Manual Técnico de Instalações de Gás
Índice 1
Generalidades
2
Concepção das Instalações de Gás
3
Dimensionamento
4
Ventilação e Exaustão de Produtos de Combustão
5
Colocação em Obra
6
Ensaios, Inspecções e Colocação em Serviço
Anexos A
Parâmetros Caracterizadores dos Gases
B
Especificações Técnicas
C
Simbologia
D
Referências
i
Índice 1
Generalidades
2
Concepção das Instalações de Gás
3
Dimensionamento
4
Ventilação e Exaustão de Produtos de Combustão
5
Colocação em Obra
6
Ensaios, Inspecções e Colocação em Serviço
Anexos A
Parâmetros Caracterizadores dos Gases
B
Especificações Técnicas
C
Simbologia
D
Referências
i
Capítulo 1 – Generalidades
1
1.1. Introdução
2
1.2. Âmbito de aplicação
3
1.3. Legislação e normalização
4
1.4. Responsabilidades do projectista e da entidade instaladora
5
1.4.1. Responsabilidades do Projectista
5
1.4.2. Responsabilidades da entidade instaladora
6
1.5. Elementos a contemplar no projecto
Capítulo 2 – Concepção das instalações de Gás
7
10
2.1. Introdução
11
2.2. Regime de pressões de distribuição
12
2.3. Regimes de pressões de funcionamento das instalações
13
2.4. Ligação das instalações à rede de distribuição
15
2.5. Instalação no exterior dos fogos
20
2.5.1. Materiais
20
2.5.2. Implantação das tubagens
20
2.5.3. Caixa de contador
23
2.5.4. Dispositivos de corte
23
2.5.5. Selecção e instalação de contadores
24
2.6. Instalação no interior dos fogos
26
2.6.1. Materiais
26
2.6.2. Implantação das tubagens
26 ii
2.7. Aparelhos a gás
28
2.7.1. Categoria dos aparelhos a gás
28
2.7.2. Montagem de aparelhos a gás
29
2.7.3. Ligação dos aparelhos a gás
31
Capítulo 3 – Dimensionamento
33
3.1. Introdução
34
3.2. Princípios fundamentais para dimensionamento
35
3.2.1. Escolha do gás de referência para o dimensionamento
35
3.2.2. Cálculo do caudal de gás a imputar aos aparelhos de queima
35
3.2.3. Cálculo de potências / caudais de simultaneidade
37
3.2.4. Cálculo das perdas de pressão devidas ao escoamento de gás
40
3.2.5. Cálculo das variações de pressão devidas à altura
41
3.2.6. Perdas de pressão admissíveis
42
3.2.7. Cálculo da velocidade do gás nas tubagens
43
3.2.8. Diâmetros mínimos
44
3.3. Algoritmo-base para o dimensionamento
45
3.3.1. Dimensionamento em média pressão
45
3.3.2. Dimensionamento em baixa pressão
46
3.3.3. Sugestão para elaboração da folha de cálculo
48
3.4. Exemplo resolvido 3.4.1. Exemplo
50 50
iii
Capítulo 4 – Ventilação e exaustão de produtos de combustão
52
4.1. Introdução
53
4.2. Ventilação
54
4.2.1. Aparelhos de circuito estanque
54
4.2.2. Aparelhos de circuito não estanque
54
4.2.2.1. Alimentação de ar directa
54
4.2.2.2. Alimentação de ar indirecta
58
4.3. Evacuação dos produtos da combustão
60
4.3.1. Aparelhos de circuito estanque
60
4.3.2. Aparelhos de circuito não estanque, ligados a conduta de fumos 4.3.2.1. Ligação de um único aparelho
61 61
4.3.2.2. Ligação de vários aparelhos a uma mesma conduta 4.3.3. Aparelhos não ligados a condutas de fumos 4.3.3.1. Conduta de evacuação de ar viciado
63 64 65
4.3.3.2. Conduta de evacuação de produtos de combustão servindo outro(s) aparelho(s) no mesmo local
65
4.3.3.3. Abertura na parte superior de uma parede exterior 4.3.4. Extracção mecânica
66 66
iv
Capítulo 5 – Colocação em obra
68
5.1. Introdução
69
5.2. Instalação de tubagem
70
5.2.1. Tubagem embebida
70
5.2.1.1. Traçado
70
5.2.1.2. Protecção das tubagens
71
5.2.1.3. Distâncias em relação a outras instalações
71
5.2.1.4. Visitabilidade de uniões mecânicas e de soldaduras
71
5.2.1.5. Condições para abertura de roços
72
5.2.2. Tubagem em canalete
72
5.2.3. Tubagem à vista
72
5.2.4. Tubagem em tecto falso
74
5.2.5. Atravessamento de paredes
74
5.2.5.1. Entrada de tubagem em edifícios
74
5.2.5.2. Atravessamentos simples
75
5.2.5.3. Atravessamentos de pavimentos
75
5.2.6. Tubagem enterrada
75
5.2.6.1. Locais para a instalação de tubagem
76
5.2.6.2. Perfil-tipo das valas
76
5.2.6.3. Distâncias em relação a outras redes enterradas
77
5.2.6.4. Abertura de vala
79
5.2.6.5. Atravessamento da tubagem
79
5.2.6.6. Inspecção e ensaio
79 v
5.3. Ligação à tubagem
80
5.3.1. Juntas mecânicas
81
5.3.2. Meios auxiliares de estanquicidade
82
5.3.3. Soldadura
83
5.3.3.1. Soldadura de tubagem em aço carbono
83
5.3.3.2. Brasagem do cobre
84
5.3.3.3. Soldadura de Polietileno
86
5.4. Ligação equipotencial das instalações de gás
89
5.4.1. Ligação da instalação ao eléctrodo de terra
89
5.4.2. Características do eléctrodo terra
89
5.4.3. Instalação do eléctrodo de terra
90
5.4.4. Instalações com elementos isolantes
91
Capítulo 6 – Ensaios, inspecções colocação em serviço
92
6.1. Introdução
93
6.2. Ensaios a executar
94
6.3. Ensaio de estanquicidade
94
6.4. Ligação de ramal e colocação em serviço
96
Anexo A – Parâmetros caracterizadores dos gases
97
A.1 Introdução
98
A.2. Parâmetros caracterizadores do gás natural
99
2.1. Família e características de combustão
99
2.2. Composição química média (% em volume)
99
vi
2.3. Poder calorífico
99
2.4. Densidade
99
2.5. Grau de humidade e presença de condensados
100
2.6. Índice de Wobbe
100
2.7. Pressão de distribuição
100
2.8. Pressão da coluna montante
100
2.9. Pressão de utilização
100
A.3. Parâmetros caracterizadores do propano
101
3.1. Família e características de combustão
101
3.2. Composição química média
101
3.3. Poder calorífico
101
3.4. Densidade
101
3.5. Grau de humidade e presença de condensados
101
3.6. Índice de Wobbe
101
3.7. Pressão de distribuição
101
3.8. Pressão de utilização
101
Anexo B – Especificações técnicas
103
B.1. ET01 Tubos de aço
104
B.2. ET02 Tubos de cobre
106
B.3. ET03 Tubos de polietileno
108
B.4. ET04 Suportes de tubagem
110
B.5. ET05 Válvula de corte geral
113
B.6. ET06 Válvulas de seccionamento
114
B.7. ET07 Redutores de entrada em edifício
116
B.8. ET08 Redutores de contador
118 vii
B.9. ET09 Caixas de entrada em edifício
120
B.10. ET10 Caixas de contador (compartimento)
122
Anexo C – Simbologia
123
Introdução
124
C.1. Tubagem
125
C.2. Ligações
125
C.3. Acessórios
126
C.4. Válvulas
126
C.5. Aparelhos de queima
127
C.6. Equipamentos e dispositivos de controlo e regulação
128
Anexo D – Referências
129
D.1. Legislação
130
D.2. Normas
132
viii
Capítulo
1.
