Golpe Ariete

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POLIETILENO NOS SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO E DRENAGEM DE ÁGUAS SOB PRESSÃO Fersil – Freitas & Silva, S.A.

Apartado 2022 3701-906 Cesar Telf.: 256 856 010 – Fax: 256 856 011 [email protected] http://www.fersil.com

ÍNDICE Página ÍNDICE

1

CONSIDERAÇÕES GERAIS

3



O Polietileno

3



Algumas aplicações comuns dos tubos de polietileno

4



Características e Vantagens

5



Especificações de produto

7

CAMPO DE APLICAÇÃO 

Coeficiente de redução de pressão

DEFINIÇÕES E SÍMBOLOS

8 8 9



Definições relacionadas com características geométricas

9



Definições relacionadas com as condições de serviço

10



Definições relacionadas com as características do material

10



Símbolos utilizados neste manual

11

CARACTERÍSTICAS DA MATÉRIA-PRIMA

12



Composto

12



Utilização de materiais reprocessáveis e recicláveis

12



Características físicas do composto

12



Compatibilidade de fusão

14



Classificação e designação do composto de polietileno

14

CARACTERÍSTICAS DOS TUBOS

15



Aspecto visual

15



Cor

15



Marcação

15



Efeito na qualidade da água

16



Características geométricas

16



Características físicas

20



Características mecânicas

21



Resistência química dos tubos em contacto com produtos químicos

22



Requisitos de desempenho

22



Outras propriedades de carácter informativo

24

GAMA COMERCIALIZADA PELA FERSIL

25

ARMAZENAMENTO, MANUSEAMENTO E TRANSPORTE

26



Armazenamento

26



Manuseamento e transporte

26

MÉTODOS DE UNIÃO

28



Ligação por soldadura topo a topo

28



Ligação por electrosoldadura

30

MT006-2 (Setembro 2007) MANUAL TÉCNICO – Polietileno nos sistemas de distribuição e drenagem de águas sob pressão Pág. 1/53

ÍNDICE Página ÍNDICE

1

CONSIDERAÇÕES GERAIS

3



O Polietileno

3



Algumas aplicações comuns dos tubos de polietileno

4



Características e Vantagens

5



Especificações de produto

7

CAMPO DE APLICAÇÃO 

Coeficiente de redução de pressão

DEFINIÇÕES E SÍMBOLOS

8 8 9



Definições relacionadas com características geométricas

9



Definições relacionadas com as condições de serviço

10



Definições relacionadas com as características do material

10



Símbolos utilizados neste manual

11

CARACTERÍSTICAS DA MATÉRIA-PRIMA

12



Composto

12



Utilização de materiais reprocessáveis e recicláveis

12



Características físicas do composto

12



Compatibilidade de fusão

14



Classificação e designação do composto de polietileno

14

CARACTERÍSTICAS DOS TUBOS

15



Aspecto visual

15



Cor

15



Marcação

15



Efeito na qualidade da água

16



Características geométricas

16



Características físicas

20



Características mecânicas

21



Resistência química dos tubos em contacto com produtos químicos

22



Requisitos de desempenho

22



Outras propriedades de carácter informativo

24

GAMA COMERCIALIZADA PELA FERSIL

25

ARMAZENAMENTO, MANUSEAMENTO E TRANSPORTE

26



Armazenamento

26



Manuseamento e transporte

26

MÉTODOS DE UNIÃO

28



Ligação por soldadura topo a topo

28



Ligação por electrosoldadura

30


Página INSTALAÇÃO EM OBRA

32



Termos e definições

32



Forma da vala

32



Largura da vala

32



Profundidade da vala

33



Leito de assentamento

33



Enchimento

33



Métodos de compactação recomendados

34



Enchimento superficial

35



Classificação dos solos

35



Curvaturas no traçado

37



Contracção e dilatação

38



Relining

38

ENSAIOS DE PRESSÃO EM OBRA

40



Fase preliminar

40



Ensaio de purga

40



Ensaio principal

41

CÁLCULO HIDRÁULICO E MECÂNICO

42



Perdas de carga em tubagens

42



Golpe de Aríete

43

REFERÊNCIAS NORMATIVAS

46

BIBLIOGRAFIA

49

ANEXOS

50



Anexo 1 - Ábaco para o cálculo de perdas de carga

51



Anexo 2 - Contracção e dilatação térmica

52


COSIDERAÇÕES GERAIS O Polietileno O polietileno é uma resina poliolefínica. Esta resina termoplástica é obtida através da polimerização do gás etileno CH 2 = CH2 que é, por sua vez, obtido através do “cracking” da nafta do petróleo. Os diferentes processos de polimerização para a produção industrial do polietileno requerem determinadas condições de pressão e temperatura, e a presença de catalisadores. A variação destas condições durante a polimerização permite a obtenção de produtos de características diferentes. A polimerização efectuada a baixas pressões (30-40 atm) com temperaturas inferiores a 300ºC e a adição de catalisadores metálicos de titânio e magnésio dá origem ao polietileno de alta densidade (PEAD). O PE produzido por este método tem poucas ou nenhumas cadeias ramificadas r amificadas (polietileno linear).

O PE cristaliza à medida que o fundido arrefece. As cadeias moleculares longas rearranjam-se em pequenas zonas cristalinas que, junto com as zonas amorfas, associam-se para formar macro estruturas conhecidas como esferulites. Quanto mais curtas as cadeias e menor o grau de ramificação, melhor pode decorrer o processo de cristalização. O predomínio das zonas cristalinas facilita o agrupamento e o empacotamento das moléculas e, consequentemente, a densidade do material é superior, oscilando entre 0,930 e 0,960 g/cm 3. O maior número de ligações inter moleculares e a alta percentagem de zonas cristalinas proporciona um aumento de densidade, rigidez, dureza, resistência à tracção e módulo de elasticidade. Em contrapartida, conduz a uma diminuição da resistência ao impacto e da resistência à fissuração. O PE tem sido utilizado como um material para tubos de pressão há mais de 50 anos. Inicialmente era utilizado o polietileno de baixa densidade convencional, que continua a ser utilizado em alguns países para acessórios de ligação e tubos de irrigação de pequenos diâmetros e/ou baixas pressões. O PEAD foi introduzido nos finais dos anos 50 como um material para tubos de pressão. Este permitiu o projecto de tubos para aplicações a pressões mais elevadas, e diminuição da espessura das paredes. Foi também possível a fabricação de maiores diâmetros. Hoje em dia a maior parte dos tubos de pressão são fabricados a partir do PEAD ou PEMD.


Algumas aplicações comuns dos tubos de polietileno 

A condução de fluidos sob pressão, incluindo redes de distribuição de água potável devido à sua atoxicidade e redes adutoras de esgotos e emissários;



A condução de combustíveis gasosos;



Trabalhos de rega agrícola e jardim, por exemplo em sistemas de rega gota a gota;



Drenagem de terrenos agrícolas e de zonas de intervenção da construção civil;



Protecção de cabos, particularmente na rede eléctrica, na rede de fibra óptica e na rede de telecomunicações;



Substituição de tubagens antigas sem abertura de valas, por técnicas de “relining”.


Características e vantagens 

Menor densidade

Facilita o transporte e manipulação de tubos de grandes dimensões (diâmetros e comprimentos) sem necessidade de recorrer a maquinaria complexa; Facilita a sua instalação em terrenos íngremes e condições submarinas.



Maior flexibilidade

Permitem a fabricação e transporte em rolos ou bobines de grande comprimento (50 a 100m), para diâmetros inferiores a 110mm; Adaptam-se com facilidade a traçados curvos, não sendo necessário a escavação de valas rigorosamente rectilíneas; Permitem realizar a frio curvaturas importantes sem necessidade de recorrer a acessórios. 

Resistência a agentes químicos

Apresenta uma excelente resistência aos agentes químicos e é insolúvel em todos os solventes inorgânicos a 20ºC; Não sofre nenhuma alteração por efeito da água do mar, terrenos salinos ou ácidos, assim como resíduos urbanos e industriais. 

Resistência à luz e à intempérie

O PE pode ser aditivado com o negro de carbono e outros estabilizadores durante o seu processo de fabrico protegendo-o contra os efeitos dos raios ultra violetas (UV) e contra o seu eventual envelhecimento térmico; A aditivação com negro de carbono permite o armazenamento ou utilização ao ar livre do PE durante um longo período de tempo.



Baixo coeficiente de fricção

A rugosidade interior, muito pequena, conduz a perdas de carga inferiores às que se verificam com os materiais tradicionais (ferro, betão e grés); A superfície impede a formação de incrustações e não apresenta fenómenos de corrosão, pelo que os tubos de PE mantêm constante a sua secção e o seu coeficiente de fricção com o tempo. 

Baixo módulo de elasticidade

Resiste a tensões e deformações elevadas com cargas instantâneas; A celeridade é muito menor em comparação com outros materiais, atenuando as cargas por golpe de aríete.




Características térmicas

As deformações térmicas são absorvidas pelo material sem a criação de tensões apreciáveis ao longo da conduta. 

Resistência ao impacto

O baixo módulo de elasticidade do PE confere-lhe um carácter de grande resistência aos impactos durante o manuseamento e a instalação (ex: pedras resultantes da movimentação da terra e do fecho da vala, durante a fase de instalação), ou tensões instantâneas elevadas.



Características eléctricas

O PE é um material não condutor, pelo que as condutas não requerem, em nenhum caso, protecções contra correntes galvânicas. 

Inalterável com o tempo

Ensaios laboratoriais e estudos recentes comprovaram que, num prazo até 100 anos, as características anteriormente descritas se mantêm inalteráveis e dentro das margens de segurança do projecto. 

Atoxicidade

As tubagens de PE são inodoras, insípidas e atóxicas, conservam portanto as qualidades organolépticas da água intactas. 

Sistemas de união

Os sistemas de união são variados e de simples execução, garantindo a estanquidade;

Soldadura topo a topo

Acessórios electrosoldáveis


Especificações de produto Os sistemas de tubagem em polietileno de alta densidade (PEAD) marca FERSIL para redes de abastecimento de água para consumo humano seguem as especificações de produto definidas pelas normas EN12201-1 (requisitos para as matérias-primas), EN-12201-2 (requisitos para os tubos), EN 12201-3 (requisitos para os acessórios) e EN12201-5 (requisitos da adequação ao uso do sistema – desempenho das uniões). Os sistemas de tubagem em PEAD marca FERSIL para redes enterradas ou aéreas para aplicações gerais de condução de água (não potável) e saneamento com pressão e sistemas de saneamento sob vácuo, seguem as especificações de produto definidas pelas normas EN13244-1 (requisitos para as matérias-primas), EN-13244-2 (requisitos para os tubos), EN 13244-3 (requisitos para os acessórios) e EN13244-5 (requisitos da adequação ao uso do sistema – desempenho das uniões).


CAMPO DE APLICAÇÃO Os sistemas de tubagem em PEAD marca FERSIL produzidos de acordo com a série das normas da EN12201 podem ser aplicados em condutas principais e ramais domiciliários para o abastecimento de água para consumo humano, incluindo água antes do tratamento e destinados a serem utilizados nas seguintes condições: 

uma pressão máxima de serviço, MOP, até 25 bar, inclusive;



uma temperatura de serviço de 20 ºC, como temperatura de referência.

