melhoria da qualidade da água tratada e aumento da

Transcrição

XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental
X-011 - DIAGNÓSTICO DE PERDAS EM RAMAL PREDIAL E NAS
REDES COM TUBOS DE PVC COM ENFOQUE NA
PERFORMANCE DE MATERIAIS.
PIRES, R. M.; BURGER, M. S.; MOLL, J. N., Diagnóstico de Perdas em Ramal Predial e nas Redes com
Tubos de PVC com Enfoque na Performance de Materiais, Anais do XXII Congresso Interamericano de
Engenharia Sanitária e Ambiental, João Pessoa, 2001
Raimunda Maria Pires(1)
Engenheira Civil, trabalha na SANEPAR, atualmente desenvolve suas funções no GECIP – Grupo Especifico
de Consultoria Intercâmbio e Pesquisa como Engenheira de Desenvolvimento .
Margareth Dos Santos Burger(2)
Engenheira Civil, com Especialização em Hidrologia pela Universidade de Pádova – Itália, atualmente
desenvolve suas funções no GESPO – Grupo Específico de Sistematização e Promoção Operacional como
Engenheira de Desenvolvimento.
Jorge Neves Moll(3)
Engenheiro Civil, Mestre em Engenharia Sanitária – Escola de Saúde Pública do Rio de Janeiro ,
consultor na área de tubulações plásticas.
Endereço (1)
Rua Engenheiros Rebouças 1376, Rebouças, Curitiba PR – Brasil - 80215 900
Fone: (41) 330 3299 - Fax: (41)333 9952 - e-mail: [email protected]
RESUMO
Após muitos programas para reduzir ou eliminar os vazamentos, concluiu-se que uma nova abordagem do
problema se impunha, de forma sistêmica. Os resultados das pesquisas de vazamentos indicam que 90% das
ocorrências estão concentradas no ramal predial. Diversas visitas a campo confirmaram a necessidade de um
trabalho minucioso de análise da qualidade dos materiais empregados. As conexões para rede de PVC,
derivações de ramal , adaptador para tubos de polietileno e o cavalete foram o foco deste estudo. Investir em
novas tecnologias, produtos e materiais com o objetivo de melhorar os padrões vigentes, acompanhando as
tendências mundiais torna-se viável, na medida em que as perdas de água representam grande impacto em
custos financeiros, sociais e ambientais. Assim, para que as perdas de água decorrentes da performance dos
materiais sejam controladas, ações como: revisão das normas e especificações, feed back de campo, estar
alerta para alternativas inovadoras que possam contribuir para a solução das perdas, são necessárias.
PALAVRAS-CHAVE: perdas em ramais, performance de materiais, especificações e normas, conexões,
ligações de rede de água.
INTRODUÇÃO
A dimensão que os problemas com recursos hídricos está tomando, apontando para uma real escassez dentro
de poucos anos devido à poluição dos mananciais, o aumento populacional, a concentração urbana e a
constatação de que a água é um recurso finito, faz com que as empresas de saneamento se deparem com um
grande desafio: racionalizar o consumo da água nos seus diferentes usos.
Todo o trabalho preliminarmente realizado para implantação e operação de um sistema de abastecimento
de água é extremamente prejudicado quando ocorrem elevados índices de perdas de água.
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
1
Reduzir os índices de perdas nos sistemas de abastecimento de água operados pela SANEPAR tem sido uma
de suas metas mais insistentemente perseguidas. Isto tem levado a empresa a buscar alternativas de solução
com o propósito de reduzir estes índices.
Desde a década de 70 o enfoque sobre a questão de perdas tem sido a tônica em todos os setores ligados ao
saneamento. Hoje já se considera o índice de perdas de água como medida de eficiência de um sistema de
água.
No início dos anos 80, com o incentivo do BNH, criou-se um Programa de Combate a Perdas. Este Programa
contemplava um elenco de ações em diversas áreas. Era composto basicamente dos seguintes projetos Macromedição, Micromedição, Sistema Integrado de Prestação de Serviços e Atendimento ao Público,
Cadastro Técnico, Reabilitação das Unidades Operacionais, Automatização da Unidades Operacionais,
Remanejamento de Redes, Planejamento e Controle Operacional, Cadastro de Consumidores,
Comercialização e Faturamento e Cobrança.
Alguns destes projetos foram atacados prioritariamente e resultados de redução de perdas surgiram, mas em
muitos casos estes resultados positivos não foram mantidos.
Com o passar do tempo tornou-se necessário diferenciar perdas físicas de perdas não físicas. Perdas não
físicas são aquelas decorrentes de submedição, ligações clandestinas, fraudes e gestão comercial. As perdas