Generalidades
1
1.1. Introdução A Beiragás é a concessionária do serviço público de distribuição de Gás Natural na região das Beiras. Para a Beiragás, como empresa distribuidora, é uma preocupação prioritária a segurança e a qualidade do serviço prestado ao Cliente. Nesse sentido, a permanente colaboração entre a Beiragás, os projectistas, as empresas instaladoras e as entidades inspectoras, será uma garantia de qualidade para todos os intervenientes neste projecto e fundamentalmente para o Cliente. No entanto, uma das maiores dificuldades que se apresenta aos técnicos que têm de abordar e resolver problemas práticos relacionados com o projecto e execução de instalações de gás é a dispersão e carência de elementos que lhes permitam obter a informação necessária. Consciente desta dificuldade, a Beiragás procura minimizar esta falta ao publicar este Manual Técnico de Instalações de Gás. No entanto, o conteúdo deste trabalho não pretende ser exaustivo e de modo algum dispensa a observância rigorosa de todos os Regulamentos e Normas oficiais em vigor. Esperamos corresponder às vossas actuais expectativas. Beiragás Fevereiro de 2000
2
1.2. Âmbito de aplicação O presente Manual Técnico aplica-se no âmbito do projecto e da construção de instalações de utilização de gás que poderão vir a ser abastecidas pela Beiragás, empresa distribuidora nas Beiras, nomeadamente:
Nos concelhos de Belmonte, Castelo Branco, Covilhã, Fundão, Idanha-aNova, Oleiros, Penamacor, Proença-a-Nova, Sertã, Vila de Rei e Vila Velha de Ródão no distrito de Castelo Branco. Nos concelhos de Arganil, Góis, Lousã, Miranda do Corvo, Oliveira do Hospital, Pampilhosa da Serra, Penacova, Penela, Tábua e Vila Nova de Poiares no distrito de Coimbra. Nos concelhos de Aguiar da Beira, Almeida, Celorico da Beira, Figueira de Castelo Rodrigo, Fornos de Algodres, Gouveia, Guarda, Manteigas, Meda, Pinhel, Sabugal, Seia, Trancoso e Vila Nova de Foz Coa no distrito da Guarda. Nos concelhos de Armamar, Carregal do Sal, Castro Daire, Cinfães, Lamego, Mangualde, Moimenta da Beira, Mortágua, Nelas, Oliveira de Frades, Penalva do Castelo, Penedono, Resende, Santa Comba Dão, São João da Pesqueira, S. Pedro do Sul, Sátão0, Sernancelhe, Tabuaço, Tarouca Tondela, Vila Nova de Paiva, Viseu e Vouzela no distrito de Viseu.
Quanto à tipologia das instalações em causa, o Manual aplica-se a instalações de utilização quer em edifícios novos (a construir) quer em edifícios existentes, dos seguintes tipos:
Edifícios colectivos do sector doméstico;
Moradias;
Estabelecimentos do sector terciário, com potências instaladas em equipamentos a gás não superiores a 50 kW (excepto quando explicitamente referida outra abrangência).
Nos restantes casos deverá ser consultada a Beiragás para estabelecimento das normas a seguir.
3
4
1.3. Legislação e normalização No Anexo D (Referências), encontra-se exaustivamente referenciada toda a Legislação e Normas susceptíveis de serem utilizadas no projecto e construção das instalações de gás . Para uma consulta rápida, e no âmbito desta Introdução, referenciamos de seguida os diplomas mais relevantes que enquadram esta matéria: Decreto-Lei n.º 521/99 de 10/12 - "Estabelece as normas a que ficam sujeitos os projectos de instalações de gás a incluir nos projectos de construção, ampliação ou reconstrução de edifícios, bem como o regime aplicável à execução da inspecção das instalações". Revoga o Decreto-Lei n.º 262/89 de 17 de Agosto. Decreto-Lei n.º 263/89 de 17/08 , alterado pelo Decreto-Lei n.º 232/90 de 16/07, por sua vez alterado pelo Decreto-Lei n.º 7/2000 de 03/02 - "Aprova o estatuto das entidades instaladoras e montadoras e define os grupos profissionais associados à indústria de gases combustíveis"; Portaria n.º 361/98 de 26/06 - "Regulamento técnico relativo ao projecto, construção, exploração e manutenção das instalações de gás combustível canalizado em edifícios"; Portaria n.º 386/94 de 16/06 - "Regulamento técnico relativo ao projecto, construção, exploração e manutenção de redes de distribuição de gases combustíveis".
5
1.4. Responsabilidades do projectista e da entidade instaladora
1.4.1. RESPONSABILIDADES DO PROJECTISTA
Entre outras, são de destacar os seguintes deveres e responsabilidades do Projectista: Apresentar o projecto de instalação de gás devidamente organizado com todas as peças escritas e desenhadas necessárias à verificação e execução da obra (Dec. Lei n.º 521/99, Art.º 4.º, § 5); Definir as soluções técnicas adoptadas, o dimensionamento das tubagens e selecção dos materiais adequados, tendo em consideração as características do gás distribuído e as características dos diversos aparelhos utilizados (Dec. Lei n.º 521/99, Art.º 4.º, § 6); Utilizar a terminologia, simbologia e as unidades expressas nas Portuguesas e/ou Europeias em vigor ( Dec. Lei n.º 521/99, Art.º 4.º, § 7);
Normas
Apresentar, em cada projecto, declaração de que observou na sua elaboração todas as normas legais aplicáveis (Dec. Lei n.º 521/99, Art.º 4.º, § 6); Ter em conta o valor da pressão de abastecimento indicada pela empresa distribuidora para efeitos de dimensionamento das tubagens (Dec. Lei n.º 521/99, Art.º 4.º, § 6); Assegurar-se de que as condições de ventilação dos locais e a evacuação dos produtos de combustão satisfazem os requisitos da Norma Portuguesa NP-1037 (Dec. Lei n.º 521/99, Art.º 6.º, § 3); Assumir a responsabilidade técnica da execução dos projectos (Dec. Lei n.º 263/89, Art.º 6.º). Assim, deverá efectuar visitas à obra, de modo a verificar a conformidade entre o projecto e a execução dos trabalhos; Responsabilizar-se, nos termos da lei civil, por danos causados a terceiros que sejam provocados por erros, acções ou omissões decorrentes da sua intervenção no projecto ou na obra ou por factos emergentes da qualidade ou forma de actuação (Dec. Lei n.º 250/94, Art.º 70.º);
6
NOTA: As contra-ordenações a que o projectista está sujeito estão definidas no Art.º 16.º do Dec. Lei n.º 521/99.
1.4.2. RESPONSABILIDADES DA ENTIDADE INSTALADORA
Entre outras, são de destacar as seguintes responsabilidades da Entidade Instaladora:
Manter o seu quadro de pessoal técnico de acordo com o definido na inscrição da Direcção Geral de Energia (Dec. Lei n.º 263/89, Art.º 4.º); Manter actualizado o seguro de responsabilidade civil para cobrir danos materiais e corporais sofridos por terceiros resultantes das acções relativas à instalação de redes de gás e montagem de aparelhos (Dec. Lei n.º 263/89, Art.º 5.º); Através do seu Técnico de Gás responsável pela instalação e pertencente à Entidade Instaladora, assegurar com rigor o cumprimento do projecto, acompanhar e controlar a sua execução material, assim como verificar os materiais utilizados, de acordo com as normas regulamentares (Dec. Lei n.º 263/89, Art.º 6.º); Sempre que sejam executadas novas instalações de gás ou quando as existentes sofram alteração, a entidade instaladora emite um termo de responsabilidade, em conformidade com o modelo a aprovar por despacho do Director Geral da Energia. (Dec. Lei n.º 521/99, Art.º 11.º, §1).
NOTA - Os procedimentos preconizados pela Beiragás, a seguir na fase final da execução das instalações, vistorias, ensaios e emissão de Termos de Responsabilidade, encontram-se descritos em detalhe no Capítulo 6 do Manual.