Os sistemas de tubagem em PEAD marca FERSIL produzidos de acordo com a série das normas da EN13244 podem ser aplicados em condutas enterradas ou aéreas para aplicações gerais de condução de água (não potável) e saneamento com pressão e sistemas de saneamento sob vácuo. Estes sistemas de tubos são destinados a serem utilizados nas seguintes condições: 

enterrados no solo;



emissários submarinos;



estendidos na água;



instalações aéreas incluindo as travessias de pontes;



uma pressão máxima de serviço, MOP, até 25 bar, inclusive;



uma temperatura de serviço de 20 ºC, como temperatura de referência.

OTA1: Para aplicações

de qualquer uma das normas referidas e funcionando a temperaturas constantes superiores a 20 ºC e até

40 ºC, veja-se o Quadro 1.

Coeficiente de redução de pressão Quando um sistema de tubagem em PEAD marca FERSIL é projectado para funcionar a uma temperatura constante contínua superior a 20 ºC e inferior a 40 ºC, é permitido aplicar um coeficiente de redução da pressão como indicado no Quadro 1: Quadro 1 – Coeficientes de redução de pressão Temperatura

Coeficiente

20 30 40

1,00 0,87 0,74

OTA2: É permitido fazer interpolação para as temperaturas situadas entre as indicadas.

A pressão de funcionamento admissível (PFA) é calculada pela seguinte equação:

PFA = f T × f A × P sendo:

f T – o coeficiente dado no Quadro 1; f A – o coeficiente de redução relacionado com a aplicação (distribuição de água f A = 1); P – a pressão nominal.


DEFIIÇÕES E SÍMBOLOS Definições relacionadas com as características geométricas 

Dimensão nominal D – Designação numérica da dimensão dum componente, diferente dum componente designado pela sua rosca, que é um número inteiro, aproximadamente igual à dimensão de fabrico, em milímetro (mm).



Dimensão nominal D/OD – Dimensão nominal relativa ao diâmetro exterior.



Diâmetro exterior nominal ( d n) – O diâmetro exterior especificado, em milímetro, atribuído a uma dimensão nominal DN/OD.



Diâmetro exterior médio ( d em) – O valor da medida da circunferência exterior do tubo ou do terminal macho dum acessório em qualquer secção recta, dividida por π (≈ 3,142), arredondado a 0,1 mm por excesso.



Ovalização – A diferença entre os diâmetros exteriores máximo e mínimo medidos na mesma secção recta do tubo ou da extremidade do terminal macho dum acessório.



Espessura de parede nominal ( en) – Designação numérica da espessura de parede dum componente, que é um número inteiro, aproximadamente igual à dimensão de fabrico, em milímetro e cujo valor mínimo é determinado pela fórmula:

en = sendo:

P × d n 2σ + P

P – pressão nominal do tubo (bar) d n – o diâmetro nominal (mm); σ – a tensão tangencial (MPa).



Espessura média de parede ( em) – A média aritmética de um certo número de medições espaçados regularmente sobre a circunferência e na mesma secção recta do componente, incluindo os valores mínimo e máximo medidos da espessura de parede dessa secção recta.



Série de tubos S – É um número para a designação de um tubo de acordo com a norma ISO4065 e que tem a expressão seguinte:

S = sendo:

σ

P

σ – a tensão tangencial (MPa);

P – pressão nominal do tubo (bar).



Razão dimensional normalizada (SDR) – Uma razão nominal entre o diâmetro exterior, d n, dum tubo e a sua espessura nominal de parede, en e que tem a expressão seguinte:

SDR =

d n en


OTA3: A

relação entre a série de tubos S e a razão dimensional normalizada, SDR, é dada pela seguinte equação conforme

especificada na norma ISO 4065:

S =

SDR − 1 ou SDR = 2 S + 1 2

Definições relacionadas com as condições de serviço 

Pressão nominal (P) – Designação numérica utilizada como referência relacionada com as características mecânicas dum componente dum sistema de tubagem. Para os sistemas de tubagens em plástico para distribuição de água, condução de água ou saneamento sob pressão a 20 ºC, corresponde à pressão de serviço máxima contínua, em bar, baseada no coeficiente de cálculo mínimo.



Pressão máxima de serviço (MOP) – A pressão máxima efectiva do fluido num sistema de tubagem, expressa em bar, que é permitida em utilização contínua. Tem em conta as características físicas e mecânicas dos componentes dum sistema de tubagem e que tem a expressão seguinte:

MOP = sendo:

MRS C × S

MRS - a resistência mínima requerida (MPa); C – coeficiente global de serviço S – série de tubos



Pressão de serviço admissível (PFA) – A pressão hidrostática máxima que um componente é capaz de suportar em serviço contínuo.

Definições relacionadas com as características do material 

Limite inferior de confiança a 20 ºC para 50 anos ( σ σL CL) – Grandeza de tensão expressa em mega Pascal (MPa), que pode ser considerada como uma propriedade do material, e que representa o limite inferior de confiança a 97,5 % da resistência hidrostática a longo prazo prevista para a água, a 20 ºC, durante 50 anos, sob pressão.



Resistência mínima requerida (MRS) – Valor de σLCL arredondado ao valor inferior mais próximo da série R10 quando σLCL < 10 MPa, ou ao da série R20 quando σLCL > 10 MPa.

OTA4: As séries R10 e R20 são as séries de números Renard de acordo com as normas ISO 3 e a ISO 497



Série de úmeros Renard R20 – Esta série de números normalizados é uma subdivisão de uma década em 10 partes iguais à escala logarítmica, obtendo a expressão:

(

10

10 ) com ⋅ n = 0,1,...13,14 n

que arredondada resulta em: 1,00 –1,25 –1,60 –2,00 –2,50 –3,20 –4,00 –5,00 –6,30 -8,00 –10 –12,5 –16 –20 –25.




Tensão de projecto ( σ σs ) – Tensão admissível para uma dada aplicação expressa em mega Pascal (MPa). É calculada dividindo o valor de MRS pelo coeficiente C , e arredondado ao valor inferior mais próximo da série R20 e que tem a expressão seguinte: σ S = sendo:

MRS C

MRS - a resistência mínima requerida (MPa); C – coeficiente global de serviço



Coeficiente global de serviço (projecto) ( C ) – Um coeficiente global cujo valor é superior a 1, que tem em consideração as condições de serviço, bem como as propriedades dos componentes dum sistema de tubagem, além das representadas pelo limite inferior de confiança.



Índice de fluidez em massa (MFR) – Um valor em grama por unidade de tempo (g/10min) relacionado com a viscosidade do material fundido a temperatura e carga especificadas.

Símbolos utilizados neste manual 

C

coeficiente global de serviço (projecto);



d em

diâmetro exterior médio;



d n

diâmetro exterior nominal;



DN/OD dimensão nominal relativa ao diâmetro exterior;



em

espessura média de parede;



en

espessura nominal de parede;



LCL

limite inferior de confiança;



MFR

índice de fluidez;



MOP

pressão máxima de serviço;



MRS

tensão mínima requerida;



OIT

tempo de indução à oxidação;



PE

polietileno;



PFA

pressão de serviço admissível;



PN

pressão nominal;



S

série de tubos como definido na norma ISO4065;



SDR

razão dimensional normalizada;



σ LCL

limite inferior de confiança a 20 ºC para 50 anos;



σ s

tensão do projecto.


CARACTERÍSTICAS DA MATÉRIA-PRIMA Composto A matéria-prima utilizada para o fabrico dos tubos em PEAD marca FERSIL, é um composto de PE que deve ser obtido adicionando ao polímero base de polietileno apenas os aditivos necessários ao fabrico e à utilização final dos produtos. Os aditivos mais utilizados são o negro de carbono, os lubrificantes, os agentes anti UV e os agentes anti-oxidantes. Para tubos de outra cor que não o negro, em vez do negro de carbono os fabricantes de composto de PE utilizam outros pigmentos para obter tubos de cor azul, amarelo, laranja ou castanho, etc. A FERSIL procura trabalhar com fabricantes de composto de PEAD que tenham certificação ISO 9001 e de preferência que tenham os seus produtos certificados por uma entidade de certificação por exemplo a AENOR.

Utilização de materiais reprocessáveis e recicláveis De acordo com as normas europeias para os tubos de PEAD, o material reprocessável limpo proveniente da produção interna do fabricante e dos ensaios de produtos conformes as normas EN 12201, EN 13244 e EN 1555 podem ser utilizados se provenientes do mesmo tipo de composto utilizado na produção respectiva. No entanto o material reprocessável obtido de fontes externas e o material reciclável não podem ser utilizados. Para os tubos para o abastecimento de água para consumo humano as normas só permitem utilizar os materiais reprocessados resultantes de produtos conformes com a norma EN 12201.

Características físicas do composto O composto utilizado para o fabrico de tubos deve estar conforme os requisitos indicados no Quadro 2 sob a forma de granulados e no Quadro 3 sob a forma de tubo.


Quadro 2 – Características do composto de PE sob a forma de grânulos, a confirmar pelo fabricante de composto como ensaios BRT (cada lote fornecido) Características Massa volúmica do composto

Requisitos ≥ 930 kg/m3

Percentagem de negro de (2 a 2,5) % em massa carbono ou de pigmento Dispersão de negro de carbono ou de pigmento ≤ grau 3 Teor de voláteis ≤ 350 mg/kg Teor de água

a)

Tempo de indução à oxidação

≤ 300 mg/kg ≥ 20 min

Parâmetros de ensaio Parâmetro Temperatura de ensaio Número de provetes

Valor 23 ºC de acordo com a ISO 1183

Deve estar conforme a ISO 6964

Método de ensaio ISO 1183 ISO 6964

Deve estar conforme a ISO 18553

ISO 18553

Número de provetes

1

EN 12099

Número de provetes

1

Temperatura de ensaio Número de provetes

200 ºC 3

EN 12118 b)

EN 728

0,2 a 1,4 g/10 min com Massa (peso) 5 Kg Temperatura do ensaio 190 ºC desvio máx. de ±20 % EN ISO 1133, Condição T Tempo 10 min do valor indicado pelo c) Número de provetes de acordo com a EN ISO 1133 fabricante a) Apenas aplicável se o teor de voláteis medido não estiver conforme os requisitos especificados. Em caso de litígio, devem aplicar-se os requisitos de teor de água. Deverá ser usado um método de ensaio alternativo de acordo com a norma ISO 760. b) O ensaio pode ser realizado a 210 ºC desde que exista uma correlação evidente com os resultados a 200 ºC. Em caso de litígio a temperatura de ensaio deve ser 200 ºC. c) Valor nominal do composto é definido pelo seu fabricante. Índice de fluidez a quente MFR

Quadro 3 – Características do composto PE sob a forma de tubo, a confirmar pelo fabricante de composto como ensaios PVT (periódicos) Parâmetros de ensaio Características

Requisitos

Método de ensaio Parâmetro

Resistência à tracção numa união efectuada por soldadura topo-atopo

Ensaio à rotura na zona Diâmetro do tubo de soldadura: Razão dimensional se dúctil o resultado é normalizada satisfatório Temperatura de ensaio se frágil o resultado Número de provetes não é satisfatório





Valor 110 mm SDR 11 ISO 13953 23 ºC De acordo com ISO 13953 110 ou 125 mm SDR 11

Resistência à propagação Sem rotura durante o lenta de fissuras a) ensaio

Diâmetro do tubo d n Razão dimensional normalizada Temperatura de ensaio Pressão interior de ensaio para: PE 80 PE 100 Duração do ensaio Tipo de ensaio Número de provetes

250 mm SDR 11

Resistência à propagação Paragem rápida de fissuras a)

Diâmetro do tubo d n Razão dimensional normalizada Temperatura de ensaio Meio de ensaio Pressão interior de ensaio para: PE 100 PE 80 Número de provetes

80 ºC EN ISO 13479 8,0 bar 9,2 bar 165 h água em água De acordo com EN ISO 13479

0 ºC Ar

ISO 13477 (Ensaio S4)

10,0 bar 8,0 bar De acordo com a ISO 13477

a)

Se os requisitos forem satisfeitos o material é aprovado para a gama completa de tubos produzidos de acordo com o campo de aplicação das normas EN 12201 e/ou EN 13244.