físicas são as provenientes de vazamentos de água, vinculadas à gestão operacional, nos diversos pontos dos
Sistemas de Abastecimento de Água. Hoje, esses dois tipos de perdas são tratadas separadamente.
Uma das ações que tem sido continuamente realizada na SANEPAR é a pesquisa de vazamentos nas suas
Redes de Distribuição de Água. Esta atividade, embora eficiente na detecção dos vazamentos e na rapidez de
execução de seus consertos, não levaram a uma redução do índice de perdas aos níveis desejados.
Após muitos programas para reduzir ou eliminar os vazamentos, concluiu-se que uma nova abordagem do
problema se impunha. Ainda resta espaço para novos projetos que complementem as ações clássicas adotadas
até o momento.
OBJETIVO DO PROJETO
Os objetivos deste projeto são: avaliar as características de desempenho dos materiais aliados à qualidade da
mão de obra e sua repercussão nos indicadores de perdas; apresentar alternativas viáveis técnica e
economicamente; melhorar as especificações e normas.
Esta avaliação e melhorias não podem ser feitas de maneira pontual ou setorizada. É imprescindível uma
abordagem sistêmica que explicite e mensure cada etapa do processo e que leve em conta todos os fatores
envolvidos, desde os critérios de projeto até as aquisições, inspeções, obras, operação, manutenção dos
sistemas e o permanente monitoramento de sua performance.
No que diz respeito à avaliação proposta ou seja, à representatividade da qualidade dos materiais nos
indicadores de perdas é importante frisar sempre que esta refere-se às perdas físicas ocorridas na gestão
operacional dos Sistemas de Abastecimento de Água.
Os resultados das pesquisas de vazamentos indicam que 90% das ocorrências dos mesmos estão concentradas
no ramal predial, no trecho compreendido entre a tomada de água na rede e o cavalete. Neste projeto daremos
prioridade a este trecho.
A primeira avaliação relaciona estes vazamentos principalmente com a performance dos materiais e com a
mão de obra usada na implantação e manutenção das redes.
METODOLOGIA
2
O trabalho foi coordenado pela área de pesquisa e desenvolvimento da Sanepar, denominado Grupo
Específico de Consultoria Intercâmbio e Pesquisa - GECIP, o qual reporta-se ao Diretor Presidente da
empresa de formado um grupo de trabalho representativo das diversas áreas da empresa comprometidas com
o tema. O GECIP, por sua vez, foi incumbido de criar um grupo de trabalho representativo das diversas áreas
da empresa comprometidos com o tema, para acompanhar a pesquisa, opinar sobre o andamento da mesma e
assegurar seu foco e continuidade. Concomitantemente contratou-se consultoria específica para o assunto.
Faz parte também deste estudo a análise das normas e especificações vigentes.
Com a visão sistêmica do problema de perdas fez-se diversas visitas a campo e verificou-se os procedimentos
de execução e manutenção dos serviços. Este acompanhamento das atividades de campo confirmou a
necessidade de se fazer um trabalho minucioso de análise da qualidade dos materiais empregados.
Para a consecução do objetivo proposto foi necessária a análise das normas vigentes no Brasil, que de forma
geral não apresentam exigências suficientes quanto à qualidade e performance dos materiais, nas condições de
utilização dos mesmos. O que se observou em campo é que os materiais não atendem ao desempenho deles
esperado, .mesmo atendendo às exigências das Normas vigentes.
Também nesta análise comparou-se as Normas Internacionais com as Normas Brasileiras cotejando e
procurando relacionar as diferenças com eventuais deficiências encontradas. As Normas Brasileiras parecem
estar refletindo a ausência do usuário final que não incorporou nas especificações e testes a sua experiência de
campo.
Baseado nestas constatações foram contatadas as empresas responsáveis pela obtenção da resina de PVC e
também as transformadoras, bem como pela matéria prima para fabricação de tubos de polietileno. Estas
empresas foram convidadas para um ciclo de palestras na Sanepar, com o intuito de formar e atualizar os
profissionais para que pudessem discutir com mais propriedade as Normas e os novos procedimentos que
viriam a seguir.
Muitas discussões abertas com fabricantes, nacionais e estrangeiros foram feitas para informar o grupo de
pesquisa sobre as alternativas estudadas e a viabilidade das mesmas.
