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Saneamento [143]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
SANEAMENTOAulas 11 e 12 - Sumário
AULAS 11 e 12ÓRGÃOS DE MANOBRA E CONTROLO
Tipos, função e localização. Exemplos
CÂMARAS DE PERDA DE CARGA, ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS
E SOBREPRESSORAS
Disposições dos órgãos
EXEMPLOS
ÓRGÃOS DE MANOBRA E CONTROLO
Tipos, função e localização
Saneamento [145]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Órgãos de manobra e controlo de um sistema adutor
Principais tipos de órgãos
� Válvulas de manobra e segurança (manuais ou de funcionamento autónomo)
� Válvulas de seccionamento Tipicamente manuais, mas também podem ser automatizadas e controladas por telegestão.
� Válvulas de descarga ou purga Tipicamente manuais
� Ventosas Actuadas por acção do escoamento
� Válvulas de retenção Actuadas por acção do escoamento
� Válvulas de regulação e controlo� Válvulas redutoras de pressão� Válvulas de controlo de caudal
� Válvulas de nível
Válvulas de duas componentes: corpo da válvula e circuito piloto associado
Muitas vezes a mesma válvula (corpo mecânico) é usada com diferentes circuitos pilotos consoante a função pretendida
Saneamento [146]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Bibliografia e regulamentação
� Folhas da cadeira: Sousa, E.R. (2001) - “Sistemas de adução”
� Manual de Saneamento Básico, Vol II.2 (1990), pp. 6-7
� Decreto Regulamentar n.º 23/95, de 23 de Agosto CAPÍTULO IV Elementos acessórios da rede (de distribuição e utilizado para adutoras)
Art. 39.º - JuntasArt. 40.º - Válvulas de seccionamento
Art. 41.º - Válvulas de retenção
Art. 42.º - Redutores de pressãoArt. 43.º - Válvulas redutoras de pressão
Art. 44.º - Câmaras de perda de carga
Art. 45.º, 46.º - Ventosas
Art. 47.º, 48.º e 49.º - Descargas de fundo
Art. 50.º, 51.º e 52.º - Medidores de
caudalArt. 53.º - Bocas de rega e de lavagem
Art. 54.º, 55.º e 56.º - Hidrantes
Art. 57.º - Câmaras de manobra
Válvulas de seccionamento
Legislação
Função
LocalizaçãoTipos
Instalação
Saneamento [148]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
� Artigo 40.º - Válvulas de seccionamento
“1 - As válvulas de seccionamento devem ser instaladas de forma a facilitar a operação do sistema e minimizar os inconvenientes de
eventuais interrupções do abastecimento.
2 - As válvulas de seccionamento devem ser devidamente protegidas e
facilmente manobráveis e localizar-se, nomeadamente: [...]
b) Junto de elementos acessórios ou instalações complementares que possam ter de ser colocados fora de serviço;
[...]
f) Nos entroncamentos principais, em número de duas.“
Válvulas de seccionamentoLegislação DL 23/95 de 23 de Agosto
Saneamento [149]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
� Função
Permitir o isolamento de trechos de conduta em caso de avaria, evitando, assim o esvaziamento de grandes extensões de tubagem em caso de avaria ou limpeza.
� Localização (em condutas adutoras)
1 . Com espaçamentos máximos entre 2 a 4 km (dependendo do perfil e diâmetros)
• Se colocadas em pontos altos, é mais fácil a manobra porque a conduta está sujeita a menores pressões.
• Se colocadas em pontos baixos, a conduta fica dividida em trechos mais curtos com vista ao esvaziamento para o mesmo nº de válvulas
2. À entrada e saída de reservatórios, de estações elevatórias e de câmaras de perdas de carga
3 . Em derivações da conduta principal (tês), colocar uma em cada ramal
Válvulas de seccionamentoFunção e localização em adutoras
Saneamento [150]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
� Válvula de Cunha(com boca de chave ou em caixa)
• Ex. Torneira
� Válvula de Borboleta (sempre em caixa)
Válvulas de seccionamentoPrincipais tipos de válvulas
Saneamento [151]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Válvulas de seccionamentoExemplo de instalação
Instalação com boca de chave Instalação em caixa
Saneamento [152]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Válvulas de seccionamento de
borboleta com cone de redução
Válvulas de seccionamentoExemplo de Instalação
Circuito de desvio para o enchimento
da conduta
Ventosas
Legislação
Função
LocalizaçãoTipos
Instalação
Saneamento [154]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUAVentosasLegislação – DR 23/95
� Artigo 45.º- VentosasAs ventosas [...] têm por finalidade permitir a admissão e a expulsão de ar nas condutas.
