Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE TUBOS POLIOLEFÍNICOS E SISTEMAS
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
CAPACITAÇÃO TÉCNICA EM CRITÉRIOS
PARA PROJETO E INSTALAÇÃO DE
TUBULAÇÕES DE POLIETILENO EM
REDES DE ÁGUA
Apresentação: eng°José Roberto B. Danieletto
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
MATÉRIA PRIMA
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Primeiros Plásticos
BAQUELITE
PF
1909
CLORETO DE
POLVINILA
PVC
1927
NYLON
PA
1938
TEFLON
PTFE
1941
EPOXI
EP
1943
POL. TEREFTALATO
PET
1953
POLIETILENO DE
ALTA DENSIDADE
PEAD
1955
POLIPROPILENO
PP
1959
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Obtenção dos Plásticos
MONÔMERO
COMONÔMERO
PETRÓLEO
CATALIZADOR
REATOR
OU
HIDROGÊNIO
ETANOL
SOLVENTE
EXTRUSORA DE GRANULAÇÃO
PE
PP
PVC
OUTROS
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Polietileno e Polipropileno
5. CABEÇOTE
1. MATÉRIA PRIMA
6. MATRIZ
2. ALIMENTADORES ÀS VÁCUO
7. MASSA FUNDIDA
3. SECADOR À AR QUENTE
8. CALIBRADOR À VÁCUO
8.1 CILINDROS CALIBRADORES
8.2 ASPERSORES DE JATO DE ÁGUA
8.3 ANÉIS
4. EXTRUSORA
4.1 CILINDRO
4.2 ROSCA
4.3 AQUECEDORES ELÉTRICOS
4.4 VENTILADORES
4.5 MOTOR / REDUTOR
4.6 PIRÔMETRO ELETRÔNICO
9. TANQUE DE RESFRIAMENTO
10. HOT STAMPING
11. PUXADOR
12. CONTADOR
13. SERRA
14. CALHA BASCULANTE
15. BOBINADEIRA DUPLA
1
2
3
4
4.5
4.4
4.3
4.6
4.2
5
4.1 4.3
6
8.1
7
8
8.2
12
8.3
9
10
11
13
14
15
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Polietileno e Polipropileno
Polietileno: R = H
Polipropileno: R = CH3
PVC:
R = Cl
PE e PP são chamados POLIOLEFINAS,
pois possuem apenas H e C na molécula.
São apolares, quimicamente resistentes
São TERMOPLÁSTICOS: Fundem sob calor
Permitem solda e reciclagem
TERMOFIXOS: Após cura não podem ser refundidos.
Ex.: PRFV (fibra-de-vidro) e EPOXI
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Materiais Convencionais
- FERRO FUNDIDO
- AÇO
- CONCRETO, FIBROCIMENTO
PROBLEMAS
. Corrosão
. Rigidez, baixa resistência ao impacto
. Peso alto
. Juntas críticas
. Incrustação e rugosidade hidráulica
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Polietileno e Polipropileno
• PE ou PP
X
PVC
• Vantagens
•
•
•
•
•
ATÓXICO
MAIOR RESIST. IMPACTO
MAIOR RESIST. QUÍMICA
MAIS FLEXÍVEL
MAIS RESIST. TRANSIENTES HIDRÁULICOS
• Desvantagens
• NÃO COLÁVEL
• NÃO ACEITA PINTURA
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Principais Vantagens PE e PP
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Leveza (densidade PE 0,95 g/cm3 e PP 0,92 < água)
Flexibilidade (faz curvas e bobinas)
Elevada resistência ao impacto (não quebra)
Resiste à maioria dos agentes químicos
Imune a corrosões galvânicas e químicas
Impermeável
Atóxico (conduz alimentos, água potável)
Menos juntas (barras 12, 18m e bobinas)
Baixa incrustação e rugosidade (maior vazão)
Vida útil maior que 50 anos
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Principais Aplicações do PE
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Ramais, Redes, Adutoras, Captação de água
Emissários e travessias Sub-aquáticas
Redes coletoras de esgoto
Redes anti-incêndio
Redes de gás combustível
Águas pluviais e drenagem
Transporte de Sólidos: mineração e dragagem
Irrigação
Instalações Industriais: produtos químicos
Dutos elétricos, telefônicos, fibra-ótica
Inserção, furo direcional, pipe-bursting
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Classificação dos Compostos de PE
Testes de resistência à pressão de longa duração

c
- Tensão Circunferencial
PP
P = pressão interna
e = espessura
Dm = diâmetro médio = DE - e
DE = diâmetro externo

c

c
=
P . Dm
2e
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Curva de Regressão do Composto
Determinação do MRS (ISO 9080 e ISO 12162)
Por extrapolação dos resultados dos testes de pressão, é feita uma
estimativa da resistência a pressão hidrostática do tubo a longo prazo.