Compatibilidade de fusão Os compostos usados para o fabrico de tubos de PEAD marca FERSIL, têm uma compatibilidade de fusão que é demonstrada com recurso a um ensaio de resistência à tracção sobre uma soldadura topo-a-topo realizada com dois tubos feitos com diferentes compostos.

Classificação e designação do composto de polietileno Os compostos de PEAD devem ser designados pelo tipo de material (PE) e pelo nível mínimo de tensão requerida (MRS), em conformidade com o Quadro 4. O composto deve ter um MRS igual ou superior aos valores especificados no Quadro 4, quando avaliados de acordo com o relatório técnico ISO/TR 9080 onde a pressão de ensaio é dada em conformidade com a norma EN ISO 1167 para determinar o σ LCL. O valor do MRS deve ser calculado a partir do σ LCL e o composto ser classificado de acordo com a norma EN ISO 12162. Quadro 4 – Designação do material e das tensões máximas de projecto correspondentes Tensão mínima requerida (MRS)

σs a)

σLCL

MPa

MPa

MPa

PE 100

10,0

8,0

8,00 – 9,99

PE 80

8,0

6,3

10,00 – 11,19

Designação

a)

A tensão de projecto σ s é calculada a partir do MRS, aplicando o coeficiente global projecto C = 1,25.

OTA5: Pode

ser utilizado um valor de C superior, por exemplo, para materiais em PE 80, se C = 1,6 implica uma tensão de

projecto de 5,0 MPa. Pode também ser obtido um valor mais elevado de C, escolhendo cla sses de P mais elevadas.

A classificação dos compostos usados para o fabrico de tubos de PEAD marca FERSIL é efectuada recorrendo à norma EN ISO 12162 com os valores de MRS determinados de acordo com o relatório técnico ISO/TR 9080. Esta classificação é demonstrada pelo fabricante do composto e certificada por um laboratório acreditado ou reconhecido.


CARACTERÍSTICAS DOS TUBOS Aspecto visual Quando examinadas sem ampliação, as superfícies interiores e exteriores dos tubos de PEAD marca FERSIL devem estar lisas, limpas e isentas de estrias, cavidades e outros defeitos que possam alterar o desempenho do tubo. As extremidades do tubo devem ser cortadas adequada e perpendicularmente ao eixo do tubo.

Cor Os tubos de PEAD marca FERSIL para redes de abastecimento de água para consumo humano, devem ser azuis ou pretos com listas azuis. OTA6: Para

as instalações acima do solo, todos os componentes azuis devem ser protegidos duma exposição directa aos raios

ultravioletas.

Os tubos de PEAD marca FERSIL para aplicações gerais de condução de água (não potável) e saneamento com pressão e sistemas de saneamento sob vácuo, devem ser pretos ou pretos com listas castanhas ou pretos com lista violeta.

Marcação Todos os tubos devem ser marcados de uma forma permanente e legível, e de tal forma que a marcação não inicie fissuras, ou outros tipos de falhas e que o armazenamento, intempéries, manuseamento, instalação e utilização não afectem a legibilidade da mesma. Se for utilizada a impressão, a cor da informação impressa deve ser diferente da cor do produto. A FERSIL utiliza a cor amarela nos tubos pretos ou nos tubos pretos com lista azul ou lista castanha, e a cor preta nos tubos azuis.

Marcação mínima requerida A marcação mínima requerida deve estar conforme o Quadro 5, com uma frequência de marcação no mínimo uma por metro. Os tubos em rolo devem ser marcados sequencialmente com a metragem, o que permite saber o comprimento que resta na bobine. OTA7:

Chama-se a atenção para a eventual necessidade da inclusão da marcação CE quando legalmente exigida.


Quadro 5 – Marcação mínima requerida para os tubos Elementos de marcação

Marca ou símbolo

Identificação da marca de Qualidade a)

por exemplo, AENOR N 001/000533

Identificação do fabricante

FERSIL

Material e designação

por exemplo, PE 100

Dimensões (d n . en)

por exemplo, 110 × 6,6

Séries SDR

por exemplo, SDR 17

Classe de Pressão, em bar

por exemplo, PN 10

Número da Norma

EN 12201

Período de produção (data ou código)

por exemplo, 26-01-07 18:35 OP 134 b)

b)

Só é aplicável se o fabricante tiver uma marca de Qualidade para o produto.

a)

De forma nítida, em algarismos ou em código, permitindo a rastreabilidade do período de produção, em

termos de ano e mês, e o local da produção se o fabricante produzir em locais diferentes.

OTA8: Exemplo de uma marcação para um tubo marca FERSIL de PE100 com d n=110 e en=6,6:

AENOR N 001/000533 FERSIL PE100 110x6.6 SDR 17 PN10 EN 12201 data + hora + O.P.

Efeito na qualidade da água Os sistemas de tubagem em PEAD marca FERSIL produzidos de acordo com a série das normas da EN12201 cumprem os requisitos da Legislação Nacional no que respeita à certificação de produto complementada com a verificação da ausência de potenciais efeitos nocivos na qualidade da água – Despacho nº 19563/2006 do Ministério das Obras Públicas Transportes e Comunicações (Diário da República, 2ª série – Nº 185 – 25 de Setembro de 2 006).

Características geométricas Medições As dimensões do tubo devem ser medidas conforme a norma EN ISO 3126. Em caso de litígio as medições das dimensões, no mínimo devem ser efectuadas 24 h após o fabrico e depois de os tubos terem sido condicionados durante, pelo menos, 4h a (23 ± 2) ºC.

Tubos em rolos O tubo pode ser bobinado desde que as deformações localizadas, tais como colapsos e vincos, sejam evitados. O diâmetro interior mínimo do rolo não deve ser inferior a 18xd n.


Comprimentos Não estão fixados requisitos no que se refere a comprimentos específicos de tubo em rolo e tubos em vara, no entanto a FERSIL utiliza como comprimentos standard os seguintes:

d n 20 e d n

75

Rolos de 100 m

d n 90

e d n 110

Rolos de 50 m

d n 110

a d n 400

Varas de 6 e 12 m

Diâmetro exterior e ovalização Os diâmetros exteriores médios, d em, e a ovalização para os tubos de PEAD marca FERSIL devem estar conformes os Quadros 6 e 7.

Diâmetro exterior médios, d em (circómetro)

Ovalização, d em (paquímetro)

Espessuras da parede As espessuras mínimas de parede para os tubos de PEAD marca FERSIL devem estar conformes os Quadros 6 e 7.

Espessuras mínima de parede, emin (micrómetro)


s o r t e m í l i m m e s e õ s n e m i D

s i a n i m o n s a r u s s e p s e e s e õ ç a z i l a v o , s o i d é m s e r o i r e t x e s o r t e m â i D

–

6 o r d a u Q

1 4 0 R 2 D S S

2 , 3 4   P P

n i m e

- - - -

- - - -

- - - -

- - - -

, 7 , - - 7 7 8

8 , 9

3 3 6 R 1 D S S

4 5   P P

n i m e

- - - -

- - - -

- - - -

- - - -

9 , , - - 7 9 0 1

3 , 2 1

6 5 2 , R 2 1 D S S

5 6   P P

n i m e

- - - -

, 5 , 9 , - 0 2 2 2

5 , 2 , 8 , 4 , 3 4 4 5

2 , 9 , 7 , 6 , 6 6 7 8

7 1 6 , 6 , , , 2 3 9 0 1 1 1

3 , 5 1

1 2 0 R 1 D S S

s o b u t e d e i r é S

6 8   P P

r a b 7 0 m 1 8 e 8 1 R S )   a P P D  S P , l a n i 6 , m , 3 3 o 0 5 1 , n 1 2 1 6 o R S ã   P P s D s S e r P

e d e r a p e d s a r u s s e p s E

n i m e

- - - -

0 , 4 , 0 , 6 , 2 2 3 3

3 , 3 , 0 , 7 , 4 5 6 6

8 7 , 6 , 6 , , 7 8 9 0 1

9 , 4 , 0 , 9 , 1 3 5 6 1 1 1 1

1 , 9 1

n i m e

, - - - 0 2

4 , 0 , 8 , 5 , 2 3 3 4

4 , 6 , 4 , 3 , 5 6 7 8

7 9 5 , 4 , , , 1 3 9 0 1 1 1

8 , 6 , 7 , 1 , 4 6 8 1 1 1 1 2

7 , 3 2

n i m e

, 4 , - - 0 2 2

0 , 7 , 7 , 6 , 3 3 4 5

3 7 , 1 , 2 , , 6 8 9 0 1

8 , 3 , 7 , 6 , 1 3 4 6 1 1 1 1

4 , 6 , 2 , 1 , 8 0 3 6 1 2 2 2

4 , 9 2

1 1 5 R S D S

5 , 2 1  P

6 1  P

n i m e

, 3 , 0 , - 0 2 2 3

7 , 6 , 8 , 8 , 3 4 5 6

0 4 2 , 7 , , , 1 2 8 0 1 1 1

6 , 4 , 2 , 5 , 4 6 8 0 1 1 1 2

7 , 4 , 6 , 2 , 2 5 8 2 2 2 2 3

3 , 6 3

9 R 4 D S S

6 1  P

0 2  P

n i m e

0 , 3 , 0 , 6 , 2 2 3 3

5 , 6 , 1 , 4 , 4 5 7 8

1 , 3 , 0 , 7 , 0 2 4 5 1 1 1 1

9 , 1 , 4 , 2 , 7 0 2 5 1 2 2 2

9 , 3 , 2 , 7 , 7 1 5 9 2 3 3 3

7 , 4 4

4 , 7 2 , R 3 D S S

0 2  P

5 2  P

n i m e

3 , 0 , 5 , 4 , 2 3 3 4

3 5 , 9 , 6 , , 5 6 8 0 1

3 , 1 , 1 , 2 , 2 5 7 9 1 1 1 1

9 , 6 , 4 , 8 , 1 4 7 0 2 2 2 3

2 , 3 , 1 , 5 , 4 8 3 8 3 3 4 4

7 , 4 5

6 5 , R 2 D S S

5 2  P

n i m e

0 , 4 , 2 , 4 , 3 3 4 5

5 5 7 , , 3 , , 2 6 8 0 1 1

0 , 3 , 8 , 3 , 5 8 0 3 1 1 2 2

6 , 9 , 2 , 4 , 6 9 3 7 2 2 3 3

5 , 5 , 3 , 0 , 1 6 2 9 4 4 5 5

-

2 , 2 , 2 , 3 , 1 1 1 1

4 , 4 , 5 , 6 , 1 1 1 1

8 , 2 , 5 , 8 , 1 2 2 2

2 , 6 , 0 , 5 , 3 3 4 4

1 5 0 , , 8 , , 2 5 9 1 1 1

0 , 5 1

6 0 5 2 1 2 2 3

0 0 3 5 4 5 6 7

5 0 0 0 2 4 9 1 1 1 1

0 0 0 5 6 8 0 2 1 1 2 2

0 0 5 5 5 8 1 5 2 2 3 3

0 0 4

D O 6 0 5 2 / 1 2 2 3  D

0 0 3 5 4 5 6 7

5 0 0 0 2 4 9 1 1 1 1

0 0 0 5 6 8 0 2 1 1 2 2

0 0 5 5 5 8 1 5 2 2 3 3

0 0 4



o ) ã b ç a a m z i i l x a á v O m

0 8 E P

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o r l r o a t n e i r i e m t m â o i x D e n o l ã s a n n i e m m o i D n