7
1.5. Elementos a contemplar no projecto Para o integral cumprimento do Art.º 4.º do Dec. Lei n.º 521/99, a Tagusgás preconiza que sejam contemplados nos projectos das instalações de gás os seguintes elementos: a) Termo de responsabilidade do Projectista, que deverá ter o seguinte teor: Termo de responsabilidade Nome........................................., Engenheiro (Civil, Mecânico, Químico, etc...), residente em............................., inscrito na Direcção Geral de Energia sob o n.º .........., declara, para efeitos do disposto no n.º1 do Art. 6.º do Decreto-Lei n.º 445/91, de 20 de Novembro, com as alterações introduzidas pelo Decreto-Lei n.º 250/94, de 15 de Outubro, que o Projecto de Gás Natural de que é autor, relativo à obra localizada em (Rua, Nº ou lote, Freguesia e Concelho) ......................... ...................................................., cujo licenciamento foi requerido pelo Sr. .......... ................................., observa as normas técnicas gerais e específicas de construção, bem como as disposições legais e regulamentares aplicáveis, designadamente a Portaria n.º 361/98 de 26 de Junho. Data: O técnico autor do projecto
b) Fotocópia da licença de Projectista emitida pela Direcção Geral de Energia, devidamente actualizada. c) Fotocópia do Bilhete de Identidade d) Memória descritiva onde estejam explicitados os seguintes pontos:
identificação do requerente (Nome e Morada); localização do imóvel (Concelho, Localidade, Freguesia, Rua ou Urbanização, número de polícia ou Lote); utilização do imóvel (habitação, restaurantes, escritórios etc.) descrição das características do imóvel: número de pisos, com instalação de gás e número de fogos;
8
identificação do gás ou gases com que se irá abastecer a instalação e respectivas propriedades (cf. Anexo A). Em caso de dúvida, esta informação poderá ser obtida junto da Empresa Distribuidora; pressão do gás à entrada da instalação, em cada dispositivo de regulação de pressão utilizado e nos aparelhos de queima; listagem dos aparelhos de queima a abastecer, com indicação das respectivas potências nominais (consumo instantâneo), potências úteis, categorias (que indicam os gases para os quais os aparelhos são adequados) e pressões de funcionamento;
bases de cálculo usadas no dimensionamento das tubagens;
folhas de cálculo utilizadas no dimensionamento das tubagens;
verificação de que as condições de ventilação e exaustão de produtos de combustão são adequadas.
e) Condições técnicas a cumprir em obra pela empresa instaladora. f) Especificações Técnicas de todos os materiais e equipamentos a utilizar na instalação. g) Peças desenhadas que devem incluir:
Planta de localização do imóvel com a indicação do local onde se fará a ligação à rede de distribuição, a uma escala que permita uma fácil identificação da sua localização geográfica (1:1000 ou 1:2000); Plantas da edificação, a uma escala conveniente, onde esteja claramente implantada a instalação de gás, com indicação dos diâmetros das tubagens, válvulas e acessórios, devendo ser utilizada a simbologia apresentada no Anexo C; Desenhos em corte do edifício que contenham o traçado da instalação de gás e que permitam verificar a cota dos pavimentos em relação à cota do terreno envolvente (caso os cortes não clarifiquem cotas, será necessária a apresentação de alçados complementares); Traçado isométrico da instalação que contenha toda a parte colectiva da instalação, bem como as instalações no interior dos fogos, com a indicação dos diâmetros e comprimentos não identificáveis nas plantas; Desenhos de detalhe, devidamente cotados, com a montagem mecânica no interior das caixas de entrada no edifício e caixas de contadores; 9
Desenhos de detalhe da instalação das válvulas de corte aos aparelhos de queima e forma de ligação destes aparelhos à instalação de gás e ao sistema de exaustão de produtos de combustão.
10
Capítulo
2.
Concepção das instalações de Gás
11
12
2.1. Introdução No presente capítulo pretende-se proceder a uma análise detalhada da morfologia das instalações de gás mais comuns:
Local da instalação; Tipo de gás com que a instalação será abastecida inicialmente e posteriormente; Características e localização de equipamentos tais como válvulas, reguladores e contadores;
Regimes de pressão;
Materiais a utilizar;
Montagens-tipo;
Condições para montagem de aparelhos de queima, etc.
Os pontos acima referidos, estão interligados entre si, visto que o tipo de gás e o regime de pressões variam consoante o local da instalação, as necessidades de consumo e a capacidade da rede. Nas páginas seguintes apresentar-se-ão instalações tipo que no seu conjunto cobrem a grande maioria das situações. Para outros tipos de instalações menos comuns, as soluções a adoptar inferem-se sempre a partir destas.
13
2.2. Regime de pressões de distribuição Para o abastecimento das instalações teremos especificamente o seguinte regime de pressões: Média pressão - Regime de pressões situado entre 1 bar e 4 bar. NOTA: Sempre que se refere apenas pressões, trata-se de pressões relativas .
2.3. Regimes de pressões de funcionamento das instalações Nos edifícios de habitação, moradias e pequenos terciários, são normalmente usados dois regimes de funcionamento característicos: a) MÉDIA PRESSÃO - 100 mbar
Este regime é utilizado com gás natural e gás propano nos casos seguintes: Colunas Montantes dos edifícios de habitação; Moradias em que o limite de propriedade seja afastado do local de consumo; Pequenos terciários em que os comprimentos, consumos ou pressões o justifiquem. b) BAIXA PRESSÃO - 20 mbar
Este regime é utilizado com gás natural nos casos seguintes:
Instalações Individuais dos fogos dos edifícios de habitação;
Moradias;
Pequenos terciários.
NOTA: Para o gás propano a pressão de utilização é de 37 mbar.
As Figuras 2.1, 2.2 e 2.3 representam os regimes de abastecimento, em edifícios e moradias que cobrem a grande maioria das instalações.
14
Figura 2.1
Instalação-tipo em edifício colectivo
Rede exterior − 1 bar ≤ p ≤ 4 bar;
Coluna montante − 100 mbar;
Distribuições dos fogos − 20 mbar.
15
Figura 2.2
Instalação-tipo em moradia I
Rede exterior − 1 bar ≤ p ≤ 4 bar;
Rede de Média Pressão − 100 mbar;
Distribuição no fogo − 20 mbar.
Figura 2.3
Instalação-tipo em moradia II
Rede exterior − 1 bar ≤ p ≤ 4 bar;
Distribuição no fogo − 20 mbar.
16
2.4. Ligação das instalações à rede de distribuição A forma como é tradicionalmente estabelecida a ligação de cada edifício à rede de Distribuição de Média Pressão para o caso das instalações abastecidas pelas redes de Gás Natural ou transitoriamente com Propano canalizado, descreve-se seguidamente. Neste caso, a ligação da instalação à rede é executada como representado na Figura 2.4.
Figura 2.4
Ligação à rede
O Ramal de Alimentação (1), parte integrante da Rede de Distribuição e, como tal, executado pela Empresa Distribuidora, conduz o gás até à instalação que, de acordo com o estipulado no Art.º 3.º da Portaria n.º 361/98, tem início na Válvula de Corte Geral, localizada no interior da caixa de entrada (3). A jusante desta válvula, inclusivé, todos os materiais e equipamentos são propriedade do imóvel, com excepção dos contadores de gás. Na situação mais comum em que a tubagem do Ramal de Alimentação é embebida na parede, a Entidade Instaladora deverá montar uma manga protectora da tubagem (2), em PVC (DN 75) ou Polietileno (DN 90), com raio de curvatura de 30 vezes o diâmetro exterior do ramal e extremidade exterior ao imóvel enterrada a uma profundidade de 0,60 m. A manga acompanha a tubagem de gás até à caixa de entrada do edifício.
17
De acordo com o Art.º 18.º da Portaria n.º 361/98, a caixa de entrada de imóvel (3) deve ser instalada em local com acessibilidade Grau 1, na entrada do edifício ou na sua proximidade e com a inscrição "Gás" legível do exterior. A caixa deverá ser ventilada e instalada sempre que possível a uma altura em relação ao piso exterior entre 1,0 e 1,5 m embutida na parede ou em murete. As características dos materiais e as dimensões desta caixa encontram-se definidas na Especificação Técnica ET10 (Anexo B ) . No caso de edificações cuja fachada não coincida com o limite de propriedade, como no primeiro exemplo representado na Figura 2.2, a caixa de entrada deverá ser instalada no limite de propriedade, nas condições referidas anteriormente. Esta caixa será dotada dos seguintes componentes principais (os números seguintes correspondem à legenda da Figura 2.5): 1) Acessório de transição PE / Metal
Este acessório é instalado pela Empresa Distribuidora com o ramal. A ligação deste acessório à válvula de corte geral é feita através de junta esferocónica conforme NF E29-536 (aperto por porca louca do lado do acessório). 2) Válvula de Corte Geral
As características técnicas da válvula de corte geral encontram-se na Especificação Técnica ET06 ( Anexo B ). De acordo com o Art.º 18.º da Portaria n.º 361/98, a Válvula de Corte Geral deve ser do tipo de corte rápido (“1/4 de volta” ou “golpe de punho”), com encravamento e, uma vez accionada, só pode ser rearmada pela concessionária.