Os resultados são plotados em escala logarítmica do tempo de ruptura
versus a tensão circunferencial aplicada no mesmo durante o ensaio.
Através do valor da tensão circunferencial (MRS) extraído da
extrapolação para 50 anos, na curva de 20 ºC, será feita a classificação
do material, dentro das várias classes de pressão, como por exemplo:
6,30 < MRS < 7,99 = PE 63
8,00 < MRS < 9,99 = PE 80
10,0 < MRS < 11,2 = PE 100
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Principais Ensaios no Composto e nos Tubos de PE
- Índice de Fluidez (IF) - influencia nas prop. Mecânicas,
caracteriza o polietileno e qualidade processamento
- Densidade –
influencia nas prop. Mecânicas e
caracteriza o polietileno e qualidade processamento
- Tempo de indução oxidativa (OIT) - avalia o processamento do
produto final e qualidade o material
- Teor de negro de fumo – proteção ao UV e qualidade do material
- Dispersão de pigmentos – qualidade do processamento e material
- Resistência à pressão hidrostática interna – resistência à pressão
interna do tubo (100h20ºC,165h/80ºC, 1000h/80ºC)
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Identificação e Designação de Tubos
- Marcação indelével (hot-stamping)
. Nome ou Marca de identificação do fabricante
. Identificação comercial do composto utilizado na fabricação
.Classificação do composto (PE 80 ou PE 100)
. Água ou esgoto
.Diâmetro externo nominal
.PN
.SDR
.Código que permita rastrear a produção, com indicador relativo ao mês e ano da
fabricação
.N° da Norma ABNT
Não é permitido tubo com espessura abaixo da mínima!
xxxx xxx xxxx
e
DE
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Tubos de PE - DE 20 a 1600 mm
PN’s/
Material
ÁGUA
PN4
SDR
PN 5
SDR
PN 6
SDR
PN 8
SDR
PN 10
SDR
PE80
32.25
26
21
17
13.6
11
9
7.25
PE100
não há
32.25
26
21
17
13.6
11
9
PN 12.5 PN 16 PN 20
SDR
SDR
SDR
SDR = DE/e
Todos os tubos de mesmo SDR e mesmo material
são do mesmo PN
PE 80: mais flexível: Ramais e Bobinas
PE 100: mais rígido: Redes e Adutoras
Resulta menor esp. e maior vazão (> Ø interno)
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Fornecimento de Tubos PE
- Os tubos de PE podem ser adquiridos em barras ou bobinas.
- DE 20 e 32 mm: bobinas, preferencialmente de 100 m. PE 80
- DE 63 a 125 mm: bobinas de 100 m ou barras 12m. PE 80 ou PE 100
- DE > 125 mm: somente barras. PE 80 ou PE 100
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Novas Normas ABNT / NTS SABESP
•
Comissão Especial criada em 2007 para desenvolver o conjunto de normas
para “Sistemas Enterrados em PE p/Distribuição e Adução de Água e Esgoto
sob Pressão”
•
O Conjunto de normas contempla:
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Tubos: NBR 15.561: NTS 194
Conexões Soldáveis: NBR 15.593: NTS 193
Diretrizes para Projetos: NBR 15.802: NTS 189
Conexões Mecânicas: NBR 15.803 : NTS 192
Procedimentos de Instalação: NBR 15.950: NTS 190
Procedimentos de Reparo: NBR 15.979: NTS 191
Procedimento para Solda de Topo: NTS 060 – NBR em revisão
Procedimento de Solda de Eletrofusão: NBR 14.465
Requisitos p/qualificação Soldador, Instalador e Fiscal: NTS 059
Procedimento de Teste de Estanqueidade: NBR 15.952
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Norma NBR 15.561:2007 - NTS 194
Tubos de PE para Água e Esgoto sob pressão
• Principais Aspectos:
– Padrão de DE e SDR para Redes de Distribuição
• DE 63 a 315 e SDR 17 a SDR 11
– Padrão de DE e SDR p/ Esgoto sob pressão e Adutoras
• DE 63 a 1600 e SDR 32 a SDR 7,25
– Cores:
• Água: preta, ou preta com listras azuis ou SABESP AZUL
• Esgoto: preta ou preta com listras ocre
– Matéria Prima: Composto pronto na cor
(*) A ISO 4427 estipula SDR 41 a SDR 6 e PN 3,2 a 25
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Dimensões Tubos de PE Redes de Água
norma NBR 15.561:2007
SDR 17
PE 80 = PN 8
PE 100 = PN 10
SDR 13,6
PE 80 = PN 10
PE 100 = PN 12,5
SDR 11
PE 80 = PN 12,5
PE 100 = PN 16
DN
DE
e
(mm)
DIm
(mm)
e
(mm)
DIm
(mm)
e
(mm)
DIm
(mm)
50
63
-
-
4,7
53,2
5,8
50,9
75
90
5,4
78,8
-
-
8,2
