HDB – Resultado em Termos de Pressãosite.sabesp.com.br/uploads/file/audiencias_inovação/Tubos...

ASTM D2992-96

0,39898995

0,180523362

0,1

1,0

0 1 10 100 1000 10000 100000 1000000

Time (hours)

Pre

ssure

(B

ar/

100)

Regression line

Failed samples

G-Tec - runnin

.1

50 y

ears

HDBC- tecDN400, PN10, SN10000

0.2

0.4

0.6

0.8

HDB – Resultado em Termos de Pressão

PN Pw Pw + Ps

(kgf/cm2) (kgf/cm2) (Kgf/cm2)

1 1 1,4

2 2 2,8

6 6 8,4

8 8 11,2

10 10 14

12 12 16,8

16 16 22,4

20 20 28

25 25 35

32 32 44,8

Como Projetar Tubulações em PRFV


Determinação:

•Tabelas localizadas nos catálogostécnicos

•Realização de verificação estrutural

Classes de Rigidez

(N/m2)

2.500

5.000

10.000

Cargas de superficie Cargas de Tráfego

Tipo e densidadedo solo nativo

Tipo de material de reaterro e graude compactação

Largura da vala

Rigidez do tubo

Carga derecobrimento

Vácuo


2. Parâmetros Verificados:

2.1 Classe de pressão

2.2 Alongamento por pressão

2.3 Ovalização limite do tubo

2.4 Ovalização esperada a longo prazo

2.5 Cargas combinadas

2.6 Resistência ao colapso

Realizada de acordo com o Manual AWWA M45

Verificação Estrutural de Tubos de PRFV

1. Informações Necessárias:

1.1 Dados de projeto

1.2 Propriedades do tubo

1.3 Propriedades do solo

Eficiência Energética

Aço Carbono (Rugosidade Crescente)

Rugosidade do PRFV é 3 vezes menor que a do açocarbono Novo.

Rugosidade do PRFV é 20 vezes menor que a do açocarbono usado

Comportamento da Rugosidade

PRFV (Rugosidade Permanente)

Valores típicos de rugosidade absoluta


Material Tubo Novo Tubo Usado Fonte

PRFV 0,029 0,029 Flowtite / Sintef

PVC 0,06 0,06 Edra / Literatura

FoFo 0,1 1 Saint-Gobain / Literatura

Aço 0,09 0,5 Confab / Literatura

Valores do Coeficiente de Rugosidade Absoluta - k (mm)

Curvas Características do Sistema (C.C.S.) para diversos materiais (PRFV e Aço Carbono novo e usado)

20

30

40

50

60

70

80

90

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

Vazão (m3/h)

Altu

ra M

anom

étri

ca (m

.c.l.)

C.C.S. PRFV C.C.S. Aço Carbono Novo C.C.S. Aço Carbono usado



Ex: Adutora Santo André

Trecho DNComprimento

(m)Vazão (m3/s) hp FoFo (m) hp PRFV (m)

EEAB 400 3840 0,100 4,1 2,1

AAB(trecho com

bombeamento)400 9798 0,158 24,6 12,4

Adutora ∆hp (m) Pot (kw) Regime (h/dia) Economia

EEAB 0,97 1,3 24 R$ 2.288,90

AAB(trecho com bombeamento)

6,92 14,3 24 R$ 25.911,96

R$ 28.200,86

R$ 215.120,90

Média Anual

Em 15 anos no valor presente

Instalação

Instalação

Deve-se tomar algumas precauções com:

• Armazenamento

• Manuseio

• Acoplamento

• Reaterro

Requisitos não exclusivos de tubos de PRFV

Vide normas de instalação de tubos de FoFo, Aço e PVC

Aérea

Enterrada Reabilitação

Subaquática

Métodos de instalação

Instalação Enterrada

Sistema Solo-Tubo

Tubo, reaterro e leito trabalham juntos

Razão pela qual se requer um processo cuidadoso e controlado da execução da vala e do reaterro

Aplica-se a tubos flexíveis,semi-rígidos e com junta elástica

Instalação Enterrada

Solonativo

Reaterro superior: material localizado na parte da vala que se extende desde o reaterro secundário até a superficie.Recobrimento

Largurada vala

Reaterro primário: é o material que se encontra entre o leito e o reaterro secundário.