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s o r t e m í l i m m e s e õ s n e m i D

s i a n i m o n s a r u s s e p s e e s e õ ç a z i l a v o , s o i d é m s e r o i r e t x e s o r t e m â i D

–

7 o r d a u Q

1 4 0 R 2 D S S

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5 , 4 , 3 , 2 , 4 9 4 9 2 2 3 3

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4 5   P P

n i m e

8 , 3 , 2 , 3 5 7 1 1 1

3 , 8 , 5 , 6 , 9 1 4 7 1 2 2 2

6 , 7 , 9 , 0 , 0 6 2 9 3 3 4 4

6 2 R D S

5 6   P P

n i m e

2 , 1 , 4 , 7 9 1 1 1 2

1 , 2 , 6 , 4 , 4 7 0 4 2 2 3 3

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5 , 2 1 S

1 2 0 R 1 D S S

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6 8   P P

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e d e r a p e d s a r u s s e p s E

n i m e

5 , 9 , 7 , 1 3 6 2 2 2

0 , 9 , 1 , 9 , 0 3 8 2 3 3 3 4

7 , 2 , 7 7 - 4 5

n i m e

7 , 7 , 2 , 6 9 3 2 2 3

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3 , 9 - - 5

n i m e

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- - - -

1 1 5 R S D S

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n i m e

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- - - -

- - - -

9 R 4 D S S

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- - - -

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- - - -

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6 R D S

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n i m e

- - -

- - - -

- - - -

8 , 5 , 6 , 5 7 9 1 1 1

1 , 2 - - 2

- - - -

0 0 0 5 0 6 4 5 5

0 0 0 0 3 1 0 0 6 7 8 9

0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 4 6 1 1 1 1

D 0 0 O 0 / 5 0 6  4 5 5 D

0 0 0 0 3 1 0 0 6 7 8 9

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

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Características físicas Quando ensaiados, conforme os métodos de ensaio e parâmetros especificados no Quadro 8, os tubos de PEAD marca FERSIL, devem ter as características físicas de acordo com os requisitos aí indicados.

Quadro 8 – Características físicas Características Alongamento à rotura e ≤ 5 mm Alongamento à rotura 5 mm < e ≤ 12 mm Alongamento à rotura e >12 mm

Requisitos

≥ 350 %

≥ 350 %

≥ 350 %

Índice de fluidez a

Alteração do MFR no

quente em massa,

processamento

(MFR)

± 20 % a)

Tempo de indução à oxidação

≥ 20 min

Parâmetros de ensaio Forma de provete

Tipo 2

Velocidade de ensaio

100 mm/min

Número de provetes

De acordo com EN ISO 6259-1

Forma de provete

Tipo 1


50 mm/min

Número de provetes


Forma de provete

Tipo 1


25 mm/min

Número de provetes


Carga Temperatura de ensaio Duração Número de provetes

Método de ensaio EN ISO 6259-1 EN ISO 6259-3 EN ISO 6259-1 EN ISO 6259-3 EN ISO 6259-1 EN ISO 6259-3

5,0 kg 190 ºC

EN ISO 1133

10 min De acordo com a EN ISO

Condição T

1133:1999

Temperatura de ensaio

200 ºC c)

Número de provetes b)

3

EN 728

a)

Valor medido no tubo relativamente ao valor medido no composto usado.

b)

As amostras devem ser retiradas da superfície interior da parede

c)

O ensaio pode ser realizado como ensaio indirecto a 210 ºC desde que exista uma correlação evidente com os resultados a 200 ºC, em caso de

litígio, a temperatura de referência deve ser 200 ºC.

Alongamento à rotura

Índice de fluidez a quente em massa (MFR)

Tempo de indução à oxidação (OIT)


Características mecânicas Quando ensaiados, conforme os métodos de ensaio e parâmetros especificados no Quadro 9, os tubos de PEAD marca FERSIL, devem ter as características mecânicas de acordo com os requisitos aí indicados. Quadro 9 – Características mecânicas dos tubos de PE

Características

Parâmetros de ensaio

Requisitos

Parâmetros

Valores

Terminal Período de condicionamento Número de provetes b) Tipo de ensaio Temperatura de ensaio Duração do ensaio Tensão circunferencial para: PE 80 PE 100

Tipo a) De acordo com a EN ISO 1167 3 Água-em-água 20 ºC 100 h

Terminal Período de condicionamento Número de provetes b) Tipo de ensaio Temperatura de ensaio Duração do ensaio Tensão circunferencial para: PE 80 PE 100


Terminal Período de condicionamento Número de provetes b) Tipo de ensaio Resistência Sem falhas em todos os Temperatura de ensaio hidrostática a 80 ºC provetes durante o ensaio Duração do ensaio Tensão circunferencial para: PE 80 PE 100 a) As roturas dúcteis prematuras não são consideradas.


Resistência hidrostática a 20 ºC


Sem falhas em todos os provetes durante o ensaio

Sem falhas em todos os provetes durante o ensaio

Método de ensaio

EN ISO 1167

10,0 MPa 12,4 MPa

EN ISO 1167

4,5 MPa 5,4 MPa

EN ISO 1167

4,0 MPa 5,0 MPa


Repetição do ensaio, no caso de existir falha a uma temperatura de 80 ºC Uma rotura frágil que se produz a menos de 165 h deve ser considerada uma falha, contudo se uma amostra num ensaio a menos de 165 h apresenta uma rotura dúctil este deve ser realizado novamente seleccionando uma tensão mais baixa para que a duração mínima do ensaio seja cumprida, em referência à linha tensão/tempo correspondente ao Quadro 10. MT006-2 (Setembro 2007) MANUAL TÉCNICO – Polietileno nos sistemas de distribuição e drenagem de águas sob pressão Pág. 21/53

Quadro 10 – Parâmetros para a repetição do ensaio de resistência hidrostática a 80 ºC PE 80

PE 100

Tensão MPa

Duração do ensaio h

Tensão MPa


4,5

165

5,4

165

4,4

233

5,3

256

4,3

331

5,2

399

4,2

474

5,1

629

4,1

685

5,0

1000

4,0

1000

Resistência química dos tubos em contacto com produtos químicos Se para uma determinada instalação, for necessário avaliar a resistência química dum tubo, então o tubo deve ser classificado de acordo com as normas ISO 4433-1:1997 e 4433-2:1997. As tubagens de PEAD marca FERSIL e os respectivos acessórios oferecem um bom comportamento quando expostos à maioria dos produtos químicos, no entanto este comportamento depende quer das características da matéria prima com que são fabricadas, quer da temperatura dos fluidos que circulam dentro da tubagem. A FERSIL dispõe de um guia de resistências químicas para todos os produtos que produz, fornecida a pedido, onde se descreve o comportamento das tubagens submetidas ao contacto com diferentes agentes químicos, às temperaturas indicadas, sem pressão interior nem esforços axiais. Os dados devem ser usados como valor informativo uma vez que são baseados em ensaios laboratoriais, na experiência e prática de instalações e em informações técnicas. OTA9: As orientações

referentes à resistência aos produtos químicos dos tubos em polietileno estão indicadas no relatório

técnico ISO/TR 10358.

Requisitos de desempenho Quando os tubos de PEAD marca FERSIL são ligados entre si ou a componentes conformes com as normas EN 12201 ou EN 13244, as uniões devem estar conformes com os requisitos do quadro 11 .


Quadro 11 – Características de aptidão ao uso do sistema (ensaios às uniões) Características

Requisitos

Parâmetros de ensaio

Método de ensaio

Uniões por fusão


Resistência à separação para acessórios electrossoldáveis de abocardo Resistência à separação para acessórios electrossoldáveis de tomada em carga Resistência à tracção (em uniões por soldadura topo a topo)

Terminal a) Período de condicionamento Número de provetes Sem falhas em todos os Tipo de ensaio provetes durante o Temperatura de ensaio ensaio Duração do ensaio Tensão circunferencial para: PE 80 PE 100 Longitud de iniciación de la rotura ≤ L2/3 en rotura frágil


Superfície de rotura ≤ 25 %, rotura frágil


EN ISO 1167

4,5 MPa 5,4 MPa 23 ºC 1

ISO 13954 ISO 13955


23 ºC 1

ISO 13956

Ensaio de rotura: Dúctil – pasa Frágil – não pasa


23 ºC 1

ISO 13953

Sem fugas (perdas)

Período de ensaio Pressão de ensaio Número de provetes

1h 1,5 × PN do tubo 1

EN 715

Estanquidade com pressão interna quando Sem fugas (perdas) o sistema está sob uma curvatura

Período de ensaio Pressão de ensaio Número de provetes

1h 1,5 × PN do tubo 1

EN 713

Ensaio de pressão externa

Sem fugas (perdas)

Pressão de ensaio / Período de ensaio ∆ p1 = 0,01 MPa / 1 h Pressão de ensaio / Período de ensaio ∆ p2 = 0,08 MPa / 1 h Número de provetes 1

EN 911

Resistência ao arrancamento sob uma força longitudinal constante

Sem separação do tubo com o acessório

Temperatura de ensaio Período de ensaio Força

EN 712

Uniões mecânicas c) Estanquidade com pressão interna

23 ºC 1h De acordo com a EN 712

a)

Podem se usados terminais de ensaio do tipo b) para tubos com diâmetros ≥ 315 mm. Não se tem em conta as falhas dúcteis prematuras. c) Para uniões mecânicas até d n 63 mm. Para diâmetros superiores a 63 mm os métodos de ensaio estão em desenvolvimento.

b)

Repetição do ensaio, no caso de existir falha a uma temperatura de 80 ºC Uma rotura frágil que se produz a menos de 165 h deve ser considerada uma falha, contudo se uma amostra num ensaio a menos de 165 h apresenta uma rotura dúctil este deve ser realizado novamente seleccionando uma tensão mais baixa para que a duração mínima do ensaio seja cumprida, em referência à linha tensão/tempo correspondente ao Quadro 12.