18
Figura 2.5
Caixa de entrada de imóvel. Equipamentos
3) Acessório com Toma de Pressão
Destinado a monitorizar a pressão à entrada da instalação, sempre que necessário. Recomenda-se a utilização de tomas de pressão do tipo "Petterson", com tampão roscado, permitindo a leitura através da ligação a um manómetro. 4) Redutor
As características técnicas deste Redutor de Pressão encontram-se na Especificação Técnica ET 08. Este redutor tem por objectivo a redução de pressão do gás, desde o valor existente na rede de distribuição (entre 1,0 e 4,0 bar) para um valor mais baixo, que poderá ser :
20 mbar para a utilização nos aparelhos de queima, no caso de moradias
unifamiliares ou no caso de estabelecimentos do sector terciário onde os 19
consumos de gás e o comprimento das tubagens permitam ao Projectista optar por uma instalação em Baixa Pressão (situação mais comum em pequenas Pastelarias ou Snack-Bars, com aparelhos a gás de reduzida potência);
100 mbar para a coluna montante, no caso de edifícios colectivos;
100 mbar para colectores principais, no caso de instalações no sector
terciário com consumos importantes ou troços com comprimentos elevados, onde o Projectista prefira optar por uma instalação a Média Pressão. Este redutor deve ser de modelo equipado com dispositivo de corte da passagem de gás em caso de excesso ou de queda de pressão (com encravamento em caso de actuação, obrigando a rearme manual) e válvula de descarga de sobrepressões internas. Em caso de actuação desta última válvula o gás libertado deve ser conduzido por uma tubagem que o descarregue, sempre que possível, a uma distância igual ou superior a 2 m de qualquer orifício em que o gás possa penetrar. A extremidade desta tubagem colectora deve ficar orientada para baixo e protegida contra a entrada de insectos ou corpos estranhos. 5) Acessório com Toma de Pressão
Destinado a monitorizar a Pressão a jusante do redutor, sempre que necessário. Recomenda-se a utilização de tomas de pressão com parafuso de agulha, permitindo a leitura através da ligação a um manómetro por tubo flexível. 6) Válvula de segurança da instalação
Esta válvula destina-se a isolar a instalação, sempre que necessário, designadamente em caso de substituição do redutor de segurança. Para além dos referidos equipamentos, a caixa deverá ainda contemplar: Contador - Apenas nos casos em que a instalação sirva apenas um utilizador (caso das moradias e dos consumidores do sector terciário) e que seja tecnicamente possível concentrar a medição dos volumes consumidos num único contador, tendo em conta os critérios de selecção de contadores apresentados na Secção 2.5.5.
Ligação à terra - De acordo com o Art.º 9.º do Dec. Lei n.º 521/99 e Art.º 51.º da Portaria n.º 361/98, a rede interior do imóvel deve ser dotada de ligação à terra. Recomenda-se que a instalação seja ligada ao eléctrodo de terra através de braçadeira metálica instalada no interior da caixa de entrada. 20
No Capítulo 5, "Colocação em obra", enumeram-se algumas prescrições para a instalação da ligação à terra, que deverá ser efectuada de acordo com o Dec. Lei n.º 740/74 - Regulamento de Segurança de Instalações Colectivas de Edifícios e Entradas. A ligação deverá permitir a verificação regular da resistência (a qual não deverá ultrapassar o valor de 20 Ohm).
21
2.5. Instalação no exterior dos fogos 2.5.1. MATERIAIS
De acordo com a Portaria n.º 361/98, as tubagens das instalações de gás podem ser dos seguintes materiais:
Aço (conforme especificação técnica ET01);
Cobre (conforme especificação técnica ET02);
Ainda segundo o mesmo regulamento, é interdito o uso de tubos não metálicos em edifícios. Contudo, a utilização de tubos de Polietileno para gás, conforme a especificação técnica ET04, não só é permitida como recomendada em troços enterrados, como é frequente em moradias com grandes extensões ajardinadas e edifícios do sector terciário, nomeadamente Hotéis, Escolas, Hospitais, Estabelecimentos Militares, etc.. A utilização de tubos de aço galvanizado e chumbo só serão admissíveis no caso de pequenas reparações de instalações, já em serviço (Art.º 7.º e 9.º da Port.ª n.º 361/98), desde que ensaiadas nos termos do Art.º 65.º da Port.ª n.º 361/98.
2.5.2. IMPLANTAÇÃO DAS TUBAGENS
Na definição da implantação das tubagens (ramais de alimentação, colunas montantes, derivações de piso), o Projectista deverá observar, entre outros, os seguintes princípios:
As tubagens não devem atravessar locais que contenham reservatórios de combustíveis líquidos, depósitos de combustíveis sólidos ou recipientes de gases de petróleo liquefeitos, condutas e locais de recepção ou armazenagem de lixos domésticos, condutas de electricidade, água, telefone, caixas de elevadores ou monta cargas, casas de máquinas de elevadores ou monta cargas, cabinas de transformadores ou de quadros eléctricos, espaços vazios das paredes duplas, parques de estacionamento e outros locais com perigo de incêndio. Estas restrições podem ser ultrapassadas se as tubagens ficarem contidas numa manga metálica contínua, estanque ou outro material não combustível, 22
cujas extremidades se encontrem em espaços livremente ventilados, para que eventuais fugas de gás sejam descarregadas de modo a não constituírem perigo.
As colunas montantes instaladas em edifícios colectivos não devem atravessar o interior de qualquer dos fogos; As colunas montantes podem ser instaladas nos espaços interiores de uso comum dos edifícios colectivos nas seguintes condições: 1: em canalete, exclusivamente reservado às tubagens de gás, ventilados,
construído em materiais incombustíveis e inspeccionáveis através de tampas seladas. 2: embebida nas paredes ou pavimentos, nomeadamente na caixa da
escada, desde que construídas com tubagem de aço ou de cobre, sendo os tubos de aço soldados electricamente e os de cobre por brasagem capilar forte, com o mínimo de juntas possível. 3: à vista no interior do edifício, desde que convenientemente apoiadas,
fixadas e protegidas contra eventuais agressões mecânicas e contra a corrosão.
O traçado das tubagens no interior das paredes deve ser rectilíneo. Nos troços horizontais, as tubagens não devem ficar a mais de 0,2 m do tecto ou dos elementos da estrutura resistente do edifício. nos pavimentos, recomenda-se que o percurso seja paralelo ou perpendicular à parede imediatamente contígua, devendo ficar a 0,2 m da parede nos percursos paralelos. podem existir tubagens em primeiras caves com abastecimento de um gás mais leve que o ar (Gás Natural), desde que se encontrem asseguradas a eficiência da sua ventilação, da descarga dos produtos de combustão e das ligações dos aparelhos a gás. A "eficiência" da ventilação de uma cave pressupõe a existência de uma entrada de ar fresco junto ao pavimento e de uma saída para o exterior junto ao tecto de uma parede oposta, ambas com uma área mínima S dada por: S (cm2) > 10 A (m2), mínimo 200 cm2
23
sendo A a área do recinto. No caso de se recorrer a ventilação por conduta, S deverá ser multiplicado por 1,5 , 2,0 ou 2,5 consoante o comprimento da conduta seja até respectivamente 10, 26 ou 50 m. Consideram-se caves todas as dependências cujo pavimento esteja a um nível inferior ao da soleira da porta de saída para o exterior do edifício e ainda as que, embora situadas a um nível superior ao da referida soleira, contenham zonas com pavimentos rebaixados ou desnivelados, não permitindo uma continuidade livre e natural do escoamento do gás derramado para o exterior.
Não é permitido fazer uso ou a armazenagem de gases mais densos que o ar em caves.