RESULTADOS
O acompanhamento dos serviços em campo permitiu uma constatação ïn loco relevante: os executores dos
serviços demostravam uma significativa insatisfação quanto à qualidade dos produtos que era compartilhada
pelos próprios clientes dos serviços prestados. O fato é que esta insatisfação nem sempre era relatada às áreas
de interesse, que poderiam ter alguma ação sobre o problema.
Retornou-se do campo com uma constatação: algo deveria ser feito com relação às conexões para rede de
PVC, derivações de ramal , adaptador para tubos de polietileno e também com relação ao cavalete, ou seja a
estrutura que sustenta o hidrômetro.
Mais ainda: Era urgente uma “tomada de atitude”, dentro da empresa, para as dificuldades encontradas em
campo. Por exemplo, quando alguns trechos têm peças trocadas repetidamente, este assunto deve ser
informado a diversas áreas da empresa, e não somente pela encarregada de executar as substituição.
O que se observou é que sucessivos rompimentos das conexões injetadas de PVC, conduziam, após inúmeras
substituições, a soluções intuitivas por parte dos executores dos serviços. Uma destas soluções era a
substituição de conexão de PVC por composições de ferro fundido. Esta iniciativa, de uso de conexões de
ferro fundido para redes de PVC, aliás é prática corrente na Europa há mais de 20 anos, onde problemas
como os relatados eram comuns anteriormente.
As conexões de PVC, que apresentavam rupturas em campo, foram testadas em laboratório não oficial,
obedecendo as exigências da NBR – 5647-1 (Sistema para adução e distribuição de água – Tubos e conexões
de PVC 6,3 com junta elástica e com diâmetros nominais até DN 100). Nestas condições apresentam bons
resultados, mas não refletem as condições de campo, onde várias rupturas são constatadas.
3
O assunto apresentou consistência suficiente para sinalizar para um estudo mais aprofundado que pretende
substituir as conexões de PVC para ferro fundido.
Foram então consultados fabricantes de conexões de ferro para realização de estudos de viabilidade para
produção de conexões em diâmetros equivalentes aos de PVC.
Uma das empresas consultadas, inclusive percebendo uma oportunidade de marketing implícita no problema
identificado desenvolveu esta linha para o Brasil, aplicando tecnologia européia. Para satisfazer a demanda
identificada pela SANEPAR foram desenvolvidas conexões para os diâmetros de DN 50 e DN 75. Foram
executadas 22 conexões a serem aplicadas na continuidade deste projeto.
Uma vez que não existe nenhuma Norma Brasileira sobre o tema a Norma EN 12 842 – (Raccords em fonte
ductile pour systèmes de canalisations em PVC-U ou en PE – Prescriptions et méthodes déssai), serviu
como referência para validar as conclusões sobre a alternativa de utilizar conexões de ferro para redes de
PVC.
Na década de 70, no inicio da substituição das redes de cimento amianto por redes de PVC, os colares de
tomada também de PVC, eram constituídos por duas partes e unidos por parafusos nos flanges laterais. Em
virtude de inúmeros rompimentos nestes flanges, devido à sua esbeltez, foram desenvolvidos os atuais colares
de PVC unidos através de chaveta. Estes colares, segundo constatado em campo, apresentam dificuldades na
montagem, rompimentos nas chavetas e em diversos pontos do corpo. Esta dificuldade de montagem, assim
como as rupturas, são decorrentes de um produto que não absorve as tolerâncias de fabricação do tubo de
PVC e do colar de tomada propriamente dito. Como resultado do estudo que busca equacionar as possíveis
causas destas rupturas, entende-se que para a fabricação dos colares é necessário um controle mais rígido no
que diz respeito ao composto de PVC, considerando inclusive que deve apresentar maior ductilidade.
Verificou-se, em todas as amostras avaliadas, que os colares de tomada com registro broca, não integrado, em
polipropileno, cuja função é executar o orifício no tubo para tomada de água e servir de registro de corte,
apresentavam ruptura na parte interna do T, além de oxidação na broca ao longo do tempo, impedindo o seu
movimento. Após esta avaliação foi possível solicitar melhorias para este produto.
A tendência mundial é a aplicação de colares de tomada em polipropileno, unidos por parafusos. No Brasil já
existem aplicações deste colar de tomada em algumas Companhias de Saneamento.
Observou-se que as especificações elaboradas com base em normas internacionais apresentam exigências