Quadro 12 – Parâmetros para a repetição do ensaio de resistência hidrostática a 80 ºC PE 80

PE 100

Tensão MPa


Tensão MPa


4,5

165

5,4

165

4,4

233

5,3

256

4,3

331

5,2

399

4,2

474

5,1

629

4,1

685

5,0

1000

4,0

1000

Outras propriedades de carácter informativo Os tubos de PEAD da FERSIL conformes a série de normas EN 12201 e EN 13244, também têm as seguintes propriedades de carácter informativo, conformes com os requisitos do Quadro 13.

Quadro 13 – Propriedades de carácter informativo para tubos de PEAD Características

Requisitos

Método de ensaio

Módulo de elasticidade

> 900 MPa

EN ISO 6259 -3

Resistência à tracção

> 19 MPa

EN ISO 6259 -3

Coeficiente de dilatação linear

0,22 mm/mºC

DIN 53752

Condutividade térmica

0,37 kcal/mºC

DIN 52612

Resistividade volumétrica

> 1016 Ωcm

Resistência superficial

1014 Ω

Constante dieléctrica

2,3 – 2,5

Rigidez dieléctrica Ângulo de perdas, tg δ

DIN 53482 e ASTM D257 DIN 53482 DIN 53483 e ASTM D150

~ 150 KV/mm

DIN 53481

≈ 10-4

DIN 53483


GAMA COMERCIALIZADA PELA FERSIL Tubo PEAD marca FERSIL para condução água para consumo humano – lista azul de acordo com a norma E 12201-2 A gama de tubos PE80 e PE100 e respectivos acessórios de PEAD marca FERSIL produzidos de acordo com a série das normas da EN12201 para condutas principais e ramais domiciliários para o abastecimento de água para consumo humano, incluindo água antes do tratamento, está disponível no nosso Catálogo Geral ou na nossa

Tabela de Preços, que podem ser consultados no site www.fersil.com. Tubo PEAD marca FERSIL para condução água e saneamento com pressão e sistemas de saneamento sob vácuo – lista castanha de acordo com a norma E 13244-2 A gama de tubos PE80 e PE100 e respectivos acessórios de PEAD marca FERSIL produzidos de acordo com a série das normas da EN13244 para condutas enterradas ou aéreas para aplicações gerais de condução de água (não potável) e saneamento com pressão e sistemas de saneamento sob vácuo, está disponível no nosso Catálogo

Geral ou na nossa Tabela de Preços, que podem ser consultados no site www.fersil.com.


ARMAZEAMETO, MAUSEAMETO E TRASPORTE Armazenamento 

Os tubos deverão ser armazenados ao abrigo de fontes de calor e do contacto com objectos cortantes;



As varas devem ser armazenadas em posição horizontal sobre paletes de madeira ou outra superfície não abrasiva, devendo ser suportadas em todo o seu comprimento para evitar a sua deformação. A altura máxima das varas empilhadas não deve ultrapassar 1,5 m;



Quando se armazenam rolos, deve-se verificar se a última camada de tubo está dentro do limite exterior do aro ou coroa do rolo;



Os tubos e acessórios de PE devem ser armazenados de modo a minimizar a possibilidade de danificação por esmagamento, perfuração ou exposição prolongada à luz solar directa;



Os tubos armazenados não devem estar em contacto com combustíveis, solventes ou tintas, com condutas de vapor ou água quente e, ainda, com superfícies de temperatura superior a 50ºC.


Manuseamento e Transporte 

Durante o manuseamento devem-se evitar golpes, riscos e outras operações que possam danificar os tubos e acessórios;



Não se devem deixar cair os tubos ou rodá-los sobre materiais granulares ou cortantes;



Os tubos de PE não devem ser arremessados ou arrastados pelo chão;



É expressamente proibida a utilização directa de correntes e cabos metálicos para a movimentação dos tubos. É necessário a utilização de cintas ou correias de protecção com bordas arredondadas para não danificar o tubo;



As varas quando manuseadas devem ser suportadas em dois pontos, de modo a evitar flexões excessivas que poderiam resultar no arrastamento dos tubos. Os pontos de suporte devem estar distanciados entre si metade do comprimento da vara e devem estar centrados na mesma;



A flexibilidade dos tubos de PE é reduzida em tempo frio e é necessário maior cuidado no manuseamento dos mesmos durante o Inverno. Se a temperatura descer abaixo de –15ºC para varas lisas e acessórios ou 0ºC para tubo bobinado, devem ser seguidas instruções especiais de manuseamento;



O transporte deve ser efectuado em veículos com uma plataforma lisa. Devem estar livres de arestas vivas ou outros objectos possíveis de danificar o tubo;



As varas são transportadas horizontalmente na plataforma do veículo, não devendo ter mais de 1 m da altura do veículo nem mais de 40 cm da parte dianteira do mesmo;



As bobines ou rolos devem ser colocados na horizontal. Caso os diâmetros permitam, podem ser colocadas bobinas de menor diâmetro no interior de bobines de diâmetro superior;



Não devem ser colocados pesos sobre os rolos transportados

na

vertical,

pois

podem

provocar

ovalizações.


MÉTODOS DE UIÃO Os tubos e acessórios de polietileno podem ser unidos através de: - soldadura topo a topo; - electrosoldadura; - acessórios com anel de estanquidade A gama de acessórios disponível pode ser consultada na tabela de preços da Fersil.

Ligação por soldadura topo a topo Estas ligações são efectuadas por meio do aquecimento dos extremos dos tubos ou acessórios a soldar, de igual diâmetro e espessura, através do uso de uma placa de aquecimento que eleva a temperatura do polietileno até se alcançar a fusão das superfícies em contacto.

Procedimento: 1. Proteger o posto de soldadura de chuvas, ventos e temperaturas inferiores a 0 ºC, através de meios apropriados;

2. O arrefecimento repentino da zona de soldadura, devido a correntes de ar no interior dos elementos a soldar, é evitado através do tamponamento da extremidade livre destes;

3. Montar o equipamento de soldadura e realizar um ensaio breve, certificando-se do seu correcto funcionamento;

4. Pré-montar os elementos a soldar, tendo em atenção o grau de ovalização das extremidades dos tubos a soldar;

5. Colocar os tubos no módulo de fixação e apertar as maxilas até se conseguir um perfeito alinhamento dos extremos;

6. Determinar a pressão de arrasto, que depende do comprimento e tipo de tubo colocado na maxila móvel do módulo de fixação, através de um aumento progressivo da pressão no circuito hidráulico até se conseguir o deslocamento da maxila móvel;

7. Montar o módulo de corte entre os elementos a soldar e perpendicularmente

a

estes.

Esta

operação

de

rectificação deve durar até sair pelo menos uma fita completa de polietileno de cada um dos extremos dos tubos a soldar, garantindo assim que toda a totalidade do perímetro dos tubos está correctamente rectificada;

8. Controlar o paralelismo e alinhamento das faces a soldar; MT006-2 (Setembro 2007) MANUAL TÉCNICO – Polietileno nos sistemas de distribuição e drenagem de águas sob pressão Pág. 28/53

9. Limpar a placa de aquecimento e as extremidades do tubo com um agente desengordurante - normalmente é acetona;

10. Verificar se a temperatura da placa é de 210 ± 10 ºC; 11. Colocar a placa de aquecimento sobre o módulo de fixação, de modo a ficar situada entre os extremos dos tubos;

12. Aplicar uma pressão ( P1), que resulta da soma da pressão de arrasto com a pressão de soldadura dada pelo fabricante da máquina, até que os extremos toquem na placa e formem um cordão uniforme em todo o seu perímetro. Este deverá ter uma altura tabelada de acordo com os diâmetros a soldar;

13. Reduzir a pressão para um valor residual P2, e manter esta pressão durante um intervalo de tempo T2 tabelado, tendo em vista o aquecimento do cordão de soldadura;

14. Afastar os extremos do tubo, retirar a placa e unir rapidamente os tubos a soldar – esta é a fase mais importante e mais crítica da soldadura. Esta operação corresponde a um intervalo de tempo T3;

15. Aumentar progressivamente a pressão até P1 – esta fase equivale a um intervalo de tempo T4 - e mantê-la durante um intervalo de tempo T5;

16. Decorrido o intervalo de soldadura, retira-se a pressão e procede-se ao arrefecimento da junta soldada durante um intervalo de tempo tabelado T6 – o arrefecimento deve ser natural, sendo interdito qualquer tipo de arrefecimento forçado;

17. Após o arrefecimento, aliviam-se as maxilas e retira-se a junta soldada, procedendo-se à soldadura seguinte.


O diagrama da Fig. 1 mostra a sequência de tempos para a soldadura topo a topo com os respectivos estágios de pressão.

Pressão

Fig. 1 Sendo:

Fase 1: Pré-aquecimento – nesta fase aplica-se a pressão P1 durante um intervalo de tempo T1 necessário para a formação do cordão;

Fase 2: Aquecimento – nesta fase aplica-se a pressão P2 durante um intervalo de tempo T2; Fase 3: Remoção da placa de aquecimento – neste fase retira-se a placa de aquecimento, com um intervalo de tempo máximo T3 desde a separação dos tubos/acessórios até à união topo-a-topo dos elementos a soldar;

Fase 4: Aumento da pressão – esta fase representa o tempo T4 necessário para atingir novamente a pressão P1; Fase 5: Fusão – nesta fase mantém-se a pressão P1 durante um tempo T5; Fase 6: Arrefecimento – nesta fase mantêm-se os elementos a unir i mobilizados e sem pressão, durante um intervalo de tempo T6.

Ligação por electrosoldadura Nesta técnica são utilizados acessórios que têm incorporadas resistências eléctricas. Ao serem percorridas pela corrente eléctrica as resistências aquecem provocando a fusão tanto do tubo como do acessório de uma forma homogénea, e por arrefecimento possibilita uma soldadura íntegra.

Procedimento Esta técnica de união é simples, rápida e eficiente, podendo executar-se soldaduras com total êxito e com preparação mínima, tanto entre tubagens como entre tubos e acessórios. Destaca-se no entanto um aspecto particularmente importante, as superfícies a unir deverão estar totalmente limpas e secas.

1. Proteger o local da soldadura, de modo a evitar o arrefecimento repentino da zona de soldadura devido a correntes de ar, como também no interior dos tubos, que é evitado através do tamponamento da extremidade livre destes;

2. Verificar o estado superficial e de ovalização das extremidades dos tubos, se for necessário deve-se proceder ao corte destas;


3. Após o corte, procede-se à raspagem superficial das extremidades a soldar no sentido axial do tubo, através de um raspador;

4. Montar os tubos no acessório e fazer a marcação da profundidade de encaixe destes;

5. Desmontar o conjunto e proceder ao desengorduramento das superfícies externas dos tubos a soldar e da superfície interna do acessório;

6. A superfície não deve apresentar quaisquer riscos ou ranhuras que poderão conduzir a fugas;

7. Realizar a montagem final e colocar o conjunto no posicionador. Este fixa os tubos e minimiza o risco de movimento dos mesmos;

8. Retirar os tampões protectores dos terminais do acessório e fazer a ligação dos terminais da máquina de soldar ao acessório – ligar a máquina:

a.

Se a máquina é manual, deve-se introduzir nesta o tempo de fusão correcto do acessório, valor que vem tabelado pelo fabricante deste;

b.