72,9
100
110
6,6
96,4
-
-
10
89,3
150
160
9,5
140,4
-
-
14,6
129,7
200
200*
11,4
176,5
14,9
169,2
18,2
162,2
200
225
13,4
197,4
16,7
190,5
20,5
182,5
250
250*
14,9
219,4
18,6
211,6
22,8
202,8
250
280
16,6
245,9
20,8
237,1
25,5
227,2
300
315
18,7
276,6
23,4
266,7
28,7
255,6
*DE especial
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Dimensões Tubos de PE para Água
norma NBR 15.561:2007
REDES e ADUTORAS de ÁGUA e LINHAS DE ESGOTO
- DE 63 (DN 50) – BOBINA (PE 80 ou PE 100)
- DE 90 (DN 75) – BOBINA ou BARRA (PE 80 ou PE 100)
- DE 110 (DN 100) – BOBINA ou BARRA (PE 80 ou PE 100)
- DE 160 (DN 150) e ACIMA – BARRA (PE 80 ou PE 100)
ADUTORAS de ÁGUA e LINHAS DE ESGOTO
-
DE > 160: SDR 26 a SDR 7. Barras (12, 18, 21 m). Projetar
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NBR 15.802:2010 - NTS 189
Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos
• Dimensionamento hidráulico
– Fórmula Universal
DE  200 mm:
k = 10 x 10 – 6 m
DE > 200 mm:
k = 25 x 10 – 6 m
– Fórmula Hazen-Williams: C = 150
• Dimensionamento à pressão
– MPO = PN • Ft
(Maxima Pressão de Operação)
°C
25
27,5
30
35
40
45*
50*
Ft
1
0,86
0,81
0,72
0,62
0,52
0,43
* limitado a 15 anos de vida útil
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NBR 15.802:2010 - NTS 189
Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos
• Transientes Hidráulicos
– PSO = MPO • 1,5 (Sobrepressão Admissível)
– Subpressão admissível
o
PRESSÃO DE COLAPSO DE CURTA DURAÇÃO EM bar (a 25 C)
TIPO DE INSTALAÇÃO/COMPACTAÇÃO
(1)
SDR
32,25
26
21
17
13,6
11
9
AÉREA
SEM
BAIXA
MÉDIA
ALTA
PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100
0,24
0,29
0,82
0,91
1
1,1
1,23
1,36
1,45
1,6
0,46
0,56
1,14
1,27
1,4
1,55
1,72
1,9
2,02
2,24
0,9
1,1
1,6
1,77
1,96
2,17
2,4
2,65
2,83
3,13
1,76
2,15
2,24
3,51
2,74
3,03
3,35
3,71
3,95
4,37
3,6
4,4
4,7
5,36
5,58
6,23
4,8
5,3
5,65
6,25
7,2
8,8
7,65
8,97
8,53
9,84
9,84
11,15 11,37 12,68
14,1
17,2
13,28 15,84 14,16 16,72 15,47 18,03
17
19,56
(1) APLICAR FATOR DE REDUÇÃO Fa, DEVIDO OVALIZAÇÃO
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NBR 15.802:2010 - NTS 189
Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos
• Pressão Interna Negativa (sucção ou sob lençol freático)
o
PRESSÃO DE COLAPSO DE LONGA DURAÇÃO EM bar (a 25 C)
TIPO DE INSTALAÇÃO/COMPACTAÇÃO
(1)
SDR
32,25
26
21
17
13,6
11
9
AÉREA
SEM
BAIXA
MÉDIA
ALTA
PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100
0,04
0,06
0,33
0,4
0,41
0,5
0,5
0,61
0,59
0,72
0,08
0,11
0,47
0,57
0,57
0,69
0,7
0,85
0,83
1
0,15
0,22
0,65
0,79
0,8
0,97
0,98
1,19
1,15
1,4
0,29
0,43
0,91
1,11
1,12
1,35
1,37
1,66
1,61
1,95
0,6
0,88
1,31
1,58
1,6
1,94
1,96
2,37
2,31
2,8
1,2
1,76
1,85
2,24
2,26
2,74
2,77
3,35
3,26
3,95
2,34
3,44
3,67
4,57
3,16
5,44
3,87
4,69
4,56
5,53
(1) APLICAR FATOR DE REDUÇÃO Fa, DEVIDO OVALIZAÇÃO
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TEPFFA – Estudo Aterro Tubos
SN
SDR
2
32
4
26
8
21
16
17

inicio

fim
6%
9%
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NBR 15.802:2010 - NTS 189
Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos
• Altura máxima de reaterro (m)
SDR
32,25
26
21
17
CONDIÇÕES DE REATERRO/COMPACTAÇÃO
SEM
BAIXA
MÉDIA
ALTA
PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100
4
4,3
6
>6
2,5
3,5
4,2
5
5,5
>6
>6
4
4,5
5
5,8
>6
>6
>6
>6
6
>6
>6
>6
>6
>6
>6
>6
•
Vide diretrizes gerais da norma; Sempre substituir solo coesivo
• Altura mínima de reaterro (m)
Calçada
(m)
Rua pavimentada
(m)
Rua sem pavimento
(m)
0,7
1
1,2
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Métodos de União
Os métodos de união utilizados para tubos de polietileno
em redes, adutora e ramais de água são exclusivamente:
• Solda de topo por termofusão;
• Solda por eletrofusão;
• Junta mecânica
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Solda de Topo - Procedimento de Solda
Aquecimento
Compressão e Resfriamento
Preparação: Alinhamento e Faceamento
Faceamento
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Solda de Topo por Eletrofusão
• Aplica-se para DE ≥ 63.