quanto a estes colares que até o momento atendem às necessidades de campo. No entanto os produtos que
atendem somente as Normas Brasileiras não têm apresentado boa performance em campo, conforme relato
anterior. Limitando-se praticamente à atender necessidades de fabricação mas não de utilização do produto.
A Norma ISO/TC 138/SC 2 – (1998) – (Plastics pipes and fittings – Mechanical – joint compression fittings
for use with polyethylene pressure pipes in water supply systems) e a Norma NTS 082 – (Conexões
mecânicas para tubos de polietileno e PVC) – da SABESP , serviu como referência para uma análise crítica à
Norma Brasileira NBR 10930 – (Colar de tomada de PVC rígido para tubos de PVC rígido).
Para os testes de conexões que não apresentaram boa performance em campo foram aplicados os requisitos da
Norma NBR 9798 – (Conexão de Polipropileno (PP) para junta mecânica para tubos de polietileno para
ligações prediais de água. Os resultados dos testes são compatíveis com as exigências das normas, porém não
refletem as condições de campo, onde inúmeras rupturas são observadas.
A Norma Brasileira NBR 9798 – (Conexão de Polipropileno (PP) para junta mecânica para tubos de
polietileno para ligações prediais de água), foi comparada com a Norma ISO/TC 138/SC 2 – (Plastics pipes
and fittings – Mechanical – joint compression fittings for use with polyethylene pressure pipes in water supply
systems), originando conclusões a serem consideradas para melhoria das especificações.
As conexões testadas segundo a EB 2071 – (Registro Broca de polietileno para ramal predial) e segundo a
NBR 10930 – (Colar de tomada de PVC rígido para tubos de PVC rígido), apresentam bons resultados em
laboratório, mas não refletem as condições de campo, onde observou-se várias rupturas.
4
O sistema composto de colar de tomada e adaptadores usados na SANEPAR apresentam um bom
comportamento somente quando a sua instalação é a 90º em relação à horizontal (rede). Quando a instalação é
executada com outra inclinação, ou mesmo na horizontal ocorrem rupturas na rosca do adaptador. Estas
rupturas são devidas principalmente ao mal assentamento (falta de compactação do solo) .
Outros inconvenientes a relatar são:
• nos adaptadores com a garra projetada acima da porca de aperto ocorre a ruptura do tubo de polietileno
devido a esta projeção;
• a pouca profundidade para o encaixe do tubo no adaptador, não absorve os cortes com alguma inclinação
que normalmente são efetuados em campo.
O cavalete da SANEPAR, inicialmente constituído de tubos e conexões em ferro galvanizado e tubetes em
metal, foi substituído totalmente por plástico (PVC) , devido principalmente à corrosão das peças em ferro
galvanizado.
O padrão do cavalete em uso apresenta os seguintes problemas:
• fragilidade do material ;
• rompimento nas conexões;
• grande número de rompimentos no tubete na parte interna do flange da extremidade em função do tipo de
junta do hidrômetro (junta plana) que não é adequada ao uso de plásticos. Este rompimento normalmente
inicia-se com o gotejamento de água nas juntas que passam a exigir novo aperto na porca até que apareça
o rompimento interno do flange .
• estrutura instável, tendo dificuldade para se instalar e manter medidores velocimétricos no nível e no
prumo.
Esta deficiências levaram a Sanepar a uma reflexão profunda sobre o assunto. Foi feita uma revisão das
funções do cavalete com um enfoque atualizado questionando-se a razão de cada uma das peças componentes
do cavalete, seu posicionamento, formas, instalações, praticidade, funcionalidade, etc. Com base nestas
funções revisadas gerou-se um protótipo atendendo estas características.
Diversas ocorrências de rupturas em redes de PVC de grandes diâmetros, cujas causas e possíveis soluções
ainda estão em estudo no âmbito deste projeto serão motivo de trabalho a ser oportunamente publicado.
CONCLUSÕES
Objetiva-se com este projeto corrigir as imperfeições encontradas em toda a avaliação realizada no conjunto
ligação predial, que compreende o ramal predial e a ligação propriamente dita, bem como as imperfeições
encontradas nas redes.
Investir em novas tecnologias, produtos e materiais com o objetivo de melhorar os padrões vigentes,
acompanhando as tendências mundiais torna-se viável, na medida em que as perdas de água representam
grande impacto em custos financeiros, sociais e ambientais.