Reaterro secundário: é o material localizado sobre o reaterro primário. Geralmente se extende até 30 cm acima da geratriz superior do tubo. Compactação manual nesta região.

Diâmetro dotubo

Rins: material compactado localizado abaixo do tubo, que fornece um forte suporte átubulação.

Leito: é o material utilizado para suportar otubo no fundo da vala. Normalmente é granulare com graduação específica.

Instalação de Tubulação Enterrada

Categoria deResistência do Solo

Classificação Unificada de Solos(ASTM D2487)

Grupos de Solo(AASHTO M145)

Pó de pedra:= 15% de areia, máximo de 25%

passando na peneira 3/8-in. e máximo de 5% na peneira 200 (nota 3)

Solos granulares limpos de grão grosso:

SW, SP, GW, GP, ou qualquer solo começando com estes símbolos com

12% passando na peneira 200 (nota 4)Solos granulares finos:

GM, GC, SM, SC, ou qualquer solo começando com estes símbolos com

mais de 12% de finosSolos finos arenosos:

CL, ML (or CL-ML, CL/ML, ML/CL) com mais de 30% retido na peneira 200

Solos granulares finos:

CL, ML (or CL-ML, CL/ML, ML/CL) com 30% ou menos retido na peneira 200

Solos orgânicos a altamente plásticos:MH, CH, OL, OH, PT

SC3

SC4

SC5

A-2-4, A-2-5, A-2-6, or A-4 ou A-6 solos com mais de 30% retido na peneira 200

A-2-7, or A-4 or A-6 solos com 30% ou menos retido na peneira 200

A5, A7

SC1

SC2 A1, A3

Tipos de Material de Reaterro

Instalação Aérea

Instalação Aérea

Sistema de Suportes

Sistema defixação

Guias Apoio fixo Guias

Instalação Aérea

Sistema de Suportes

Comportamento com Relação ao Clima

Hellandfoss – Noruega

Foto atual de tubo emoperação desde 1975

Instalação Aérea

Instalação Aérea

Reabilitação

Reabilitação

Reabilitação

Instalação Subaquática

97


99


100


Operação, Reparos eManutenção

Derivações em Operação

Utilizar braçadeira ou colarde tomada

Corte com serra-copo

Dispositivo de furaçãoadiamantado e dentado

Cortes com ferramentas comuns

Utilizar disco adiamantado

Corte em Tubos de PRFV

Manutencão mecânicaconvencional

Reparos e Manutenção

Métodos de união:

Junta Mecânica

Junta Straub

Junta Gibault

Juntas bi e tripartida

Luva de correr



Luva de Correr

Junta Mecânica


Junta

Dresser


Junta

Gibault


Luva de Correr

Junta Elástica


Luva de Correr

Junta Elástica


Luva de Correr

Junta Elástica


Junta

Straub

Análise de AlternativaEconômica

Tubo Commodity

O projeto deve se adaptar aotubo: e = 3/8” / K7 / K9

Pw e Rigidez bastante elevados e acima do necessário: DN 600 K7 Pw = 26 bar

Custo global elevado

Tubo Commodity x Tubo Customizado

Tubo Customizado

O tubo se adapta ao projeto

PN e SN com valores próximosao necessário: PN 2 a PN 32

Custo global mais baixo

Custos de Assentamento – PRFV x FoFo

Tubo de PRFV Tubo de Ferro300 R$ 34,83 R$ 33,26 350 R$ 38,51 R$ 39,93 400 R$ 43,06 R$ 46,57 500 R$ 51,32 R$ 64,02 600 R$ 60,99 R$ 77,66 700 R$ 71,23 R$ 92,45 800 R$ 83,24 R$ 104,57 900 R$ 96,02 R$ 124,20 1000 R$ 123,32 R$ 142,89 1200 R$ 153,87 R$ 206,94

DN'sCusto de Assentamento por metro

PRFV de acordo à norma NB 928

FoFo de acordo à norma NBR 12595

Base de preços SEINFRA – CE (2006)