� Artigo 46.º - Localização e diâmetro das ventosas (em redes)
1 - As ventosas devem ser localizadas nos pontos altos, nomeadamente nos extremos de condutas periféricas e nas condutas de extensão superior a 1000 m sem serviço de percurso.
2 - Nas condutas extensas referidas no número anterior, as ventosas devem localizar-se:
a) A montante ou a jusante de válvulas de seccionamento consoante se encontrem respectivamente em troços ascendentes ou descendentes;
b) Na secção de jusante de troços descendentes pouco inclinados quando se lhes segue um troço descendente mais inclinado.
3 - O diâmetro mínimo de uma ventosa não deve ser inferior a um oitavo do diâmetro da conduta onde é instalada, com um mínimo de 20 mm.
Saneamento [155]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
� Funçãoi) Permitir a saída do ar acumulado em pontos altos.
ii) Permitir a saída e a entrada de grandes quantidades de ar aquando do enchimento e do esvaziamento das condutas, respectivamente.
iii) Função ii) + a entrada de pequenas quantidades de ar (quando ocorrem depressões).
� Localização(a) Em todos os pontos altos do perfil
(b) A montante/jusante de válvulas de seccionamento em trechos ascendentes/descendentes, respectivamente
(c) Em pontos altos com aumento brusco de inclinação (e.g., 0.5%->5%) em trechos descendentes, ou diminuição brusca em ascendentes
(d) Com espaçamento máximos de 1 km, em trechos com a mesma inclinação (só em projecto de execução)
VentosasFunção e Localização
Saneamento [156]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
� Ventosas de simples efeito (pequeno orifício) Função i; Localização d)
� Ventosas de duplo efeito (grande orifício) Funções i e ii; Localização b)
� Ventosas de triplo efeito Funções i, ii e iii; Localizações a) e c)
AR
ARAR
VentosasTipos
Saneamento [157]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUAVentosasInstalação
Saneamento [158]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUAVentosasInstalação
Válvulas de descarga
Legislação
Função
LocalizaçãoTipos
Instalação
Saneamento [160]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Artigo 47.º- Descargas de fundo
1 - As descargas de fundo destinam-se a permitir o esvaziamento de troços de condutas e de partes de redes de distribuição situados entre válvulas de seccionamento, nomeadamente para proceder a operações de limpeza, desinfecção ou reparação, e devem ser instaladas:
a) Nos pontos baixos das condutas;
b) Em pontos intermédios de condutas com o mesmo sentido de inclinação em comprimentos considerados relativamente elevados, […].
2 - Nos casos referidos na alínea b) ao número anterior, as descargas de fundo devem localizar-se imediatamente a montante ou a jusante das válvulas de seccionamento, respectivamente, nas condutas descendentes e ascendentes.
Válvulas de descargaLegislação – DR 23/95
Saneamento [161]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Artigo 48.º- Lançamento dos efluentes das descargas de fundo
1 - Os efluentes das descargas de fundo devem ser lançados em linhas de água naturais, colectores pluviais ou câmaras de armazenamento
transitório, salvaguardando-se, em qualquer dos casos, os riscos de
contaminação da água da conduta.
2 - Sempre que necessário, devem prever-se na zona de lançamento
dispositivos de dissipação de energia cinética.
Artigo 49.º - Dimensionamento das descargas de fundoO dimensionamento de uma descarga de fundo consiste na determinação
do seu diâmetro de modo a obter-se um tempo de esvaziamento do troço
de conduta compatível com o bom funcionamento do sistema, não devendo o seu diâmetro ser inferior a um sexto do diâmetro da conduta onde é
instalada, com um mínimo de 50 mm.