• Deve ser executada por
pessoal e equipamentos
qualificados conforme
DVS 2207 ou,
ou NBR 14.464 ou
NTS 060
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
NBR 15.593:2008 - NTS 193
Conexões para Solda de Topo
• As conexões para solda de topo por termofusão devem ser qualificadas
conforme normas NBR 15593, ou NTS 193
EN 12201 – parte 3.
• As conexões devem ser do mesmo SDR do tubo de polietileno, sendo
que o material deve ser da mesma classificação do tubo ou maior. Isto é:
• Conexões de PE 100 podem ser soldadas a topo em tubos de PE 80,
desde que do mesmo SDR e de materiais compatíveis. Conexões de PE
80 não devem ser soldadas em tubos PE 100, pois para ter o mesmo
SDR a conexão seria de uma classe de pressão inferior ao tubo.
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
NBR 15.593:2008 - NTS 193
Conexões para Solda de Topo
• As conexões para solda de topo por termofusão são disponíveis em três
processos de fabricação confiáveis e normalizados como segue:
Conexões Injetadas:
DE 63 a 630 mm
Conexões Usinadas: DE 63 a DE 1600 mm
(Somente Caps, Colarinhos e Reduções)
Conexões Segmentada: DE 250 a DE 1600 mm
(Somente Tês e Curvas)
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Conexões Tipo Ponta Injetadas
Cap
Curva 90º
Curva 45º
Tê
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
NBR 15.593:2008
Conexões para Solda de Topo
• As conexões segmentadas devem ser produzidas com equipamento
específico de solda de topo por termofusão, em fábrica, com
processo controlado e com equipamento e soldador qualificados
• As peças segmentadas devem ser produzidas com sobreespessura, conforme NBR 15.593 ou NTS 193 ou DIN 16963
• As peças com sobre-espessura devem obedecer os seguintes
critérios:
Curvas: PN da conexão = 0,8 x PN do tubo
TÊS: PN da conexão = 0,5 x PN do tubo
De qualquer maneira, as extremidades da conexão devem ser do
mesmo SDR do tubo a ser soldada.
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Conexões Tipo Ponta Segmentadas e Usinadas
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
NBR 15.593: 2008 - NTS 193
Conexões para Solda de Topo
• As conexões devem ser do tipo polivalente, ou seja devem ter
extremidades de comprimento longo, conforme as normas
mencionadas, ou seja, extremidades de comprimento tal que permita a
eventual soldagem com luva de eletrofusão. Exceto caps, colarinhos e
reduções usinados de diâmetro DE  225, que podem ser do tipo curto,
ou com uma ponta adicional de tubo soldada na extremidade.
• Aplicações
Redes de distribuição com DE  63
Adutoras e linhas de esgoto com DE  63
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Solda de Topo – Máquina de solda
Acionamento
Hidráulico
Semi-automática
4 abraçadeiras
Aplicação da força
na linha central
Controle de
temperatura
eletrônico
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Solda de Topo - Acessórios
Extrator de Cordão
Externo
Extrator de Cordão
Interno
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Solda de Topo - Acessórios
Corta-Tubos
Rotativo
Corta-Tubos
Guilhotina
Corta-Tubos
Rotativo
Até DE 1000
Até DE 315
Até DE 160
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Solda de Topo - Processo
Placa de solda
Tubo
Tubo
Pré-aquecimento
Aquecimento
P1 =1.5 Kgf/cm 2
2
P2 =0 a 0.2 Kgf/cm
Bulbo
P=1.5 Kgf/cm2
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Solda de Topo – Parâmetros
Tabela DVS 2207/1995
Pré-Aquec
Força (kgf) =
1,5 x área
Largura inicial
Cordão (mm)
Retirada da
Placa
de Solda
Tempo Max
(s)
2,0 - 4,5
0.5
5
6
4,5 - 7
1,0
5 - 7
6 - 10
7,0 – 12
1,5
6 - 8
12 - 19
2,0
8 - 10
16 - 24
19 - 26
2,5
10 - 12
24 - 32
26 - 37
3,0
12 - 16
32 – 45
37 - 50
3,5
16 - 20
45 – 60
50 - 70
4,0
20 - 25
60 - 80
Espessura
Tubo
(mm)
Aquecimento
Força (kgf) =
0 a 0,2 x área
Tempo
(s)
10 . Esp (s)
Resfriamento
Força (kgf) =
1,5 x área
Tempo
(min)
10 - 16
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Solda de Topo - Processo
Alinhar e Facear
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Solda de Topo - Processo
Pré-aquecer e Aquecer (210oC)
Soldar e Resfriar
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Solda de Topo - CQ
Formações típicas de Cordão de Solda
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Solda de Topo - CQ
TABELA 6.12 – DIFERENÇAS ADMITIDAS NO CORDÃO DE SOLDA
TUBO/CONEXÃO
TUBOS DE MAT.