Se for automática, deve-se ler o código de barras do acessório através de leitura óptica ou introduzir o código numérico do acessório.

9. Carregar no botão de arranque, que inicia a contagem decrescente do tempo de fusão do acessório. Findo este tempo, a máquina dará um sinal acústico do término da operação de soldadura;

10. O material fundido fluí através de dois orifícios junto aos terminais, dando origem aos testemunhos – o processo de electrosoldadura foi concluído com sucesso;

11. Retirar os cabos dos terminais do acessório e iniciar o período de arrefecimento – este período deve ser de 20 min;

12. Decorrido o tempo de arrefecimento, o conjunto poderá ser retirado do posicionador e só poderá ser submetido à pressão depois de ter atingido a temperatura ambiente.


ISTALAÇÃO EM OBRA Termos e definições A figura Fig. 2 consiste numa representação esquemática dos termos e definições utilizados na instalação em obra.

Fig. 2 Legenda: 1 – Largura da vala 2 – Profundidade da cobertura 3 – Aproximadamente 250 mm 4 – Superfície do solo 5 – Solo original 6 – Zona de compactação

8 – Zona do tubo 9 – Zona de apoio 10 – Topo do leito 11 – Fundo do leito 12 – Fundação, se necessário 13 – Leito, se necessário

Forma da vala Se a natureza do terreno e os meios de escavação o permitirem, as paredes da vala devem ser verticais (ver Fig. 3) por razões de economia. Estas condições melhoram a distribuição do peso das terras e das cargas móveis. No caso de não ser possível executar uma vala com paredes verticais, recomenda-se uma secção segundo a Fig. 4, tendo em consideração que a geratriz superior do tubo está no interior da zona da vala com paredes verticais. Fig. 3

Fig. 4

Largura da vala A largura da vala deve ser suficiente de modo a permitir a correcta montagem do sistema de tubagem e a compactação do material de enchimento. MT006-2 (Setembro 2007) MANUAL TÉCNICO – Polietileno nos sistemas de distribuição e drenagem de águas sob pressão Pág. 32/53

A largura da vala é calculada a partir da fórmula seguinte:

b = d n + 500 sendo: b – largura total da vala, em mm d n – diâmetro nominal do tubo, em mm

Considerando a fórmula anterior, temos que, o valor do comprimento na horizontal entre a geratriz do tubo e a parede da vala, b, é de 250 mm (Fig. 1). Este valor é independente do diâmetro do tubo.

Profundidade da vala Na determinação da profundidade da vala deve-se ter em atenção o seguinte: 

as cargas fixas e móveis;



a protecção da tubagem a temperaturas ambientais extremas;



o diâmetro e propriedades da tubagem.

A profundidade mínima aconselhada deverá ser de 0,80 m medidos desde a superfície do terreno até à geratriz superior do tubo.

Leito de assentamento Não é necessário um leito de areia na vala, a não ser que hajam pedras e objectos com arestas. Nesse caso recomenda-se um leito com terra seleccionada ou areia, com uma espessura mínima compreendida entre 100 e 150 mm, cuidadosamente compactado e nivelado. O material utilizado deve ser granular, por exemplo: cascalho, brita, areia, etc. OTA10:

A classificação dos solos é dada pela norma EV 1046., veja-se o Quadro 17.

O material do leito deve ser espalhado uniformemente ao longo de toda a largura da vala e nivelado, mas não deve ser compactado.

Enchimento O material de enchimento deve ser granular com uma granulometria máxima de acordo com o Quadro14.


Quadro 14 – Granulometria do material de enchimento em função do diâmetro niominal da tubagem

Dimensões em milímetros Diâmetro exterior nominal d n

Granulometria máxima

< 300

20

≥ 300

30

O solo original pode ser usado como material de enchimento se cumprir os seguintes requisitos: 

Inexistência de partículas de granulometria superiores às indicadas no Quadro 14;



Inexistência de aglomerados de partículas com dimensão superior a 2x as granulometrias indicadas no Quadro 14;



Inexistência de resíduos de asfalto, garrafas, latas, árvores; etc.;



Ausência de materiais passíveis de congelação;



Ser possível obter um grau de compactação igual ao recomendado no Quadro 15.

Quadro 15 – Densidades Proctor, em função da classe de compactação e tipo de material de enchimento Grupo do material de enchimento Classe de compactação

4 SPD %h

3 SPD %

2 SPD %h

1 SPD %

N

75 a 80

79 a 85

84 a 89

90 a 94

M

81 a 89

86 a 92

90 a 95

95 a 97

W

90 a 95

93 a 96

96 a 100

98 a 100

Normalmente para condutas não sujeitas a cargas de tráfego uma classe de compactação N é suficiente, em condutas que estão sujeitas a cargas de tráfego é necessário uma classe de compactação do tipo W.

Métodos de compactação recomendados De acordo com a norma ENV 1046, a espessura máxima das camadas e o número de passagens recomendadas em função do tipo de equipamento utilizado na compactação, classe de compactação e classe de solo (veja-se o Quadro17) são os constantes no Quadro 16.


Quadro 16 – Espessura máxima e número de passagens recomendado em função do tipo de equipamento utilizado na compactação º de passagens em função da classe de compactação

Espessura máxima das camadas após compactação em função da classe de solo (m) 1

2

3

4

Espessura antes da compactação (m)

1

0,15

0,10

0,10

0,10

0,20

3

1

0,30

0,25

0,20

0,15

0,30

Min. 50 kg

4

1

0,10

-

-

-

0,15

Min. 100 kg

4

1

0,15

0,10

-

-

0,15

Min. 200 kg

4

1

0,20

0,15

0,10

-

0,20

Min. 400 kg

4

1

0,30

0,25

0,15

0,10

0,30

Min. 600 kg

4

1

0,40

0,30

0,20

0,15

0,50

Min. 15 kN/m

6

2

0,35

0,25

0,20

-

0,60

Min. 30 kN/m

6

2

0,60

0,50

0,30

-

1,20

Min. 45 kN/m

6

2

1,00

0,75

0,40

-

1,80

Min. 65 kN/m

6

2

1,50

1,10

0,60

-

2,40

Min. 5 kN/m

6

2

0,15

0,10

-

-

0,20

Min. 10 kN/m

6

2

0,25

0,20

0,15

-

0,45

Min. 20 kN/m

6

2

0,35

0,30

0,20

-

0,60

Min. 30 kN/m

6

2

0,50

0,40

0,30

-

0,85

6

2

0,25

0,20

0,20

-

1,00

Equipamento

Manual: Min. 15 kg

W

M

3

“vibrating tamper” vibratório: Min. 70 kg Prato vibtratório:

Cilindro vibratório

Cilindro duplo vibratório

Cilindro triplo pesado Min. 50 kN/m

Enchimento superficial O enchimento a partir dos 300 mm acima da geratriz superior do tubo, pode ser feito com material da própria escavação com uma granulometria máxima de 300 mm. No caso de ser necessário a compactação do enchimento superficial, o material utilizado deve apresentar no máximo um tamanho de partícula não superior a 2/3 da espessura da camada de compactação.

Classificação dos solos Neste manual considerou-se a divisão dos solos em três tipos, segundo a norma ENV 1046, nomeadamente solos granulares, coesivos e orgânicos. Cada um destes tipos de solos tem subgrupos, esta subdivisão para os solos granulares é efectuada com base no tamanho das partículas e nos solos coesivos com base nos níveis de plasticidade. No Quadro 17 mostra-se a classificação dos solos segundo este critério e a aptidão dos mesmos para a utilização como material de enchimento.


Quadro 17 – Classificação dos solos segundo a norma EV 1046 Tipo de solo #

Grupo de solo 1)

(GE) [GU] 1

Granular

3

Coesivo

4

5 Orgânico

6

Areis de tamanho uniforme

Areias de granulometria contínua, mistura de cascalho e areia (SI) Misturas irregulares de cascalho [SP] e areia Cascalho sedimentado, mistura (GU) de granulometria irregular de [GM] cascalho Cascalho argiloso, mistura de (GC) granulometria irregular de [GT] cascalho, areia e argila Areias sedimentadas, mistura de (SU) granulometria irregular de areia [SM] e sedimento Areias argilosas, mistura de (ST) granulometria irregular de areia [SC] e argila Sedimento orgânico, areias (UL) muito finas, areia fina de [ML] sedimentos ou argila (TA) (TL) Argila inorgânica, argila plástica (TM) [CL] Mistura de solos de grão (OK) diferente com húmus ou grés [SW]

Características Curva granulométrica estreita, predominância de uma granulometria Curva granulométrica contínua, diversas granulometrias

Exemplos Rocha britada, cascalho de parias, de rio e de moreia, escória e cinza vulcânica

Sim

Curva granulométrica em escada Curva granulométrica estreita, predominância de uma granulometria Curva granulométrica contínua, diversas granulometrias

Areias de dunas, de vales e de bacias Sim Areia de moreia de praia e de rio

Curva granulométrica em escada Curva granulométrica larga, intermitente, com sedimento de grão fino Curva granulométrica larga, intermitente, com argila de grão fino Curva granulométrica larga, intermitente, com sedimento de grão fino

Cascalho alterado pelo tempo, detritos, cascalho argiloso Sim Areia saturada, terra preta e areia loesse

Curva granulométrica larga com fios de argila

Areia de terra preta, argila, marga de aluvião

Fraca estabilidade, reacção rápida, ligeira ou nula plasticidade

Loesse, terra preta Sim

Estabilidade média e alta, reacção Marga de aluvião, não muito lenta, plasticidade fraca e argila média

(OU) [OL]

Sedimento orgânico e argila orgânica sedimentada

(OT) [OH] (HN) (HZ) [PT]

Argila orgânica, argila com misturas orgânicas

Mistura de plantas ou não, cheiro a podre, leves e porosas Grande estabilidade, reacção lenta a muito rápida, plasticidade média a elevada Grande estabilidade, reacção nula, plasticidade média a elevada

Turfa e outros solos muito orgânicos

Turfas decompostas, fibrosas de cor Turfa castanha a preta

Lamas

Lama e muito mole, depositada debaixo de água com areia, argila ou calcário

[F]

OTA11:

Cascalho de tamanho uniforme

Cascalho de granulometria [GW] contínua, mistura de cascalho e areia (GI) Misturas irregulares de cascalho [GP] e areia (SE) [SU]

2

Designação

Uso em enchimento

Terra, areia calcária, areia de turfa Calcário, conquífero, terra

Não

Lama, terra preta

Não Lamas

Os símbolos apresentados nesta coluna entre parênteses rectos, [], correspondem à classificação segundo

as normas BS 5930 e os parênteses curvos, (), à norma DI 18196.