Válvulas de descargaLegislação – DR 23/95
Saneamento [162]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUAVálvulas de descargaFunção e localização em adutoras
� Função
Permitir o esvaziamento da conduta completo ou entre válvulas de seccionamento sempre que necessário (e.g. reparação, operação e manutenção)
� Localização
a) Em todos os pontos baixos.
b) A montante/jusante de válvulas de seccionamento em trechos ascendentes/descendentes, respectivamente
� Tipos
� Válvula de seccionamento de pequeno diâmetro
� Descarga livre ou afogada
Válvulas de retenção
Função Localização
Instalação
Saneamento [164]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUAVálvula de retençãoFunção e Localização
� Função� Evitar a inversão do escoamento
� Localização� Imediatamente a jusante de cada grupo electrobomba
Fechada
Aberta
Saneamento [165]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUAVálvula de retençãoInstalação
Reservatóriohidropneumático para protecção contra transitórios hidráulicos1 - Válvula de retenção
2 - Junta de montagem
3 - Válvula de seccionamento
4 - Válvula de descarga
VR
Estação elevatóriaSobrepressora com protecçãocontra transitórios hidráulicos a montante
1 2 3 4
Válvulas de regulação e controlo
Tipos e funçãoDisposições construtivas
Saneamento [167]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Válvulas de regulação e controlo
� Tipos
� Válvulas redutoras de pressão� Válvulas de controlo de caudal
� Válvulas de nível
� Composição (duas componentes)� Corpo da válvula
� Circuito(s) piloto de controlo
� Muitas vezes a mesma válvula (corpo mecânico) é usada comdiferentes circuitos pilotos consoante a função pretendida
Saneamento [168]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Válvulas de regulação e controloExemplo da instalação
� Instalação de válvula redutora de pressão com circuito de by-pass
Ramalde
descarga
Válvula de seccionamento
Filtro
Junta de montagem
VRP
Válvula de seccionamento
Válvula de seccionamento
CÂMARAS DE PERDA DE CARGA, ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS E SOBREPRESSORAS
Disposições de órgãosExemplos
Saneamento [170]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Câmaras de perda de carga Válvulas redutoras de pressão (VRP)Válvulas de controlo de caudal
Dispositivos Redutores de Pressão
Saneamento [171]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Dispositivos Redutores de Pressão
Linha de energia estática sem CPC
Linha de energia estática com CPC
Câmaras de perda de carga (Localização)
Saneamento [172]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
.
Estações Elevatórias Sobrepressoras / protecção a montante e a jusante
Saneamento [173]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
.
Estações Elevatórias Sobrepressoras / protecção a montante e a jusante
Saneamento [174]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
.
Estações Elevatórias
Aspiração de duascélulas de umreservatório
Aspiraçãodirecta da conduta a montante
Exemplo
Localização de órgãos de manobra
Saneamento [176]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
� Exemplo 1 (conduta com 12 km)
Exemplo de localização de órgãos
63 km 3 km 6 km
Válvulas de seccionamento
Ventosas
Válvulas de descarga
Válvulas de regulaçãoou
Saneamento [177]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
� Exemplo 2 (conduta com 12 km)
Exemplo de localização de órgãos
6 3 km 6 km3 km
Válvulas de seccionamento
Ventosas
Válvulas de descarga
Válvulas de regulação
Válvulas de retenção
Saneamento [178]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Dispositivos Redutores de Pressão
Linha de energia estática sem CPC
Linha de energia estática com CPC
Câmaras de perda de carga (Localização)
Não esquecer as válvulas de seccionamento de 4 em 4 km (não indicadas)
Saneamento [179]
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUASANEAMENTOProjecto 1: Estudo Prévio de um Sistema Adutor
Aula Prática da Semana 7:
� Preparação Prévia:� Dimensionamento de todos os componentes concluído� Estudo económico concluído � Identificação do cenário mais económico
� Objectivos da Semana 7:� Localização, em todos os cenários, dos seguintes órgãos:
• Válvulas de seccionamento
• Ventosas
• Válvulas de descarga• Válvulas de retenção
• Válvulas de regulação