Estudo de Alternativa Econômica

Análise Global

Item Quantidade Custo de Material Custo de Assentamento Custo Total

Aço DN 300 2180 R$ 300,60 R$ 102,16 R$ 878.012,58

Ferro DN 250 6110 R$ 151,20 R$ 95,05 R$ 1.504.577,89

R$ 2.382.590,46


Aço DN 300 2180 R$ 300,60 R$ 65,62 R$ 798.359,67

Ferro DN 250 6110 R$ 151,20 R$ 43,82 R$ 1.191.592,73

R$ 1.989.952,40

Estimativa de Custos - Aço e Ferro com Envoltória de Areia

Total Geral

Estimativa de Custos - Aço e Ferro sem Envoltória de Areia

Total Geral

Custos Totais de Obra – PRFV x FoFo + AçoEx: Adutora em E.S. do Pinhal


PRFV DN 300 PN 32 2180 R$ 144,55 R$ 83,20 R$ 496.500,17

PRFV DN 300 PN 25 6110 R$ 137,23 R$ 83,20 R$ 1.346.841,80

R$ 1.843.341,97


PRFV DN 300 PN 32 2180 R$ 144,55 R$ 37,29 R$ 396.415,50

PRFV DN 300 PN 25 6110 R$ 137,23 R$ 37,29 R$ 1.066.329,26

R$ 1.462.744,76

Estimativa de Custos - PRFV sem Envoltória de Areia

Total Geral

Estimativa de Custos - PRFV com Envoltória de Areia

Total Geral


Aço e Ferro com Envoltória

PRFV comEnvoltória

Aço e Ferro sem Envoltória

PRFV semEnvoltória

R$ 2.382.590,46 R$ 1.843.341,97 R$ 1.989.952,40 R$ 1.462.744,76

36,04%

Economia Favorável ao PRFV

R$ 527.207,64R$ 539.248,49

29,25%

Resumo

Economia Favorável ao PRFV


Experiência

ACT – Sabesp

Algumas Obras com a SABESP

OBRA: Reforço da Rede de 300mm do Baeta Neves - Bombeamento de ÁguaTratada.

ÓRGÃO: SABESPMUNICÍPIO: São Bernardo do Campo -SP

CARACTERÍSTICAS DOS TUBOS:

Diâmetro Nominal (DN): 300 mm;Pressão Nominal (PN): 10 kgf/cm2;Rigidez (SN): 5.000 N/m2;Extensão Total: 3.060 m;Aplicação: água tratada


OBRA: Rede Adutora de Água de Iguape.

ÓRGÃO: SABESP Registro. MUNICÍPIO: Iguape - SP


Diâmetro Nominal (DN): 500 mm;Pressão Nominal (PN): 10 kgf/cm2;Rigidez (SN): 2.500 N/m2;Extensão Total: 5200 m;Aplicação: Água Bruta.

Tanto para o caso de deformação pontual, na vertical, como em trechos na longitudinal, os

tubos poderão apresentar vazamentos.

QUANDO TEMOS MATERIAL DEFICIENTE

COMO REATERRO PRIMARIO:

Se esta deflexão ultrapassar 5%, o tubo fica sujeito a vazamentos e diminuição da vida útil.

Tubo de CPRFVTubo de CPRFV

Tubo de CPRFV

Se um recalque diferencial ocorrer, devido ao material de solo ser muito inconsistente, neste caso tambémpoderemos ter problemas de vazamentos e diminuição da vida útil da tubulação.


OBRA: Adutora Vila Marchi Alvarenga -Bombeamento de Água Tratada

ÓRGÃO: SABESP. MUNICÍPIO: São Bernardo do Campo -SP


Diâmetro Nominal (DN): 800 e 500 mm;Pressão Nominal (PN): 10 kgf/cm2;Rigidez (SN): 5.000 N/m2;Extensão Total: 2.316 m;Aplicação: água tratada

Algumas Obras pelo Brasil

OBRA: SES Maringá

ÓRGÃO: SANEPAR MUNICÍPIO: Maringá - PR


Diâmetro Nominal (DN): 500 mm;Pressão Nominal dos Tubos (PN): 10 kgf/cm2;Rigidez (SN): 5.000 N/m2;Extensão: 1824 m;Aplicação: esgoto