Sempre que os edifícios tenham caves em situação tal que para elas possam escoar eventuais derrames de gás mais denso que o ar, provenientes dos locais de consumo, deverão ser instalados pelo menos dois detectores de gás. Estes detectores ficarão instalados à entrada da cave (no percurso seguido por um eventual derrame de gás) e no local mais pessimista do ponto de vista da acumulação de gás, a uma altura do solo compreendida entre 10 e 30 cm. As tubagens que contenham gases mais densos que o ar não devem atravessar caves, salvo quando, devido à natureza da edificação, tal não seja possível, caso em que são exigidos os seguintes condicionalismos suplementares: a) a cave deve ser suficientemente ventilada, nos moldes atrás definidos; b) a tubagem
apresentar soluções de continuidade em todo o
atravessamento; a tubagem ficar contida numa manga de aço, aberta em ambos os extremos, sendo estes comunicantes directamente com o ar livre e situados acima do nível do solo; c)
os extremos da manga ficarem a uma distância igual ou superior a 3 m de qualquer abertura que comunique com a cave; d)
e) na cave não existirem fogos nus (consideram-se "fogos nus" chamas,
faíscas ou qualquer objecto ou aparelho que possa com facilidade ser sede ao ar livre de chamas ou faíscas ou que contenha superfícies susceptíveis de serem levadas a alta temperatura, como por exemplo, os motores de explosão e os motores eléctricos que não sejam anti-deflagrantes). 24
25
2.5.3. CAIXA DE CONTADOR
As características e as dimensões das caixas de contador encontram-se na Especificação Técnica ET 11 . Segundo o Art.º 27.º da Portaria n.º 361/98, as caixas de contador devem ser fechadas e situadas no exterior do fogo, em local com acessibilidade do grau 1 e proporcionar uma fácil leitura do contador. Nos casos de conversão e reconversão deverão ser cumpridos os pressupostos do n.º 2 do Art.º 27.º da Portaria n.º 361/98. O equipamento a contemplar no interior das caixas de contador é o seguinte (ver também os esquemas das Figuras 2.6 e 2.7):
dispositivo de corte, de acordo com o estipulado em 2.5.4;
redutor de segurança (por vezes também designado "redutor de contador");
As características técnicas do redutor de segurança (ou de contador) encontram-se na Especificação Técnica ET09 . Este redutor tem por objectivo a redução da pressão desde o valor que se verifica na coluna montante até ao valor adequado à utilização nos aparelhos a gás; contador, de acordo com o estipulado em 2.5.5.
2.5.4. DISPOSITIVOS DE CORTE (VÁLVULAS)
As características dos dispositivos de corte a prever nos troços de instalação exterior aos fogos devem obedecer à Especificação Técnica ET07. A sua implantação deverá estar conforme com os Artigos 24.º, 26.º, 28.º e 29.º da Portaria n.º 361/98. Nas Figuras 2.6 e 2.7 esquematiza-se as soluções-tipo a adoptar, em função do número de fogos e do modo como é feita a distribuição em cada piso de um edifício colectivo. Refira-se ainda que no caso da instalação de gás contemplar várias colunas montantes, deve cada uma delas ser dotada de uma válvula de corte rápido (do tipo “1/4 de volta”). Estas válvulas deverão ser instaladas com acessibilidade de grau 1.
26
Figura 2.6
Equipamentos das caixas de Contador e implantação de Dispositivos de Corte
Figura 2.7
Equipamentos das caixas de Contador e implantação de Dispositivos de Corte
2.5.5. SELECÇÃO E INSTALAÇÃO DE CONTADORES
A selecção final e fornecimento dos contadores é da responsabilidade da Empresa Distribuidora que é aliás a sua proprietária, como estipula o Art.º 9.º do Dec. Lei n.º 521/99. A informação sobre o contador seleccionado será dada conjuntamente com o parecer técnico sobre o projecto. O tipo e a dimensão das ligações aos contadores é dada no Quadro 2.1, tendo como referência os caudais máximos ( Q máx ) para cada classe de contador. 27
As dimensões das caixas de contador são indicadas na Especificação Técnica ET11, para contadores com caudal máximo igual ou inferior a 16 m 3 /h (G10). Para caudais superiores não se indica as dimensões das caixas, por se tratar de contadores que são adquiridos por encomenda, devendo o Projectista contactar a Empresa Distribuidora, caso a caso . Designação
Caudal
Ligações
G
Q máx
Diâmetro
P. máxima de Tipo
(m3/h)
Funcionamento (mbar)
G 2,5
4
G 1 1/4" DN 25
Rosca Gás
100
G4
6
G 1 1/4" DN 25
Macho
ou
G6
10
G 1 1/4" DN 25
Cilíndrica
200
G 10
16
G 2"
ISO 228
DN 40 Quadro 2.1
Se vários contadores estiverem agrupados num mesmo local, cada um deles possuirá indicações indeléveis que identifiquem claramente qual o fogo que alimenta.
28
2.6. Instalação no interior dos fogos 2.6.1. MATERIAIS
Aplica-se aos troços no interior dos fogos o conteúdo da secção 2.5.1 para a instalação exterior aos mesmos. 2.6.2. IMPLANTAÇÃO DAS TUBAGENS
Na definição da implantação das tubagens no interior de cada fogo, o Projectista deverá observar, entre outros, os seguintes princípios:
As tubagens da coluna montante deverão ficar implantadas nas partes comuns do edifício; As tubagens a jusante do contador não devem atravessar locais privados, à excepção dos do fogo que abastecem; O traçado das tubagens no interior das paredes deve ser rectilíneo, na horizontal ou na vertical; Os troços horizontais, não devem ficar situados a mais de 0,2 m do tecto ou da estrutura resistente do edifício; Os troços verticais, devem ficar na prumada das válvulas de corte dos aparelhos que alimentam; Nos pavimentos, o percurso deve ser paralelo ou perpendicular à parede imediatamente contígua, não sendo permitido o atravessamento em diagonal, devendo ficar a 0,2 m da parede, nos percursos paralelos; As tubagens de gás embebidas não devem incorporar qualquer junta mecânica, excepto se esta for indispensável, caso em que ficará contida numa caixa de visita, com acessibilidade de grau 3; As tubagens fixas devem conduzir o gás até a uma distância igual ou inferior a 0,8 m do local destinado à montagem do aparelho de queima; As extremidades das tubagens fixas devem possuir um dispositivo de corte denominado válvula de corte ao aparelho, do tipo de “1/4 de volta”. Estes dispositivos de corte devem ficar situados a uma altura entre 1,0 m e 1,4 m acima do nível do pavimento, serem visíveis e facilmente acessíveis, mesmo 29
com o aparelho montado (acessibilidade de grau 1). A válvula de corte ao aparelho deve ser instalada, mesmo nos troços destinados a abastecer aparelhos a gás a montar futuramente. Nestes casos, a extremidade da instalação deve ficar devidamente tamponada;
Sempre que a distância entre o ponto de abastecimento de gás e o aparelho seja superior a 0,8 m ou quando se pretende alimentar mais do que um aparelho, devem ser utilizados tubos metálicos rígidos, nestas ligações; Tendo em conta a altura mínima de 1,0 m para a localização da válvula de corte ao aparelho, estipulada pela Portaria n.º 361/98, sugere-se que no caso dos fogões ou placas de encastrar seja instalado um troço embebido a jusante desta válvula, de comprimento tão curto quanto possível, de forma a evitar a solução inestética das ligações aos aparelhos à vista, por cima das bancadas (cf. Figura 2.8). Na extremidade deste pequeno troço deverá ser instalado um acessório para ligação roscada (no caso de placas de encastrar, ligadas à instalação por tubo rígido) ou um acessório “portaborracha” (no caso de fogões amovíveis ligados à instalação mediante tubo flexível próprio para gás).
No caso de instalações executadas em tubo de Cobre, recomenda-se a utilização de válvulas de patère embebido, permitindo que as respectivas ligações soldadas fiquem visitáveis, embora ocultas pelo espelho da válvula (“patère terminal” para aparelhos montados na extremidade da instalação).
Figura 2.8 Ligação de fogão ou placa de encastrar
30
2.7.