As companhias de água no Brasil, tem um nível de exigência baixo, com relação ao padrão do ramal predial,
notadamente no que se refere ao cavalete, que é a interface entre a companhia de água e o cliente. É
justamente aí que ocorre o maior número de vazamentos. Objetivando valorizar esta interface e
consequentemente os serviços de saneamento concluiu-se que a mesma deve proporcionar uma estrutura
adequada para instalação dos medidores de forma a garantir a confiabilidade da medição, a qualidade da água,
facilitar a leitura, coibir eventuais fraudes, não interferir nas condições metrológicas do hidrômetro e
apresentar resistência a intempéries.
Com relação ao ramal predial propriamente dito é necessário garantir a estanqueidade do conjunto evitando-se
desta forma pontos de vazamentos.
Foi possível verificar junto a indústria nacional a existência de pelo menos uma linha de colares de tomada,
até o momento com desempenho satisfatório capaz de atender as condições de campo de acordo com testes
realizados em uma centenas de ligações. Este colar possui um dispositivo de travamento que impede qualquer
5
deslocamento tangencial ou longitudinal à rede. Nos testes de campo evidenciou-se o bom comportamento
mecânico e a facilidade de instalação. A vistoria após três e seis meses não apresentou quaisquer vazamentos.
A partir da pesquisa realizada concluiu-se que diversos tipos de colares podem ser aplicados com sucesso na
tomada da água, desde que atendam principalmente os quesitos de vedação, resistência ao impacto, não
deslocamento longitudinal e circunferencial, facilidade na montagem, possibilidade de instalação em redes
pressurizadas e que tenha controle de não submeter o colar, durante a montagem, a tensões superiores à
resistência do material de que o colar é feito.
Com relação às conexões de ferro fundido para redes de PVC, considerando-se os altos índices de retrabalho
e perdas físicas de água na rede, conclui-se que a alternativa de aplicações de conexões de ferro fundido para
redes de PVC torna-se viável.
Para viabilizar-se todas as alterações propostas, ratifica-se aqui a necessidade premente de revisão das normas
brasileiras afetas ao assunto, e a elaboração de especificações internas contundentes quanto às exigências de
forma a garantir a qualidade de todo o processo.
Acima de tudo é fundamental que o profissional de saneamento, público ou privado esteja consciente do
problema, questionando sempre a qualidade dos materiais, a aplicabilidade e adequação das normas.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS
1.
DANIELETTO, J. R, Tubulações de Polietileno de Alta Densidade, Editora Medialdeia , 1994
2.
Norma Técnica Interna SABESP, NTS 082, Conexões mecânicas para tubos de polietileno e PVC.
São Paulo, Março/2000.
3.
Norma Brasileira , NBR 5647-1, Sistema para adução e distribuição de água – Tubos e conexões de PVC
6,3 com junta elástica e com diâmetros nominais até DN 100.
4.
Norma Brasileira, NBR 9798, Conexão de Polipropileno (PP) para junta mecânica para tubos de
polietileno para ligações prediais de água . Ago/1994.
5
ISO/TC 138/SC 2 –Plastics pipes and fittings – Mechanical – joint compression fittings for use with
polyethylene pressure pipes in water supply systems , 1998.
6.
Especificação Básica, EB 2071, Registro Broca de polietileno para ramal predial ,1990.
7.
Norma Brasileira, NBR 10930. Colar de tomada de PVC rígido para tubos de PVC rígido. Rio de
Janeiro. 1989
8.
UNI-BELL PVC PIPE ASSOCIATION, Handbook of PVC pipe Design and Construction . 1993
9.
SAINTE-LIZAIGNE, catálogo de conexões.
10. GREINER, catálogos: Water Meter Brackets, Brass full bore ball valves – heavy model, for drain wells,
Brass fittings for polyethylene pipes; Brass fittings for water meters, Brass Reduced Bore Ball valves,
Heavy Model, Bronze Full Bore valves heavy model, Brass Full Bore ball valves with built-in check valves,
Ball Valves with safety lock. Italia, 1994
11. ADG, catálogo conexões, França
6

melhoria da qualidade da água tratada e aumento da

Transcrição

Documentos relacionados

Cidade PVC

EspEcial VErão

guarny

PVC PRESSÃO VENOSA CENTRAL

Luva PVC

INFORMAÇOES TECNICAS DO PRODUTO Produto: VAL

Burlete adhesivo de PVC expanso para puertas y ventanas

Cabos de Comando e Controle - Blindado com fita de cobre

PRESSÃO VENOSA CENTRAL (PVC)

MP-70R. FACILIDADE E PRODUTIVIDADE NA