OBRA: Adutora Nova Contagem

ÓRGÃO: COPASA MUNICÍPIO: Contagem - MG


Diâmetro Nominal (DN): 400 mm;Pressão Nominal dos Tubos (PN): 16 kgf/cm2;Rigidez (SN): 10.000 N/m2;Extensão: 4.836 m;Aplicação: água


OBRA: Sifão de Esgotos

ÓRGÃO: CAESBLOCAL: Ceilândia – DF

CONSTUTORA: ECL Engenharia


Diâmetro Nominal (DN): 1000; 1200 mm;Pressão Nominal (PN): 8 kgf/cm2;Rigidez (SN): 5.000;Extensão: 900; 900m;Trecho Aéreo: 55m;Aplicação: esgoto sanitário bruto.


OBRA: Sistema de Abastecimento de Águada Lagoa do Araçá

ÓRGÃO: COMPESAMUNICÍPIO: Recife - PE

CONSTRUTORA: SIENA ENGENHARIA


Diâmetro Nominal (DN): 1.200 mm;Pressão Nominal dos Tubos (PN): 10 kgf/cm2;Rigidez (SN): 2.500 e 5.000 N/m2;Extensão: 3.006 m;Aplicação: água


OBRA: Projeto de Abastecimento de Água das Praias Oeste

ÓRGÃO: CAGECE – Companhia de Água e Esgoto do CearáMUNICÍPIO: Icaraí e Caucáia - CE

CONSTRUTORA: ITC Participações Indústria e Comércio LTDA


Diâmetro Nominal (DN): 400; 500; 600 mm;Pressão Nominal dos Tubos (PN): 10 kgf/cm2;Rigidez (SN): 5.000N/m2;Extensão: 7.686; 6.517; 1.396 m (Total = 15.599 m);Aplicação: água


EMBASA

LOCAL: Camaçari – BA (Litoral Norte)


DN: 300; 350; 400 mmPN: 10 kgf/cm2

Rigidez (SN): 5.000 N/m2

Extensão: 4.872; 3.858; 1.752 mAplicação: água e esgoto.

Sistema Adutor do Garrincho

ÓRGÃO: SEMARHLOCAL: São Raimundo Nonato - PI


Diâmetro Nominal (DN): 400 mm;Pressão Nominal (PN): 20, 16 e 10 kgf/cm2;Rigidez (SN): 5.000;Extensão: 42 km;Aplicação: água

Cliente CAGEPA

Projeto – Coremas/Sabugi

Diâmetros – 100 a 500 mm

Extensão – 270 km

Adutora – Ilha de Itaparica

Diâmetros – 500 a 700 mm

Extensão – 35,9km

Pressão – 12 kgf/cm2

Khamis Musheit

LOCAL: Arábia Saudita


Diâmetro Nominal (DN): 350 a 800 mm;Pressão Nominal (PN): 10 kgf/cm2;Rigidez (SN): 1.250;Extensão: 13 km;Aplicação: água

Operando desde 1973

Bandar Shahpour

LOCAL: Irã


Diâmetro Nominal (DN): 1600, 1650 e 1700 mm;Pressão Nominal (PN): 3 kgf/cm2;Rigidez (SN): 1.250;Extensão: 58 km;Aplicação: água

Operando desde 1975

Aqueducto del Río Colorado

LOCAL: Santa Rosa – La Pampa - Argentina


Diâmetro Nominal (DN): 1000, 1100 e 1200 mm;Pressão Nominal (PN): 6 a 24 kgf/cm2;Rigidez (SN): 2.500;Extensão: 120 km;Aplicação: água

RGA Water Supply

LOCAL: Oslo - Noruega


Diâmetro Nominal (DN): 800 mm;Pressão Nominal (PN): 32 kgf/cm2;Rigidez (SN): 2.500;Extensão: 20 km;Aplicação: água

KRT Crossing Underground Infrastructure

LOCAL: Arábia Saudita


Diâmetro Nominal (DN): 4000 mm;

Extensão: 13,6 km;

Aplicação: desalinização

Dúvidas???

??????

??????

???

???

......emem qualquerqualquer lugarlugar dodo mundomundo

PRFVPRFV –– SoluSoluççãoão aprovadaaprovada……

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