Bmax - Bmin
TUBO/TUBO
CONEXÃO/CONEXÃO
DIFERENTES
0,1 B
0,1 X B
0,2 X B
0,2 X B
Nota: B = largura média do cordão de solda
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Solda por Eletrofusão
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Solda por Eletrofusão
•
•
A soldagem por eletrofusão deve ser executada por pessoal e
equipamentos qualificados conforme NBR 14.465 ou DVS 2207.
Os equipamentos devem ser do tipo automático, com leitura ótica para
código de barras, com registro automático ou não das soldas.
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
NBR 15.593:2008 - NTS 193
Conexões para Solda de Eletrofusão
• Conexões de PE 80 podem ser soldadas em tubos PE 100 e vice-versa,
desde que de PN igual ou maior que a do tubo.
• As conexões tipo sela, como Tês de Sela e Tês de Serviço devem ter
incorporado sistema de fixação próprio, tais como abraçadeiras com
parafusos ou ganchos ou cintas de tecido.
• Excepcionalmente são aceitos Tês de Sela ou Serviço tipo Top-Loading
para execução de ramais em tubos inseridos (relining), onde se abre
uma janela no tubo velho para ter acesso ao novo tubo de polietileno, ou
em tubos de grande diâmetro, onde não houver possibilidade de utilizar
peças com sistema de fixação próprio.
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
NBR 15.593:2008 - NTS 193
Conexões para Solda de Eletrofusão
•
As conexões devem ser do tipo monofilar, ou seja ter uma única
resistência elétrica por peça, tal que a soldagem seja executada numa
única operação, conforme ISO 12.201 – parte 3 ou
NBR 15.593 ou NTS 193.
•
Aplicações Básicas
Ramais prediais
Redes de distribuição até DE 160
Adutoras e linhas de esgoto até DE 160
Ligação da rede ao ramal predial: Tê de serviço
Entroncamentos (Tie-in), ou interligação, todos diâmetros disponíveis
Reparos, todos os diâmetros disponíveis
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Conexões para Solda por Eletrofusão
Tê de Sela
Tapping Tee
Cotovelo
Redução
Cap
Luva
Cotovelo 45º
Tê
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Solda por Eletrofusão – Máquinas de Solda
Automática - sem memória
Automática - com memória
Tensão solda: 8 – 48 V - Potência: 3500 W
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Solda por Eletrofusão - Acessórios e Ferramentas
raspador
manual
alinhadores
raspador
rotativo
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Solda por Eletrofusão - Acessórios e Ferramentas
arredondador
alinhador de tubo bobinado
corta-tubos
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Solda de Eletrofusão - Processo
1 – Cortar perpendicular
2 - Raspar
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Solda de Eletrofusão - Processo
3 – Verificar ovalização e
usar alinhador
4 – Verificar folga e
profundidade de
penetração
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Solda de Eletrofusão - Processo
5 – Soldar e Resfriar
Manter Alinhador até fim
do Resfriamento
Se cair energia, esperar
total resfriamento e
reiniciar ciclo de solda
Só furar ou aplicar pressão
após resfriar a
temperatura ambiente
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Solda por Eletrofusão - CQ
- Controle visual da solda, considerando os seguintes aspectos:
- Verificar se a região envolta da solda está corretamente raspada;
- Verificar marcação da profundidade de inserção;
- Verificar alinhamento;
- Verificar sinalizadores de fusão
- Verificar se houve extravasamento de material fundido na interface
conexão/tubo;
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Juntas Mecânicas - NBR 15.803:2010 - NTS 192
Aplicação
Redes de distribuição DE  63. Conexões PN 16 (16 bar)
Ramais prediais. Conexões PN 16 Conexões NBR PN 10
Ligação da rede ao ramal predial:
Colar de tomada, ou Tê de serviço autotravado mecânico PN 16
Reparos de tubulação de qualquer diâmetro.
Nos diâmetros acima de DE 63 as conexões podem ser PN 10
Normas: ISO 14.236, ou ABPE E005 ou NTS 175, NTS 179 e NTS 192.