Aparelhos a gás
Os aparelhos a gás devem satisfazer os requisitos e os procedimentos adequados à certificação e ao controlo da conformidade estabelecidos pelo Decreto Lei n.º 130/92 e Portaria n.º 1248/93. Todos os aparelhos a gás, aquando da sua colocação no mercado, devem ser acompanhados de instruções técnicas para a sua montagem, de instruções de utilização e manutenção e devem exibir na respectiva embalagem as advertências adequadas. Todas as instruções técnicas e advertências devem estar redigidas em língua Portuguesa. As instruções técnicas de montagem devem especificar:
Tipo de gás utilizado;
Pressão de alimentação utilizada;
Regulação de entrada de ar primário.
Os aparelhos a gás ou a sua chapa sinalética devem apresentar a marca CE, juntamente com as seguintes inscrições:
Nome ou o símbolo de identificação do f abricante;
Designação comercial do aparelho;
Tipo de alimentação eléctrica utilizada, se aplicável;
Categoria do aparelho (conforme secção 2.7.1.).
2.7.1. CATEGORIA DOS APARELHOS A GÁS
Os aparelhos são classificados em categorias, de acordo com Norma NP EN 437, tendo em consideração a natureza e o tipo de gases susceptíveis de os alimentar. A categoria dos aparelhos a recomendar pelo projectista na memória descritiva do projecto é função do tipo de gás que irá abastecer a instalação. Assim, para as situações actuais, as categorias possíveis são as seguintes:
31
Gás disponível
Gás a dispor futuramente
Categorias
Propano / Butano
Gás Natural
II2H3+, II2H 3B/P
Propano
Gás Natural
II2H3P
Gás Natural
Gás Natural
I2H
Quadro 2.2
2.7.2. MONTAGEM DE APARELHOS A GÁS
A montagem de aparelhos a gás deve ser efectuada por Entidades Montadoras de aparelhos a gás credenciadas pela Direcção Geral de Energia, de acordo com o Dec. Lei n.º 263/89. A montagem dos aparelhos deve obedecer aos requisitos estabelecidos na Portaria n.º 361/98, normas portuguesas NP-1037 e NP-998, e às instruções do fabricante do aparelho. Em edifícios novos, deverá existir uma distância mínima de 0.4 m, medida na horizontal, entre as paredes mais próximas de um esquentador ou caldeira mural e o fogão ou placa de encastrar, a fim de evitar que os produtos de combustão, os vapores dos cozinhados ou até eventuais fugas de gás penetrem no interior do esquentador ou caldeira mural, dando origem a uma combustão não higiénica, à deterioração do rendimento ou até a acidentes. Nos edifícios existentes, quando não for tecnicamente exequível o referido afastamento de 0.4 m, deverão ser estudadas soluções alternativas para cada caso concreto, designadamente a interposição de separadores incombustíveis entre fogão e esquentador ou ainda outras soluções técnicas que garantam condições de segurança equivalentes.
32
Figura 2.9
Afastamento entre fogão e esquentador
Os compartimentos destinados à montagem de aparelhos a gás devem satisfazer os requisitos descritos seguidamente. a) Aparelhos de circuito estanque :
Designam-se por aparelhos do tipo estanque aqueles que recebem o ar para a combustão e reenviam os produtos de combustão para a atmosfera exterior através de tubagens, sem que haja qualquer comunicação entre a câmara de combustão e a atmosfera do local em que estão instalados (Figura 2.10).
Figura 2.10
Aparelho de Circuito Estanque
Os aparelhos deste tipo podem ser montados em qualquer compartimento de habitação (excepto em caves, no caso dos aparelhos alimentados com gases mais densos que o ar) desde que se respeitem as instruções de montagem que 33
acompanham cada aparelho, designadamente no que respeita ao comprimento máximo da tubagem de aspiração/exaustão, o qual define obviamente a distância máxima do aparelho a uma parede exterior. b) Aparelhos ligados ou não ligados a condutas de evacuação:
Estes tipos de aparelhos não podem ser montados em quartos de dormir nem em instalações sanitárias. Nos restantes locais a montagem é condicionada pelo volume dos compartimentos, pela localização e pelas condições de ventilação e de exaustão dos produtos de combustão existentes ou que possam vir a ser instaladas. Segundo a NP-1037, os locais devem obedecer às seguintes condições:
Dispor de uma entrada de ar suficiente para alimentar o(s) aparelho(s), conforme o estipulado no Capítulo 4; Ter um volume total não inferior a 8 m 3. Não se considera neste limite a dedução do volume ocupado pelo mobiliário sempre que este não exceda os 2 m3; O volume total pode ser reduzido a 6 m 3 desde que o compartimento tenha uma comunicação permanente com outro local bem arejado, do qual constitui uma dependência, e no caso de conter apenas aparelhos destinados à confecção de alimentos ou produção de água quente por acumulação, com uma potência calorífica total inferior a 4,6 kW; Não se determina qualquer volume total mínimo se o local for exclusivamente reservado para o alojamento de um aparelho de aquecimento ou de produção de água quente; Dispor de uma ou mais janelas que abram directamente para o exterior ou para um pátio interior com uma largura mínima de 2 m, a fim de permitir, em caso de necessidade, um rápido arejamento. A superfície destas janelas não deve ser inferior a 0,4 m 2. Estas janelas podem ser dispensadas quando se trate, quer de um local exclusivamente reservado ao alojamento de um aparelho de aquecimento ou de produção de água quente, quer de uma saída (vestíbulo, corredor, etc.) que contenha apenas aparelhos de aquecimento. Em ambos os casos, os aparelhos devem, não obstante, ser ligados a uma conduta de fumos.
2.7.3. LIGAÇÃO DOS APARELHOS A GÁS
34
A ligação dos aparelhos à instalação de gás deve obedecer ao estabelecido no Art.º 55.º da Portaria n.º 361/98, designadamente: A ligação mediante tubos metálicos (rígidos ou flexíveis) é obrigatória nos seguintes casos:
Fornos independentes e mesas de trabalho independentes;
Aparelhos de aquecimento de água, instantâneos ou de acumulação;
Aparelhos de aquecimento de ambiente, do tipo fixo.
Poder-se-á recorrer a ligação mediante tubos flexíveis, metálicos ou não metálicos nas ligações individuais, sempre que a distância entre o ponto de abastecimento de gás e o aparelho não exceda os 0,80 m, nomeadamente nos seguintes casos:
Fogareiros e fogões;
Aparelhos amovíveis de aquecimento de ambiente;
Máquinas de lavar e/ou secar roupa;
Máquinas de lavar louça.
Os tubos flexíveis devem obedecer aos requisitos definidos pela Especificação NP 1038 e possuir a seguinte marcação:
Nome do fabricante ou a sua marca registada;
A palavra "Gás";
Indicação da especificação NP 1038;
Classe a que pertencem (conforme Quadro 2.3);
Data limite de utilização, expressa pelo número correspondente ao mês e pelos dois últimos algarismos do ano, que deve ser o quarto a contar do ano de fabrico;
Exemplo: a"Nome do fabricante - Gás - NP 1038 - Classe C - Válido até 05/00" Classe
Pressão máxima de serviço (bar)
A
0,067
B
1,0
C
18 Quadro 2.3
35
Na instalação de uma ligação mediante tubo flexível deverá ter-se em conta o seguinte:
O tubo deve ser inspeccionável ao longo de todo o seu comprimento; O tubo não deve ficar em contacto com superfícies quentes nem sujeito à acção de chamas ou produtos de combustão; O tubo deve ter um comprimento de preferência até 0,8 m e nunca superior a 1,5m; O tubo não deve cruzar as costas do aparelho.
Capítulo
3.
Dimensionamento 36
37
3.1. Introdução O dimensionamento das tubagens no projecto das instalações de gás é uma matéria que não encerra qualquer complexidade teórica mas levanta, por vezes, algumas dificuldades ao Projectista devido à diversidade de métodos e fórmulas que abundam na bibliografia existente para o cálculo dos caudais de simultaneidade, muitas vezes díspares entre si, conduzindo a resultados contraditórios pelo facto de serem métodos empíricos e adaptados às necessidades de cada país. Conscientes de que incumbe também à Beiragás o papel de colaborar com os Projectistas nesta matéria, pretendemos neste capítulo apresentar de forma pedagógica um procedimento totalmente genérico para o dimensionamento de qualquer instalação de gás, independentemente da tipologia da instalação ou tipo de gás. Optou-se por tratar esta matéria com a seguinte sequência: Secção 3.2. Princípios fundamentais para o dimensionamento (formulário para o
cálculo dos caudais a imputar aos vários equipamentos de queima, caudais de simultaneidade, perdas de pressão devido ao escoamento, variações de pressão devido à altitude, velocidades de escoamento, etc.); Secção 3.3. Algoritmo-base para o dimensionamento (aplicado na elaboração de
uma folha de cálculo, método normalmente utilizado pelos projectistas para o dimensionamento); Secção 3.4. Resolução de um exemplo concreto, seleccionado pela sua tipicidade.