Quando o solo é uma mistura de dois ou mais tipos de solos, pode-se utilizar para a sua classificação o solo predominante. Frequentemente a densidade ou grau de consolidação é indicado para o solo sob a forma de letras ou números, no Quadro 18 apresenta-se uma relação aproximada entre as várias designações utilizadas. Quadro 18 – Terminologia utilizada nas classes de compactação


Designação

Grau de compactação

% densidade Proctor 1)

≤ 80

81 a 90

91 a 94

95 a 100

ão () Grau de compactação esperado

Moderado (M) Bem (W)

1)

Solos granulares

Pouco denso

Medianamente denso

Denso

Muito denso

Solos orgânicos

Mole

Firme

Duro

Muito duro

Determinado de acordo com a norma D IN 18127

Quando não é conhecida informação detalhada sobre o solo original assume-se como grau de compactação entre 91 e 97 % densidade Proctor

Curvaturas no traçado A flexibilidade dos tubos de PEAD marca FERSIL, permite curvaturas no traçado simultaneamente horizontais e verticais, sem necessidade do uso de cotovelos ou outros acessórios e reduzindo portanto o número de uniões. Deve-se no entanto ter em consideração os raios de curvatura permitidos. O critério para a determinação do raio de curvatura mínimo permitido num tubo é a capacidade de dobrar sem o risco de colapso, quando a relação entre a espessura da parede do tubo e o diâmetro é reduzida, ou seja, um SDR grande; e é o alargamento das fibras superficiais quando a pressão nominal alcança valores elevados. Os raios de curvatura mínimos a 20ºC são dados por: 

Contra a curvatura:

r m2 [mm] R Kd = 0,28 ⋅ e sendo:



r m : raio médio do tubo [mm] e: espessura da parede [mm]

Contra o alargamento

R Ka = sendo:

r a ⋅100 ε

[mm]

r a : raio exterior do tubo [mm] ε : alargamento das fibras superficiais < 25%

A flexibilidade dos tubos de PEAD é reduzida a baixas temperaturas, pelo que, quando se efectua uma instalação a temperatura < 0ºC, os raios de curvatura obtidos devem ser aumentados em um factor de 2,5.


Contracção e dilatação Os tubos de PEAD marca FERSIL, quando instalados com exposição à intempérie, têm um coeficiente de dilatação térmica linear de 0,2 mm por metro de comprimento e ºC de variação de temperatura. Em condutas rectilíneas e contínuas em que se prevê dilatação, é necessário instalar elementos para as absorver. Para isto, utilizam-se instalações em lira ou compensadores de dilatação. A contracção e dilatação térmica estão ilustradas no anexo 2, ponto 2.1, e a distância aos pontos de fixação para compensar a dilatação no anexo 2, ponto 2.2. Em muitas instalações as próprias mudanças de direcção proporcionam por si só um meio adequado para compensar a dilatação.

Fig. 5

Relining A técnica de relining consiste na introdução de um tubo de diâmetro inferior numa conduta já existente em estado desfavorável, sem a necessidade de recorrer à escavação. O tubo antigo mantém-se na sua posição inicial como tubo vazio para receber o tubo novo. Esta técnica pode ser utilizada para esgotos, condutas de água potável, condutas de gás e condutas subaquáticas. Dependendo do estado e traçado da conduta, podem ser introduzidos ramos de tubo até 400 metros. O comprimento dos ramos dependerá do peso específico, do esforço máximo de tracção admissível (não deve exceder 10 N/mm 2) e do coeficiente de fricção. Para ligar as secções de tubo individuais é necessário escavar uma vala e abrir o tubo antigo. As pontas do tubo são depois unidas novamente com flanges de reforço folgadas. A instalação pode realizar-se puxando com um cabo de aço, empurrando com um êmbolo ou com uma combinação de ambos os métodos. MT006-2 (Setembro 2007) MANUAL TÉCNICO – Polietileno nos sistemas de distribuição e drenagem de águas sob pressão Pág. 38/53

O PE torna-se uma boa opção para este tipo de instalação devido à sua flexibilidade, baixo coeficiente de fricção e elevada resistência à propagação lenta de fissuras. Para que o tubo não sofra variações longitudinais devido a transferência de temperatura e de esforços hidrodinâmicos, o espaço existente entre o mesmo e a conduta antiga pode ser preenchido com betão de baixa viscosidade.


ESAIOS DE PRESSÃO EM OBRA O procedimento do ensaio de pressão completo inclui, necessariamente, uma fase preliminar, um ensaio de purga e o ensaio principal e deve ser realizado conforme é descrito na norma EN 805:1999. A FERSIL recomenda que seja utilizada uma pressão de ensaio da conduta igual a 1,5x a pressão nominal do componente de pressão mais baixa ou 1,5x a pressão de serviço prevista para a conduta.

Fase preliminar O objectivo da fase preliminar é criar condições iniciais para as variações de volume dependentes da pressão, do tempo e da temperatura.

Procedimento: 

Depois da limpeza e da purga, despressurizar até à pressão atmosférica e deixar decorrer um período de relaxamento de pelo menos 60 min., para eliminar toda a tensão resultante da pressão;



Tomar medidas para evitar qualquer entrada de ar;



Após o período de relaxamento, aumentar a pressão de forma regular e rápida (em pelo menos 10 min) até à pressão de ensaio. Manter esta pressão durante 30 min, bombeando de forma contínua ou frequentemente. Durante este tempo, inspeccionar a tubagem para detectar as fugas que possam aparecer;



Esperar sem bombear um período suplementar de uma hora, durante o qual a tubagem pode expandir-se de forma visco elástica;





Medir a pressão no final deste período; No caso da fase preliminar ser superada com êxito, continuar o procedimento de ensaio. Se a queda de pressão for superior a 30% da pressão de ensaio, interromper a fase preliminar e despressurizar até à pressão atmosférica;





Examinar as condições de prova (ex. influência da temperatura, fugas); Não reiniciar o ensaio enquanto não tiver decorrido o tempo de relaxamento de pelo menos 60 min.

Ensaio de purga Os resultados da fase principal não podem ser interpretados sem que o volume de ar restante no troço seja suficientemente baixo. As etapas seguintes são indispensáveis: 

Reduzir rapidamente a pressão absoluta restante, medida no final da prova preliminar, extraindo água do sistema para produzir uma queda de pressão compreendida entre 10 e 15 % da pressão de ensaio;





Medir com precisão o volume de água extraído ∆V; Calcular a perda de água admissível ∆Vmáx com a ajuda da seguinte fórmula e verificar que o volume extraído não ultrapassa ∆Vmáx :


 1 D   ∆V máx = 1,2V .∆ p +  E w e. E R  sendo: ∆Vmáx: perda de água admissível, em litros;

V: volume do troço em ensaio, em litros;

∆p: queda de pressão, em kPa; Ew: módulo de elasticidade da água, em kPa; D: diâmetro interior do tubo, em metros; e: espessura da parede do tubo, em metros; ER : módulo de elasticidade a flexão transversal da parede do tubo, kPa; 1,2: factor de correcção que considera a quantidade de ar restante admissível durante o ensaio principal.

Para a interpretação do resultado, é importante utilizar o valor exacto de E R correspondente à temperatura e duração do ensaio. É conveniente medir o ∆ p e ∆V com a maior precisão possível, especialmente para pequenos diâmetros e troços pequenos de ensaio.

Ensaio principal O fluxo visco elástico devido à tensão produzida pela pressão de ensaio interrompe-se para o ensaio de purga. A queda rápida de pressão conduz a uma contracção da tubagem: 

Observar e registar durante 30 min (fase do ensaio principal) o aumento de pressão devido à contracção;



A fase do ensaio principal é considerada satisfatória se a curva de pressões mostra uma tendência crescente, e nunca decrescente durante esse intervalo de tempo de 30 min, o qual é normalmente suficiente para dar uma boa indicação;



Uma curva de pressões que mostra uma tendência decrescente durante esse intervalo de tempo, significa que existe uma fuga na rede;



Em caso de dúvida, prolongar a fase do ensaio principal até uma duração total de 90 min. Neste caso a queda de pressão limita-se a 25 kPa a partir do valor alcançado na fase da contracção;



Se a pressão cai mais de 25 kPa, o ensaio não é satisfatório;



Aconselha-se verificar todos os acessórios mecânicos e realizar o controlo visual das uniões soldadas;



Corrigir os defeitos da instalação detectados durante o ensaio e repeti-lo;

A repetição do ensaio principal só pode ser realizada seguindo o procedimento completo, incluindo os 60 min de tempo de relaxamento na fase preliminar. OTA12:

100 kPa = 1bar => 25 kPa = 0,25 bar ou 250 mbar


CÁLCULO HIDRÁULICO E MECÂICO Perdas de carga em tubagens O cálculo dimensional, diâmetro e espessura de uma tubagem requer o conhecimento prévio dos seguintes dados: 

comprimento total do traçado;



desnível geométrico;



pressão desejada no extremo final;



caudal em circulação;



material da tubagem.

Com estes dados e a equação de Bernoulli para a conservação da energia de um fluído ao longo da conduta, obtêm-se as secções e pressões necessárias.

v12 P 2 v22 H 1 + + = H 2 + + + ∆h A + ∆h B γ 2 g γ 2 g P 1

sendo:

P 1,2 - pressão inicial e final; H 1,2 - altura geométrica; g - aceleração da gravidade;

γ - peso especifico do líquido; v1,2 - velocidade do líquido;

∆hA - perda de carga (energia) por fricção do fluído; ∆hB - perdas de carga locais ou singulares, devidas a variações bruscas de velocidade.

Por fricção distinguem-se dois tipos de perda: 

fricção interna do próprio fluído;



fricção entre o fluído e as paredes do tubo.

A perda de energia por fricção entre o fluído e as paredes é função da: 

rugosidade relativa do material da tubagem;



velocidade do fluído na conduta.

A rugosidade absoluta K é a altura máxima das irregularidades da superfície interior. O valor de K para uma tubagem de polietileno varia entre 0 a 0,015mm. A rugosidade relativa K/D é a relação entre a rugosidade absoluta e o diâmetro do tubo.


Darcy-Weisbach definiu uma fórmula geral para determinar a perda de carga em condutas:

V 2 J = λ 2 gD sendo:

J : Perda de carga por metro de comprimento; λ : Coeficiente de fricção;

V : Velocidade média circulante; g : Aceleração da gravidade; D: Diâmetro interno do tubo.

O coeficiente de fricção λ depende do tipo de regime que se estabelece na tubagem, laminar ou turbulento o qual vem definido pelo número de Reynolds. Há numerosas fórmulas empíricas para o cálculo do coeficiente de fricção em regime turbulento, a que melhor se ajusta às características das tubagens de polietileno é a de Colebrook :

2,51   K = −2 log  +  λ  3,71 D Re λ 

1

Como simplificação desta fórmula para tubagens de polietileno, é possível utilizar a fórmula de Von Karman, em que se considera que a rugosidade absoluta K tende para zero.

1 λ

= −2 log

2,51 Re λ

A fórmula de Manning – Strickler, para o cálculo da velocidade média, é outra expressão obtida empiricamente e utilizada habitualmente devido à sua fácil resolução.

1 23 12 V = R j n sendo:

R: raio hidráulico (secção de fluxo/perímetro molhado); No caso de condutas de pressão e secção regular R=D/4. O valor n é função da rugosidade superficial do material e o valor obtido empiricamente para o polietileno é 0,008.

Golpe de Aríete Quando se estabelece um regime variável dentro de uma tubagem aparecem variações de pressão e caudal que se propagam através da massa líquida com um movimento ondulatório (ondas de pressão). A velocidade de propagação desta onda denomina-se de celeridade e o seu valor é, segundo a fórmula de Allievi:

a=

g  1 1 Dn   E + E × e γ t  1 


sendo:

a: velocidade de propagação ou celeridade, em m/s; g : aceleração da gravidade, em m/seg 2; E 1: módulo de elasticidade do líquido (para a água, E 1= 2,1 x 108 kg/m2); Dn: diâmetro exterior do tubo, em mm; e: espessura da parede do tubo, em mm; Et : módulo de elasticidade do material do tubo (para o PEAD a curto prazo, E t=9 x 107 kg/m2);

γ: peso específico do líquido (para a água, γ = 1.000 kg/m3).

