponta e bolsa) ou de concreto armado (moldados no local ou pré-moldados).

Tubos de Concreto Simples:
apresentam o diâmetro variando de 200mm a 1000mm (NBR- 8889/1989: classe S-1 e S-2).
Tubos de Concreto Armado:
apresentam o diâmetro variando de 400mm a 2000mm (NBR- 8890/1989: classe A-2 e A-3).

São utilizados principalmente nas seguintes situações:

·         Em canalizações a partir de 400 mm , para as quais não são normalmente oferecidos tubos cerâmicos (coletores tronco, interceptores e emissários).
·         Em canalizações que exigem resistência acima da oferecida por outros tipos de tubos, porque a resistência da tubulação pode variar com a espessura e com a armadura utilizada.
·         Quando a fabricação no local da utilização se torna mais conveniente do que a aquisição de outros tubos (transporte).
·         Para as canalizações de esgoto sanitários normalmente se empregam tubos de ponta e bolsa com anel de borracha (concreto simples e concreto armado), mas as tubulações poderão ser também de pontas lisas para luvas ou de encaixe a meia espessura.

Normalização Aplicável a tubos de concreto – ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas)

Para os tubos utilizados nas redes de esgoto:
NBR 8889/85: Tubo de concreto simples, de seção circular para esgoto sanitário (Classes S1 e S2) –Especificação;
NBR 8890/85: Tubo de concreto armado de seção circular para esgoto sanitário (Classes A2 e A3) – Especificação.
NBR 8891/92: Tubos de concreto simples para esgoto sanitário – Determinação da resistência à compressão diametral -Método de ensaio;
NBR 8894/85: Tubos de concreto armado para esgoto sanitário – Determinação da resistência à compressão diametral - Método de ensaio.
NBR 8892/85: Tubos de concreto para esgoto sanitário – determinação do índice de absorção de água - Método de ensaio;
NBR 8893/85: Tubo de concreto para esgoto sanitário – verificação da permeabilidade – Método de ensaio.

Procedimentos especiais para manutenção e operação das tubulações de esgotos

Para evitar problemas operacionais, é pertinente obter-se:
 Cadastro do sistema
 Eficiência no cálculo do projeto (declividade e subdimensionamento)
 Falhas na instalação de juntas e no assentamento
 Inspeções Periódicas
 Educação Sanitária
 O problema da infiltração
 Retirar o excesso de areia presente na tubulação


Texto escrito por Edvaldo Antunes, Jéssica Nascimento, Leandro Souza e Roseli Maria, estudantes de saneamento ambiental do Instituto Federal de Pernambuco (2013)



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