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Juntas Mecânicas
Cotovelo
Adaptador Fêmea
Tê
União de Redução
Cotovelo Macho
Adaptador Macho
Tê Fêmea
União
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Conexões Mecânicas – Tipo Sela
Tê de Serviço
Colar de Tomada
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Métodos de União Preferenciais
• INSTALAÇÃO
– MECÂNICA:
– ELETROFUSÃO:
– TOPO:
DE 20 a 63
DE 63 a DE 160
DE ≥ 110
• REPARO, ENTRONCAMENTOS (TIE-IN)
–
–
–
–
MECÂNICA:
DE 20 a 160
ELETROFUSÃO:
DE 20 a 1000
COLARINHO/FLANGE: DE > 315
PEÇAS MECÂNICAS ESPECIAIS: DE > 630
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Interligações outros tubos ou elementos, como
válvulas, medidores, ventosas e bombas
Conexões para Junta mecânica
Adaptador macho
ou fêmea de
compressão
20 a 110 mm
Adaptador de
compressão
PE x PBA
DN 50, 75, 100
Adaptador
compressão
PE X flange
DN, 50 a 160
Uniões compressão
PE X flange, ou
PE X PVC/Aço/FF
DN, 50 a 300
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Interligações outros tubos ou elementos, como
válvulas, medidores, ventosas e bombas
Transições soldáveis
Transição
PE x Solda AÇO
20 – 250 mm
Transição EF
PE x rosca
macho ou fêmea
20 – 110 mm
Transição
PE x rosca
macho ou fêmea
20 – 110 mm
Colarinho/Flange
20 a 1600 mm
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Diretrizes de projeto de Redes Sabesp
•
•
•
•
PE 80 SDR 11 azul (PN 12,5)!!
DE: 63, 90, 110 – bobinas 100 m!
DE: 160, 200, 250, 315 – barras 12 m
Métodos de União:
• JM de Compressão: DE 63, 90, 110
• Solda Topo: todos
• Solda EF: todos
• Ramais: Tê de Serviço
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Reparo – NBR 15.979:2011 - NTS 191
Juntas Mecânicas
Luva de Correr
Juntas Mecânicas
União de Compressão
USO PROVISÓRIO
Torniquete
USO DEFINITIVO
União auto-travada
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Reparo – NBR 15.979: 2011 – NTS 191
Eletrosoldáveis
USO DEFINITIVO
Luva EF
Abraçadeira de reparo
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Reparo – Linhas sem Carga
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Reparo em Carga
Dispositivo utilizado para estancar o fluxo de fluidos da tubulação de
polietileno, provido de roletes de esmagamento, com limitadores de
esmagamento e unidade de força mecânica ou hidráulica.
PARA TUBOS DE>63 DEVE-SE USAR 2 ESTRANGULADORES
DISTANTES DE AO MENOS 500 mm OU 4 X D UM DO OUTRO
Quando não for possível a total vedação da linha para se efetuar a soldagem,
deve-se utilizar juntas mecânicas auto-travadas
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Métodos de Instalação - NBR 15.950:2011 - NTS 190
• Convencional (com vala):
. permite soldagem fora da vala,
. comprimentos de barras de 12 m
ou bobinas de até 100 m (Ø ≤ 125 mm)
• Métodos Não Destrutivos (MND):
. Furo Direcional
. Pipe Bursting
. Sliplining (inserção simples)
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
MÉTODOS DE INSTALAÇÃO
Enterrados a partir de processo convencional (vala)
- Permitem soldagem fora da vala
- Comprimentos de barras de 6, 12 m ou bobinas (Ø ≤ 125 mm)
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
Cuidados de Instalação Convencional
• Solo misto (granular-coesivo) ou melhor;
• Solo livre de pedras e objetos cortantes. Preparar berço de
assentamento, em especial quando houver solo ruim e com pedras;
• Em locais com tráfego usar no mínimo 1,20 m de altura de aterro sobre a
geratriz superior da tubulação, ou calçamento;
• Em locais com conexões, assegurar o berço e adequado apoio sob as
peças;
• TUBOS SDR ≤ 17 (17, 13, 11, 9, 7) – NBR 15950/NTS 190
– NÃO NECESSITA SOLO GRANULAR OU CONTROLE COMPACTAÇÃO
• TUBOS SDR > 17 – NBR 15950/NTS 190
– SOLO BOA QUALIDADE E CONTROLE DE COMPACTAÇÃO:
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Cuidados de Instalação Convencional
• Respeitar limites de curvaturas admissíveis (vide norma > 30.D);
• Não é necessário ancoragens nas juntas. Usar blocos de
ancoragem nas conexões tipo PB de outros materiais
• Sob lençol freático, usar blocos de ancoragem para não flutuar e
dimensionar SDR para suportar pressões internas negativas (ideal
SDR ≤ 17);
• Largura da vala menor possível. De 63 a 250 . Aprox. 300 mm
• Profundidades de vala, instalação: NBR 15.802/NTS 189
• Executar instalação com soldadores e equipamentos qualificados e
com relatórios de solda registrados;