Naturalmente que não é nossa intenção impor esta ou aquela metodologia para o dimensionamento. Qualquer outro procedimento, desde que devidamente justificado, referenciado e conducente a resultados plausíveis terá obviamente que ser respeitado.
38
3.2. Princípios fundamentais para dimensionamento 3.2.1. ESCOLHA DO GÁS DE REFERÊNCIA PARA O DIMENSIONAMENTO
Instalações em áreas concessionadas para a distribuição de Gás Natural mas transitoriamente abastecidas com Propano. De acordo com o Art.º 6.º do Dec. Lei n.º 178/92, estas instalações deverão ser dimensionadas para Gás Natural (o que desde logo garante que ficam automaticamente dimensionadas dimensionadas para Propano, com o qual poderão ser abastecidas transitoriamente). Nas instalações onde existam troços de tubagem exclusivamente utilizados para o abastecimento com propano poderão ser apenas dimensionadas para este tipo de gás. 3.2.2. CÁLCULO DO CAUDAL DE GÁS A IMPUTAR AOS APARELHOS DE QUEIMA
O caudal máximo a imputar a cada um dos aparelhos de queima (normalmente em m3 /h), obtém-se genericamente através da divisão da Potência Nominal (consumo) ( consumo) do aparelho pelo poder calorífico inferior (PCI) do gás para o qual se está a dimensionar a instalação, a menos que a Potência seja explicitamente indicada como sendo "com base no Poder Calorífico Superior". Assim, tem-se: Q=
PNominal PCI
tendo em conta que: 1 kW = 860 kcal/h
Existem 3 tipos de potência a considerar: Potência Nominal; Potência Calorífica; Potência útil. Potência Nominal é o produto resultante da queima de uma quantidade horária de gás com o poder calorífico inferior. Não inclui o calor latente contido no vapor de água dos gases de combustão que q ue se evacuam pela chaminé. Pn = Consumo (n) × P.C.I. (kcal/h)
39
Potência Calorífica é o produto resultante da queima q ueima de uma quantidade horária de gás com o poder calorífico superior. Inclui o calor latente contido no vapor de água dos gases de combustão. Pc = Consumo (n) × P.C.S. (kcal/h) Potência Útil é a energia calorífica realmente aproveitada da combustão horária de um gás num queimador. Pu = Pc × Rendimento em % (kcal/h) Conhecida qualquer das potências dos aparelhos, determina-se a potência nominal para se encontrarem os caudais de cálculo. Quando o Projectista desconhece os modelos e a potência dos equipamentos que serão instalados, recomenda-se a utilização dos valores apresentados no Quadro 3.1. para os equipamentos mais comuns. No referido Quadro 3.1 designamos: Condições Standard m3(st) /h - valores de caudal medidos à temperatura de 15ºC (288 K) e 1,01325 bar. Condições Normais m3(n)/h - valores de caudal medidos à temperatura de 0 ºC (273 K) e 1,01325 bar. Potência Nom./
Caudal
Caudal
Consumo
Gás Natural
Propano
(kW)
(m3(st)/h)
(m3(st)/h)
Fogão com forno
10.5
1.0
0,43
Placa de encastrar
6
0.6
0,024
Esquentador de 10 ou 11 l
23
2.3
0,94
Esquentador de 13 ou 14 l
29
2.9
1,2
29
2.9
1,2
35
3.5
1,4
Forno Independente
6
0.6
0,024
Lareira a gás
9
0.9
0,37
Termoconvector a gás
4
0.38
0,16
Equipamento
Caldeira Mural de 20 000 kcal/h Caldeira Mural de 24 000 kcal/h
40
Secador de roupa a gás
5
0.49
0,2
Quadro 3.1
41
3.2.3. CÁLCULO DE POTÊNCIAS / CAUDAIS DE SIMULTANEIDADE
Os valores de potência e caudal indicados em 3.2.2. dizem respeito a aparelhos de queima considerados isoladamente. Coloca-se agora a questão de como calcular o caudal a imputar a um troço de tubagem que abastece um conjunto de vários aparelhos de forma a contemplar o grau de simultaneidade da respectiva utilização. a) Para troços que abastecem dois aparelhos de queima no interior de uma
instalação individual de utilização (fogo) Dever-se-á atribuir-lhes a soma do caudal desses mesmos aparelhos, considerando o cenário em que ambos funcionam em simultâneo. b) Para troços que abastecem mais do que dois aparelhos no interior de uma
instalação individual de utilização É usual nestas circunstâncias considerar a soma dos caudais dos dois aparelhos mais potentes com a semi-soma dos restantes. Naturalmente que o Projectista poderá atribuir uma simultaneidade de 100 % para três ou quatro aparelhos, se achar que deve contemplar essa possibilidade. No caso particular de instalações do sector terciário (restaurantes, pastelarias, confeitarias, refeitórios, etc.) recomenda-se que o projectista defina a simultaneidade tendo em conta o tipo de utilização prevista para os equipamentos. Em caso de dúvidas, é defensável que se opte, nestes casos, por atribuir uma simultaneidade de 100 %. c) Para troços comuns a vários fogos
É o caso das colunas montantes dos edifícios colectivos. Nestas circunstâncias, utiliza-se frequentemente a expressão recomendada no Manuel pour le transport et la distribution du gaz (Edição da ATG - Association Technique de l'Industrie du Gaz en France). Contudo, com a crescente importância que têm vindo a adquirir alguns aparelhos gasodomésticos não tradicionais (caldeiras murais, termoconvectores murais estanques, secadores de roupa a gás, lareiras a gás, etc. ) optou-se por apresentar uma fórmula alternativa, mais vocacionada para o dimensionamento de instalações que contemplem quaisquer utilizações de gás, para além das tradicionais. Deste modo, recomenda-se que se calcule o caudal de simultaneidade através do somatório dos caudais de cada fogo afectados de um "factor de simultaneidade" S, sendo o somatório estendido a todos os fogos que o troço abastece:
42
QS = Σ (Qfogo) × S
(1)
com: Qs Caudal máximo provável ou de simultaneidade no troço comum em causa; Qfogo Caudal de simultaneidade de cada fogo (alíneas a) e b) anteriores); S Factor de simultaneidade, de acordo com o Quadro 3.2.
S - Factor de N.º de Fogos
simultaneidade S/Aq.
C/Aq.
Ambiente
Ambiente
1
1,00
1,00
2
0,60
3
S - Factor de N.º de Fogos
simultaneidade S/Aq.
C/Aq.