O valor de golpe de aríete depende do tempo de fecho correspondente ao acontecimento que provocou a onda de pressão. Assim, podem-se distinguir manobras lentas e rápidas. Para tal, comparam-se o tempo de fecho ou manobra com o tempo que a onda de pressão necessita para percorrer o comprimento da tubagem no seu percurso de ida e volta. Tempo crítico = sendo:

2 L a

L: comprimento da tubagem; a: celeridade.

Dependendo se o tempo de fecho é maior ou menor que o tempo crítico da tubagem, o golpe de aríete provocado calcula-se com expressões obtidas por diferentes autores.

a.

Manobra lenta:

Fórmula de Michaud sendo:

T fecho >

2 L a

∆ H = ±

2 LV gT

∆ H : aumento de pressão ou de altura, ou golpe de aríete; L: comprimento da tubagem; V : velocidade de circulação da água antes do fecho; g : aceleração da gravidade; T : tempo de abertura ou fecho da válvula..

b.

Manobra rápida:

Fórmula de Allievi

T fecho <

2 L a

∆ H = ±

aV g

Devido aos valores de celeridade baixos das tubagens de PE, as sobrepressões que se podem produzir são muito inferiores às que se produzem com materiais tradicionais e portanto, o custo das medidas necessárias para atenuar o golpe é menor.


O tempo de fecho em bombas é determinado pela fórmula de E. Mendiluce:

T = C +

sendo:

C : coeficiente, função da relação

MLV gHman

Hman ; L

M : coeficiente, função de L; L: comprimento da impulsão, em m; V : velocidade de circulação da água, em m/s; G: aceleração da gravidade, em m/seg2; Hman: altura manométrica, em m.c.a.

Hman (%) L

≤ 20

25

30

35

≥ 40

C

1

0,8

0,5

0,4

0

L

≤ 250

500

1000

1500

≥ 2000

M

2

1,75

1,50

1,25

1,15


REFERÊCIAS ORMATIVAS EN 712

Thermoplastics piping systems – End-load-bearing mechanical joints between pressure pipes and

fittings – Test method for resistance to pull-out under constant longitudinal force EN 713 Plastics piping systems – Mechanical joints between fittings and polyolefin pressure pipes – Test method for leaktightness under internal pressure of assemblies subjected to bending EN 715 Thermoplastics piping systems – End-load-bearing joints between small diameter pressure pipes and fittings –Test method for leaktightness under internal water pressure, including end thrust EN 728 Plastics piping and ducting systems – Polyolefin pipes and fittings- Determination of oxidation induction time EN 805 Water supply. Requirements for systems and components outside buildings EN 911 Plastics piping systems – Elastomeric sealing ring type joints and mechanical joints for thermoplastics pressure piping – Test method for leaktightness under external hydrostatic pressure EN 1043-1 Plastics – Symbols and abbreviated terms – Part 1: Basic polymers and their special characteristics (ISO 1043-1:2001) ENV 1046 – Plastics Piping and Ducting Systems – Systems outside building structures for the conveyance of water or sewage – Practices for installation above and below ground EN 1056 Plastics piping and ducting systems – Plastics pipes and fittings – Method for exposure to direct (natural) weathering EN 1555-1 Plastics piping systems for the supply of gaseous fuel – Polyethylene (PE) – Part 1: General EN 1555-2 Plastics piping systems for the supply of gaseous fuel – Polyethylene (PE) – Part 2: Pipes EN 11413 Plastics pipes and fittings – Preparation of test piece assemblies between a polyethylene (PE) pipe and an electrofusion fitting EN 11414 Plastics pipes and fittings – Preparation of polyethylene (PE) pipe/ pipe or pipe/fitting test piece assemblies by butt fusion EN 12099 Plastics piping systems – Polyethylene piping materials and components – Determination of volatile content EN 12107 Plastics piping systems – Injection – moulded thermoplastics fittings, valves and ancillary equipment – Determination of the long term hydrostatic strength of thermoplastics materials for injection moulding of piping components EN 12118 Plastics piping systems – Determination of moisture content in thermoplastics by coulometry EN 12201-1 Plastics piping systems for water supply – Polyethylene (PE) – Part 1: General EN 12201-2 Plastics piping systems for water supply – Polyethylene (PE) – Part 2: Pipes EN 12201-3 Plastics piping systems for water supply – Polyethylene (PE) – Part 3: Fittings EN 12201-4 Plastics piping systems for water supply – Polyethylene (PE) – Part 4: Valves EN 12201-5 Plastics piping systems for water supply – Polyethylene (PE) – Part 5: Fitness for purpose of the system CEN/TS 12201-7 Plastics piping systems for water supply – Polyethylene (PE) – Part 7: Guidance for the assessment of conformity MT006-2 (Setembro 2007) MANUAL TÉCNICO – Polietileno nos sistemas de distribuição e drenagem de águas sob pressão Pág. 46/53

Plastics piping systems for buried and above-ground pressure systems for water for general

EN 13244-1

purposes, drainage and sewerage – Polyethylene (PE) – Part 1: General Plastics piping systems for buried and above-ground pressure systems for water for general

EN 13244-2

purposes, drainage and sewerage – Polyethylene (PE) – Part 2: Pipes Plastics piping systems for buried and above-ground pressure systems for water for general

EN 13244-3

purposes, drainage and sewerage – Polyethylene (PE) – Part 3: Fittings Plastics piping systems for buried and above-ground pressure systems for water for general

EN 13244-4

purposes, drainage and sewerage – Polyethylene (PE) – Part 4: Valves Plastics piping systems for buried and above-ground pressure systems for water for general

EN 13244-5

purposes, drainage and sewerage – Polyethylene (PE) – Part 5: Fitness for purpose of the system CEN/TS 13244-7 Plastics piping systems for buried and above-ground pressure systems for water for general purposes, drainage and sewerage – Polyethylene (PE) – Part 7: Guidance for the assessment of conformity EN ISO 472 Plastics – Vocabulary (ISO 472:1999) EN ISO 1133 Plastics – Determination of the melt mass-flow rate (MFR) and the melt volume-flow rate (MVR) of thermoplastics (ISO 1133:1997 ) EN ISO 1167-1

Plastics piping systems – Thermoplastics pipes – Determination of resistance to internal

pressure at constant temperature EN ISO 1167-2

Plastics piping systems – Thermoplastics pipes – Determination of resistance to internal

pressure at constant temperature EN ISO 3126 Plastics piping systems –Plastics components – Determination of dimensions EN ISO 6259-1 Thermoplastics pipes – Determination of tensile properties – Part 1: General test method (ISO 6259-1:1997) EN ISO 6259-3

Thermoplastics pipes – Determination of tensile properties – Part 1: Polyolefine pipes (ISO

6259-3:1997) EN ISO 12162

Thermoplastics materials for pipes and fittings for pressure applications – Classification and

designation – Overall service (design) coefficient (ISO 12162:1995) EN ISO 13478…Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids - Determination of resistance to rapid crack propagation (RCP) – Full – scale test (FST) (ISO 13478:1997) EN ISO 13479 Polyolefin pipes for the conveyance of fluids - Determination of resistance crack propagation – Test method for slow crack growth on notched pipes (notch test) (ISO 13479:1997) ISO 3 Preferred numbers – Series of preferred numbers ISO 1183 Plastics – Methods for determining the density and relative density of non-cellular plastics ISO 4065 Thermoplastics pipes – Universal wall thickness table ISO 4433-1

Thermoplastics pipes – Resistance to liquid chemicals – Classification – Part 1: Imersion test

method ISO 4433-2 Thermoplastics pipes – Resistance to liquid chemicals – Classification – Part 2 Polyolefine pipes ISO 6964 Polyolefin pipes and fittings - Determination of carbon black content by calcination and pyrolysis – Test method and basic specification ISO/TR 9080 Thermoplastics pipes for the transport of fluids – Methods of extrapolation of hydrostatic stress rupture data to determine the long term hydrostatic strength of thermoplastics pipe materials ISO/TR 10358 Thermoplastics pipes – Combined chemical-resistance classification table MT006-2 (Setembro 2007) MANUAL TÉCNICO – Polietileno nos sistemas de distribuição e drenagem de águas sob pressão Pág. 47/53

ISO 11414 Plastics pipes and fittings – Preparation of polyethylene (PE) pipe/fitting test piece assemblies by butt fusion ISO 13477

Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids – Determination of resistance to rapid crack

propagation (RCP) – Small –scale steady – state test (S4 test) ISO 13953 Polyethylene (PE) pipes and fittings – determination of the tensile strength and failure mode of test pieces from a butt-fused joint ISO 13954 Plastics pipes and fittings – Peel decohesion test for polyethylene (PE) electrofusion assemblies of nominal outside diameter greater than or equal to 90 mm ISO 13955 Plastics pipes and fittings – Crushing decohesive test for polyethylene (PE) electrofusion assemblies ISO 13956 Plastics pipes and fittings – Determination of cohesion strength – Tear test for polyethylene (PE) assemblies ISO 18553 Method for the assessment of the degree of pigment or carbon black dispersion in polyolefin pipes, fittings and compounds


BIBLIOGRAFIA •

Decreto Regulamentar nº 23/95, Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e de Drenagens de Águas Residuais, 1995

•

Despacho nº 19563/2006 do Ministério das Obras Públicas Transportes e Comunicações (Diário da República, 2ª série – Nº 185 – 25 de Setembro de 2006)

•

Diogo, António Manuel Freire, Apontamentos de Hidráulica Urbana – Concepção e Dimensionamento de Redes de drenagem de Águas Residuais Comunitárias e Pluviais, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil, Universidade de Coimbra, Coimbra, 1993

•

EN ISO 9001 – Quality management systems – Requirements (ISO 9001:2000)

•

Janson, Lars-Eric, Plastics Pipes for Water Supply and Sewage Disposal, 3ª Edição, Estocolmo, 1999

• Novais Barbosa, J., Mecânica dos Fluidos e Hidráulica Geral, Volume 2, Porto Editora, 1986


AEXOS Anexo 1 - Ábaco para o cálculo das perdas de carga Anexo 2 - Contracção e dilatação térmica


Anexo 1 Ábaco para determinação de perdas de carga Diagrama de perdas de carga para tubos de PE e PVC calculadas de acordo com a fórmula de Colebrook. Para diâmetros até 200 mm k = 0,01 mm, para diâmetros superiores k = 0,05 mm. A temperatura da água é 10ºC.


Anexo 2 (informativo) Contracção e dilatação térmica Expansão e contracção térmica

+ ∆ L = T (º C ) _ trabalho > T (º C ) _ instalação − ∆ L = T (º C ) _ trabalho < T (º C ) _ instalação ∆ L (mm ) − L (m ) = ∆T (º C ) × δ ( mm / m º C )

∆L (mm)

Distância aos pontos de fixação para compensar as dilatações


∆T (ºC)

Golpe Ariete

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