Impacto da Infestação de Condutos Forçados
de PCH’s
pelo Limnoperna fortunei
Márcio Figueiredo de Resende
Carlos Barreira Martinez
Universidade Federal de Minas Gerais
O Mexilhão Dourado (Limnoperna fortunei):
 Espécie de molusco, nativa do Sudeste Asiático;
 Primeira ocorrência na América do Sul em 1991
(DARRIGRAN, 1993):
• Bacia do rio da Prata;
• Trazida na água de lastro de grandes embarcações;
• Tem se reproduzido e disseminado aceleradamente.
O Mexilhão Dourado (Limnoperna fortunei):
 Ampla resistência à variedade de fatores ambientais;
 Rápida maturação sexual, ciclo reprodutivo relativamente
rápido e forte capacidade de dispersão;
 Indivíduos crescem lado a lado ou uns sobre os outros,
formando camadas;
 Densidades que chegam a superar 100.000 hab/m².
Mexilhões sobre vegetação
submersa
Autor: Rodrigo De Filippo
Detalhe de colônia de
mexilhões extraída de
tubulação
Fonte: Arquivo FURNAS
Detalhe de colônia de
mexilhões
Fonte: Diário Popular - RS
Cronologia da invasão
2000
Chega ao Pantanal e à
UHE Salto Grande
Surge
no
rio
Paraguai, no Porto
de Assunção
Chega aos reservatórios de
UHE’s no Estado de SP
Rio Paraguai
1998
2004
1996
Coletas mais numerosas
no rio Paraná. É comum o
macrofouling em sistemas
de adução do cordão
Industrial do Paraná
1995
Surge no rio Paraná.
Novos casos de
macrofouling
1994
1999
La Plata - 1.º caso
de macrofouling
1.ª ocorrência no
Brasil – Guaíba/RS
1991
1993
Punta Piedras até
Punta Lara
Chegada à bacia
do rio de La Plata
Presença nas UHE’s Brasileiras
2004
2000
2003
UHE Salto Grande
UHE Ilha Solteira
UHE São Simão
Sob Risco
UHE Itumbiara e
UHE Cachoeira Dourada
2002
Sob Risco
Rio Paraguai
UHE Porto Primavera
UHE Volta Grande
Sob Risco
UHE Água Vermelha
2005
UHE Três Irmãos
2003
UHE Jupiá
2001
UHE Itaipu
1991
Chegada à bacia
do rio de La Plata
Presença nas UHE’s brasileiras
O efeito de macrofouling:
Não se dispõe de valores de referência na bibliografia
especializada para essa condição de operação
Até o momento a arma principal encontrada contra o
Mexilhão Dourado ainda é a prevenção
Necessidade de obtenção de dados e
valores de referência para as perdas
carga em tubulações infestadas pelo
Limnoperna fortunei
Macrofouling em adutora de ferro fundido
Fonte: CORSAN – Barra do Ribeiro - RS
Macrofouling em adutora de f.ºf.º
Fonte: CORSAN. Barra do Ribeiro - RS
Material e Métodos
 Simulação do escoamento em bancada de testes no
laboratório do CPH-UFMG, em diferentes cenários de
infestação :


0, 0,5 e 1,0 indivíduo/cm²
DN 2”, 21/2”, 3” e 4”
 Determinação das curvas de perda de carga;
 Estimativa do fator de atrito (f).
A bancada de testes
A simulação da infestação
Curvas de Evolução da Perda de Carga
100
Legenda
1,0 i/cm²
2"
Perda de Carga Unitária - J (m/m)
10
21/2"
3"
4"
1
0,5 i/cm²
2"
21/2"
0,1
3"
4"
0 i/cm²
2"
0,01
21/2"
3"
0,001
0
5
10
15
Vazão - Q (L/s)
20
25
30
4"
Avaliação da perda de seção útil
Sem Infestação
0,5 ind./cm²
1,0 ind./cm²
DN
DI
DI
Dequiv
DI
Dequiv
(pol)
(cm)
(cm)
(pol)
(cm)
(pol)
1/2
1,74
1/2
2
4,14
3,25
21/2
5,41
4,28
2
3,17
11/2
3
6,66
6,19
entre 21/2 e 3
4,12
2
4
9,16
8,40
entre 3 e 4
4,83
entre 2 e 21/2
DN 21/2"
DN 3"
1
10
Diâmetro Equivalente (cm)
8
6
4
0 i/cm²
0,5 i/cm²
2
1,0 i/cm²
0
DN 2"
DN 4"
Avaliação do Efeito da Infestação sobre a Geração de Energia
Exemplo:
Conduto forçado = 1,45 km; DN 1000 mm; H = 350 m;
Q = 2,40 m³/s; f = 0,012 (aço); f = 0,12 (1,0 ind./cm²); P = 9,81.Q.H. h
Sem infestação (f=0,012):
P = 3539,8 kW
E = 31.008.288 kWh
Com infestação (f=0,12):
E = 29.857.200 kWh
Perda de 4%, que equivale a R$138.130,50/ano
(considerando R$0,12/kWh)
Conclusões
A aplicação dos coeficientes disponíveis na literatura leva a
dimensionamentos conservadores:
• k obtido : ~ 10% do k esperado
A perda de carga distribuída em relação ao cenário sem
infestação aumenta em:
• 0,5 e 3 vezes, para 0,5 ind./cm²;
• 10 e 90 vezes, para o cenário de 1,0 ind./cm².
Para infestações a partir de 1,0 ind./cm², os incrementos de
perda de carga já podem ser equiparados ao efeito de
macrofouling, em termos de perda de eficiência hidráulica;
Conclusões
Há necessidade de se estabelecer a relação entre custos de
manutenção e perdas de geração:
identificar a partir de que ponto a perda na geração
justifica a parada da turbina e remoção dos
mexilhões
Há, portanto, necessidade de continuidade de estudos, para
diferentes cenários (diâmetros, materiais, densidades etc.).
IMPACTO DA INFESTAÇÃO DE CONDUTOS FORÇADOS DE PCH’S
PELO Limnoperna fortunei
Carlos Barreira Martinez : martinez@cce.ufmg.br
Márcio Figueiredo de Resende : mresende@golder.com.br
Agradecimentos :
Download

O Mexilhão Dourado (Limnoperna fortunei)