• Elaborar adequado as-built da tubulação
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MÉTODOS DE INSTALAÇÃO
Normas Aplicáveis e Manual de Boas Práticas ABPE
• Tubos: NBR 15.561; NTS 194; NBR 14.462, EN 12.201-2; Módulo 1.2
• Conexões Soldáveis: NBR 15.593; NTS 193; NBR 14.463, EN 12.201-3; Módulo 1.3
• Diretrizes para Projetos: NBR 15.802; NTS189; Módulos 4.3, 5.1 e 5.2
• Conexões Mecânicas: NBR 15.803; NTS 192; ISO 14.236; UNI 9561; Módulo 1.3
• Procedimentos de Instalação: NBR 15.950; NTS 190; Módulos 4.2 e 4.3
• Procedimentos de Reparo: NBR 15.979; NTS 191; Módulo 4.5
• Procedimento para Solda de Topo: NTS 060, DVS 2207; Módulo 4.6 e 3.1
• Procedimento de Solda de Eletrofusão: NBR 14.465; DVS 2207; Módulo 4.7 e 3.1
• Requisitos p/qualificação Soldador, Instalador e Fiscal:
NBR 14.472; NTS 059; Módulo 3.1
• Procedimento de Teste de Estanqueidade: NBR 15.952; Módulo 4.8
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MÉTODOS DE INSTALAÇÃO
Enterrados por Métodos Não Destrutivos (MND) – Procedimentos
Manual de Boas Práticas ABPE – módulo 4.3
• Métodos cada vez mais empregados, tanto na recuperação de linhas velhas,
quanto na instalação de linhas novas. Nos grandes centros urbanos já respondem
pela maioria das instalações por conta de sua menor intervenção e distúrbio ao
tráfego e à população.
• Nessas aplicações, os tubos poliolefínicos, especialmente os de polietileno,
demonstram uma de suas maiores vantagens em relação às tubulações
convencionais.
• Principais técnicas desenvolvidas para MND:
- Furo Direcional, Inserção (Sliplining) e PipeBursting: o tubo inserido é estrutural;
- Close Fit (Swagelining, Titeliner, U-lining, Roldown): o tubo inserido é semiestrutural;
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MÉTODOS DE INSTALAÇÃO
Escolha do Método de Instalação
A escolha do melhor método de instalação e sua viabilidade depende das condições
locais da instalação, das condições de operação da linha e das exigências estruturais
da tubulação.
Os principais fatores a serem considerados são:
- Caminhamento da tubulação, se substituirá linha velha ou novo caminhamento;
- Desnível projetado da tubulação (possível ou não de ser atendido);
- Espaço para entrada do equipamento de instalação (caminhões-bomba, guinchos, etc);
- Espaço para abertura da vala de entrada e saída da tubulação;
- Ângulo e curvatura de entrada da tubulação;
- Tipo de solo e interferências, entre outros.
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MÉTODOS DE INSTALAÇÃO
Enterrados sob Método
Não Destrutivo (MND)
Sliplining
Pipe bursting
Directional Drill
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MÉTODOS DE INSTALAÇÃO
Enterrados sob Método não Destrutivo (MND)
Sliplining
Directional Drill
Pipe bursting
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MÉTODOS DE INSTALAÇÃO MND
FURO DIRIGIDO ou DIRECIONAL (HDD – horizontal directionnal drilling)
• É um dos métodos mais utilizados em instalações urbanas, basicamente em
travessias de ruas e estradas ou para instalação de novos tubos sem a abertura de
valas, onde economicamente for conveniente ou quando as condições locais forem
determinantes.
• Aplica-se para tubos de diâmetro até 1000 mm e comprimentos que podem chegar
a 2000 m, dependendo do tipo de solo. O tubo inserido é estrutural.
• O equipamento consiste basicamente em Unidade de Força, Unidade de
Perfuração, e Unidade de Monitoramento Direcional.
• A Unidade de Monitoramento Direcional é um dispositivo eletrônico que recebe as
ondas de rádio provindas da sonda de perfuração e identifica a sua posição e
profundidade, para que se possa monitorar e controlar a direção de perfuração,
através da Unidade de Perfuração.
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MÉTODOS DE INSTALAÇÃO MND
INSERÇÃO OU RELINING (SLIPLINING)
• Consiste em se introduzir livremente, por puxamento ou empurramento, tubos
poliolefínicos em linhas e tubulações corroídas e/ou danificadas de água, gás,
efluentes industriais, etc., restabelecendo a integridade da linha sem necessitar
abrir valas e interromper o tráfego de veículos, o que resulta em maior velocidade
de execução do serviço, menor volume de trabalho e economia.
• Nesta técnica, o tubo poliolefínico novo deve ter diâmetro externo de no máximo
até 80% do diâmetro interno do tubo velho (em casos excepcionais até 90%).
