Dispositivos de Controle de Pressão e Vazão
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Equipamentos e acessórios da rede
Com a evolução da tecnologia, alguns dispositivos foram criados com o intuito
de facilitar o controle e o gerenciamento dos sistemas de abastecimento de água,
proporcionando ganhos significativos relacionado aos combates às perdas e
garantia da eficiência na distribuição de água. Com a automação dos sistemas se
tornando, cada vez mais, necessária para o melhor gerenciamento, a utilização de
equipamentos que possibilitem o controle da pressão e da vazão atuante na rede de
distribuição se faz necessária em meio a esse processo.
“Os principais órgãos e equipamentos acessórios das redes de
distribuição de água são:
Válvula de manobra;
Válvula de descarga;
Ventosas;
Válvula redutora de pressão;
Válvula sustentadora de pressão;
Hidrante” (TISUTIYA, 2006)
Para este trabalho será feita uma análise mais precisa acerca dos
equipamentos “válvula de manobra” e “válvula redutora de pressão”, haja vista
serem os dispositivos utilizados na rede em estudo como controladores da taxa de
fluxo de água e da pressão na rede de distribuição da localidade, sendo realizada
uma análise breve a respeito dos demais órgãos citados.
Válvula de manobra
Este equipamento é utilizado em casos onde seja necessário a realização de
manobras na rede.
“Para garantir boa qualidade e continuidade de serviços sem
interrupção, a manobra das redes ocupa lugar de destaque, pois
pode permitir que, em caso de acidentes ou demandas de
emergência, seja minimizada a área de abastecimento.” (TISUTIYA,
2006).
A realização da manobra, entretanto, também é uma pratica corriqueira em
cidades onde o fornecimento de água é limitado, não sendo suficiente para abranger
a população como um todo, sendo necessária a divisão da rede em setores de
abastecimento.
Para o setor de manobra, as válvulas são colocadas nas tubulações para
restrição total ou parcial da passagem de água, de acordo com as necessidades.
(TISUTIYA, 2006).
Portanto, os principais objetivos da utilização de válvulas de manobras são:
Isolar trechos de canalização para reparos;
Delimitar setores de abastecimento, isolando as áreas de pressão distintas;
Melhorar o abastecimento de determinadas áreas com o fechamento de
outras, em casos de incêndio, falta d’água, etc.
Quanto a localização das válvulas, as mesmas devem se posicionar nos nós, ou
pontos de intersecção da rede.
“Em redes de distribuição de água, estes órgãos são, geralmente,
colocados junto dos nós, não sendo tarefa fácil enumerar regras
universais. A melhor forma de proceder será a de ensaiar uma dada
colocação de válvulas e identificar quais os troços afetados em caso
de suspensão, analisando a razoabilidade da solução.” (SOUSA,
2001)
Válvula de descarga
“As descargas são colocadas nos pontos baixos das adutoras, em
derivação à linha para permitir a saída de água sempre que for
necessário. Isto ocorre geralmente quando se está enchendo a linha,
para assegurar a saída de ar, ou quando se vai esvaziar a adutora
para fins de reparo ou outras razões de natureza operacional”
(HELLER E PADUA).
Ventosa
As ventosas são peças de funcionamento automático que permitem a saída e
a entrada de ar nas tubulações (TISUTYIA, 2006) São dispositivos destinados a: a)
expelir o ar deslocado pela água durante o enchimento da tubulação; b) admitir
quantidade suficiente de ar durante o esvaziamento (HELLER E PADUA)
Válvula sustentadora de pressão (VSP)
“A Válvula de Alívio/Sustentadora de Pressão é uma válvula de
controle hidráulica que pode atender ambas as funções. Quando
instalada em linha, sustenta o ajuste mínimo da pressão a montante,
independentemente de utuação na vazão ou de variação no pressão
a jusante. Quando instalada como válvula de circulação, alivia o
excesso de pressão na tubulação ao ultrapassar o valor dos ajustes.”
(BERMAD saneamento)
Hidrante
Aparelhos ligados aos encanamentos de abastecimento d’água que permitem
a adaptação de bombas e/ou mangueiras para o serviço de extinção de incêndios.
(NBR 5667). Também, a água retirada dos hidrantes pode ter outros usos, como
lavagem e limpeza das tubulações de abastecimento, esgoto, ruas, irrigação de
áreas públicas e fornecimento de água para obras civis. (TISUTIYA, 2006)
VRP (Válvula redutora de pressão)
A válvula redutora de pressão (VRP) é um equipamento mecânico,
operado hidraulicamente, com a função de regular a pressão à
jusante da área definida de um setor de distribuição de água, com
vistas a reduzir a magnitude e o surgimento de vazamentos, bem
como manter a integridade das tubulações, atendendo necessidades
de pressão e vazão adequadas ao abastecimento (zaniboni).
Este dispositivo trata-se de uma ferramenta de grande importância na
realização de estudos e operações para controle das pressões e vazões nas redes
de distribuição, sabendo que, de acordo com ZANIBONI, a instalação de uma VRP
possibilita um grande conhecimento acerca das vazões atuantes à jusante, além de
possibilitar o gerenciamento dos pontos de controle da rede, tendo em vista que,
para a instalação de uma VRP, deve-se realizar, obrigatoriamente, a definição de
uma área ou de um setor de distribuição de água.
Discorrendo acerca do controle da pressão, proporcionado pela VRP, pode-se
destacar que, conforme Cardozo Mathias, as VRP’s são projetadas afim de reduzir a
um valor constante, na saída da válvula, a pressão de entrada. Assim sendo, o valor
de saída da válvula é mantido constante, independente das alterações que possam
verificar-se na pressão ou vazão do sistema a montante.
O dispositivo possibilita, portanto, dentre outros fatores:
Promover um serviço constante e adequado entre todos os setores de
distribuição;
Redução de vazamentos e, consequentemente, os custos associados;
Redução da ocorrência de danos às tubulações da rede de distribuição,
evitando-se transtorno para a população e os custos para recuperação.
Quanto ao modo e local de atuação da VRP, temos que a mesma atua por
fechamento natural ou com auxílio de outros dispositivos e deve ser utilizada em
locais onde as pressões excedam o limite prescrito por norma:
“As VRP’s atuam em áreas estanques, por fechamento natural ou
provocado pelo fechamento de registros existentes ou colocados
para esse fim, visando atender preferencialmente, mas não
exclusivamente, áreas onde as pressões médias estejam acima do
estabelecido pena NBR 12218/1994, entre 100 KPa (10 mca) de
pressão dinâmica e 500 KPa (50 mca) de pressão estática.
Importante observar que essas pressões são as limites, podendo as
pressões de trabalho adequar-se a cada situação.”
Ainda conforme Zaniboni, o principio de atuação das VRP’s pode ser
resumido como uma válvula que estrangula a passagem de água, gerando uma
perda de carga localizada, onde essa energia pode se dissipar no corpo do próprio e
equipamento e outra parte é expedida para a parte à montante do sistema,
caracterizando-se, portanto, em um fator que deve ser considerado na hora da
determinação dos parâmetros para instalação do equipamento. Fatores estes que,
segundo o mesmo autor, variam desde a pressão estática/dinâmica na rede,
definição da vazão e extensão da rede a definição de regras de operação visando
pressões mínimas noturnas.