• Aplica-se quando os cálculos de vazão da nova tubulação, em função de maior
pressão e/ou melhor coeficiente hidráulico dos tubos poliolefínicos em relação à
linha velha, mostram-se adequados, mesmo com o diâmetro menor do tubo novo.
Em muitos casos, o novo tubo instalado pode apresentar vantagens adicionais
desejáveis, como barreira química, isenção de corrosões e incrustações.
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MÉTODOS DE INSTALAÇÃO MND
PIPE BURSTING ou TORPEDO ROMPEDOR
• Técnica com tubos estruturais, que vem ganhando cada vez mais aplicação. Sua
grande vantagem reside na possibilidade de se substituir o tubo velho por outro de
maior diâmetro.
• Adequa-se para substituir tubos cerâmicos, de concreto, ferro fundido e até mesmo
alguns tubos plásticos. Há ferramentas que possibilitam cortar tubos ao invés de
rompê-los, como os de aço.
• Aplica-se para tubos de diâmetro até 1400 mm e em comprimentos de até 1500 m.
•
A técnica consiste de uma ferramenta chamada de cabeçote ou torpedo rompedor,
acionada normalmente por ar comprimido, e que é acoplada ao tubo novo. A
mangueira de ar comprimido passa por dentro do tubo novo para conectar-se e
acionar a ferramenta, enquanto ela é puxada por um guincho do lado de saída do
tubo velho, inserindo o tubo novo enquanto quebra o velho, empurrando os
fragmentos contra o solo.
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MÉTODOS DE INSTALAÇÃO MND
CÁLCULOS BÁSICOS PARA INSTALAÇÕES
• Comprimento de abertura de vala para inserção;
• Comprimento máximo de inserção;
• Força máxima de tração;
• Preenchimento da cavidade anular entre o tubo velho
•
e o tubo inserido (sliplining);
Derivações.
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Métodos de Instalação - MND
•
Força de Puxamento e Curvas
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Métodos de Instalação MND
TÉCNICAS DE CLOSE FIT
As técnicas ditas close-fit são aquelas em que o tubo liner encosta ou se expande
contra a parede interna do tubo velho, tal que esse exerça de forma total ou parcial a
função estrutural da linha.
SWAGELINNG
O tubo de PE, com um diâmetro ligeiramente maior que o diâmetro interno do tubo
velho, é tracionado por um equipamento, provocando a diminuição do diâmetro do
tubo de PE para inseri-lo no tubo velho.
ROLLDOWM
O tubo é empurrado por um equipamento através de uma série de roletes, ao longo da
circunferência, comprimindo o diâmetro do tubo, rearranjando a estrutura molecular e
diminuindo o diâmetro do tubo.
U-LINING
A técnica de U-Lining consiste em produzir-se tubos de diâmetros especiais que são
conformados, na saída da extrusora ou na obra, através de roletes, como a letra U, ou
seja, curvando a geratriz externa para dentro.
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Métodos de Instalação - MND
Aterramento elétrico do equipamento de perfuração
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Custos de Instalação
•
•
Materiais representam aprox. 30% da instalação
Se adotados métodos construtivos econômicos, propiciados pelos tubos de PE,
tais como:
. MND: Menores transtornos à população e custos de pavimentos
. Valas estreitas. Melhor desempenho, maior velocidade de obra
A obra pode custar até 20% menos que aquela com materiais convencionais.
E ainda:
Obras mais rápidas e seguras (bobinas 50/100 m, ou barras 12 m) Soldagem
fora da vala. Vala mais estreita.
Tempo Solda EF até 160 mm: 10 a 20 min. (~ 30 soldas/dia/H)
Tempo Solda Topo 110 a 250 mm: 20 a 40 min (~16 soldas/dia/H)
Baixo índice de reparos;
Melhor desempenho, sem vazamentos e vida útil > 50 anos
Melhor resultado econômico
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Controle da Qualidade
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Materiais: Conforme normas:
– Tubos: NBR 15.561: NTS 194 e NTS 043
– Conexões Soldáveis: NBR 15.593 ou NTS 193
– Conexões Mecânicas: NBR 15.803 ou NTS 192 e NTS 175
Solda de Topo: NTS 060 ou DVS 2207
Solda de Eletrofusão: NBR 14.465
Qualificador Soldador: NBR 14.472 ou NTS 059
Ensaio de Estanqueidade em obra: NBR 15.952
Qualificação de Equipamentos: ABPE P006
Na obra:
- antes da obra: analisar documentos de qualificação de equipamentos e
soldadores. Fazer teste prático em ambos ou até ensaios de laboratório da
amostra da solda
- checar procedimento e inspeção visual da solda;
- extrair amostras de soldas para testes de laboratório
Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas
telefone / fax (11) 3068-8433
[email protected]
www.abpebrasil.com.br
Contato: Antonio Fernando Cavicchioli
Secretario Executivo