Ambiente
Ambiente
58
0,181
0,35
0,70
59
0,18
0,35
0,45
0,60
60
0,179
0,35
4-5
0,40
0,55
61
0,178
0,35
6
0,35
0,50
62
0,177
0,35
7
0,32
0,48
63
0,176
0,35
8
0,30
0,45
64
0,175
0,35
9
0,27
0,45
65
0,174
0,35
10 - 14
0,25
0,45
66
0,173
0,35
15
0,24
0,43
67
0,172
0,35
16
0,23
0,43
68
0,171
0,35
17
0,22
0,42
69
0,17
0,35
18
0,21
0,41
70
0,169
0,35
19 - 39
0,20
0,40
71
0,168
0,35
40
0,199
0,40
72
0,167
0,35
41
0,198
0,395
73
0,166
0,35
42
0,197
0,39
74
0,165
0,35
43
43
0,196
0,385
75
0,164
0,35
44
0,195
0,38
76
0,163
0,35
45
0,194
0,375
77
0,162
0,35
46
0,193
0,37
78
0,161
0,35
47
0,192
0,365
79
0,16
0,35
48
0,191
0,36
80
0,159
0,35
49
0,19
0,355
81
0,158
0,35
50
0,189
0,35
82
0,157
0,35
51
0,188
0,35
83
0,156
0,35
52
0,187
0,35
84
0,155
0,35
53
0,186
0,35
85
0,154
0,35
54
0,185
0,35
86
0,153
0,35
55
0,184
0,35
87
0,152
0,35
56
0,183
0,35
88
0,151
0,35
57
0,182
0,35
≥89
0,15
0,35
Quadro 3.2
A vantagem desta metodologia, por comparação com a expressão mais tradicional, é a de permitir contemplar aparelhos de queima seja qual for o seu consumo, em vez de nos limitar com um conjunto de 4 ou 5 valores de potências pré-definidas, como na referida bibliografia. No caso de se tratar de um troço que abastece apenas fogões e esquentadores, poder-se-á utilizar, em alternativa, a expressão: Q = K [ 5 + ( 3 N)0,736]
(2)
com: Q caudal de simultaneidade no troço (m 3(n)/h); N nº de fogos a jusante do troço; K factor de correcção, sendo:
44
K = 0,41 (Gás Natural) K = 0,17 ( Propano) – apenas para troços específicos A expressão (2) fornece-nos o caudal em m 3(n)/h. Para obter o caudal em m 3(st)/h bastará multiplicar Q pelo factor 1,055 (=288 K/273 K), de acordo com a definição apresentada na secção 3.2.2.. 3.2.4. CÁLCULO DAS PERDAS DE PRESSÃO DEVIDAS AO ESCOAMENTO DO GÁS
Conhecendo o valor da Pressão disponível à entrada de um troço de tubagem, o caudal máximo que circula nesse troço e o respectivo diâmetro interno é possível calcular o valor de Pressão no final desse troço através da fórmula de Renouard simplificada, válida para os casos em que Q / D < 150 e ℜ = Γ Q / D < 2 × 106 sendo ℜ o número de Reynolds e Γ dado pelo Quadro 3.3.
P12 −
P22
48,6 × dc × L eq × Q1,82 = D 4,82
(3)
com: P1 Pressão absoluta inicial (bar); P2 Pressão absoluta final (bar); Leq Comprimento do troço acrescentado de 20 % para compensação das perdas de carga localizadas (m); dc Densidade corrigida do gás, de acordo com o Quadro 3.3; dr Densidade relativa ao ar (adimensional); Q Caudal que circula no troço (m 3 /h); D Diâmetro interior da tubagem (mm).
Gás Natural
Propano
dr
0,65
1,5
dc
0,62
1,16
45
Γ Γ
22300
72000
Quadro 3.3
NOTAS: A densidade corrigida é um valor que depende da densidade relativa do gás (dr) e da viscosidade cinemática sendo dada por :
dc = dr
0,22 × ν
−
0,20
Γ Γ é uma constante cujo valor depende do número de Reynolds ( ℜ):
ℜ=
ρ V D υ
nas condições de pressão e temperatura do escoamento. Se se considerar a viscosidade cinamática ν0 a 15º C e 1,01325 bar (em stokes, cm 2 /s): ℜ=
3 537
υ0
Q Q = Γ Γ D D
Para a situação particular de P < 50 mbar, a fórmula pode ser simplificada, reduzindo-se à seguinte expressão:
P1 - P 2
23200 × Leq × dc × Q1,82 = D 4,82
(4)
com: P1 Pressão inicial, relativa ou absoluta (mbar) P2 Pressão final, relativa ou absoluta (mbar) Leq Comprimento do troço acrescentado de 20 % para compensação das perdas de carga localizadas (m) dc Densidade corrigida do gás, de acordo com o Quadro 3.3; Q caudal que circula no troço (m 3 /h) D diâmetro interior da tubagem (mm) 3.2.5. CÁLCULO DAS VARIAÇÕES DE PRESSÃO DEVIDAS À ALTURA
46
As fórmulas da secção 3.2.4. permitem-nos calcular a perda de pressão do gás devido ao escoamento. No entanto, no caso de tubagens com variações de cota significativas, como é o caso das colunas montantes, há que considerar adicionalmente a variação de pressão decorrente da diferença de densidade entre o gás e o ar (um gás muito leve como o Gás Natural terá tendência a subir pelo efeito da impulsão; pelo contrário, um gás mais denso que o ar, como o Propano, terá tendência a descer devido ao seu peso). A contabilização desta componente da variação de pressão do gás torna-se particularmente importante em instalações de Baixa Pressão, onde tem uma expressão muito relevante. Para o seu cálculo, recorre-se normalmente à seguinte expressão: ∆Ph
= 0,1293 × (1 – dr) × h
(5)
em que: ∆ Ph
variação da pressão devido à altura (mbar); negativa se dr >1, como para o Propano; positiva se dr < 1, como para o Gás Natural
dr
densidade relativa do gás de cálculo (adimensional), cf. Quadro 3.3.
h
altura da tubagem na vertical (m)
3.2.6. PERDAS DE PRESSÃO ADMISSÍVEIS
Dimensionar uma instalação de utilização consiste, essencialmente, em determinar os diâmetros das condutas, as pressões junto dos aparelhos de queima, conhecidos os débitos para um dado traçado e as perdas de carga máximas permitidas e estando definidas, o mais correcto possível, as condições de alimentação e de consumo. O dimensionamento de uma instalação de gás consiste, portanto, em escolher o(s) diâmetro(s) dos vários troços de forma a que se respeitem determinadas restrições aos valores das perdas de pressão admissíveis e das velocidades máximas de escoamento, restrições essas que advêm de limitações de funcionamento de reguladores de Pressão e/ou equipamentos de queima.
47
Enumeram-se de seguida os valores máximos das perdas de carga admissíveis para os vários tipos de instalações: a) Instalações que funcionam em Média Pressão
De acordo com o exposto no ponto 2.2. do Capítulo 2, o Regime de Média Pressão é utilizado na maioria das instalações interiores dos edifícios de habitação (colunas montantes) e terciários abastecidos ou a abastecer futuramente com gás natural. Nos troços das instalações a funcionarem em média pressão é frequente admitir-se uma perda de carga máxima próxima dos 30% da pressão de serviço. Assim, para que se garanta uma Pressão mínima adequada imediatamente a montante do último andar de regulação, estabeleceu-se:
∆Pmáx=
30 mbar
( independentemente do tipo de gás )
b) Instalações que funcionam em Baixa Pressão
Este regime de pressões é normalmente utilizado nas instalações individuais dos fogos. Neste caso, a pressão de funcionamento da instalação é já próxima da pressão de utilização do gás, pelo que um adequado funcionamento dos aparelhos de queima implica que as tubagens tenham sido dimensionadas na observância dos seguintes limites: ∆Pmáx= ∆Pmáx
1,5 mbar para Gás Natural;
= 5% da pressão de utilização para o Propano
3.2.7. CÁLCULO DA VELOCIDADE DO GÁS NAS TUBAGENS
Para além da verificação das restrições tratadas em 3.2.6., a escolha do(s) diâmetro(s) das tubagens deverá ainda observar que a velocidade de escoamento do gás se deverá manter abaixo dos seguintes limites:
10 m/s para tubagens no interior dos fogos.
15 m/s para tubagens das colunas montantes e no exterior de edifícios enterradas. 48
20 m/s para tubagens das instalações industriais.
Para o cálculo da velocidade, recomenda-se a seguinte expressão:
v =
354 × Q ( D 2 × Pm )
(6)
com: V velocidade do gás (m/s); Q Caudal do troço [m3 (st)/h]; D Diâmetro interno da tubagem (mm); Pm Pressão absoluta média do gás no interior da tubagem (bar). 3.2.8. DIÂMETROS MÍNIMOS
a) Nos troços a Baixa Pressão, comuns a vários aparelhos, preconiza-se a
adopção dos seguintes diâmetros mínimos: Instalações abastecidas com Gás Natural/Propano
22 mm para tubagem de Cobre;
3/4" para tubagem de Aço.
b) Nos troços abastecidos em Média Pressão preconiza-se a adopção dos
seguintes diâmetros mínimos:
15 mm para tubagem de Cobre;
1/2" para tubagem de Aço.
49
3.3. Algoritmo-base para o dimensionamento No caso de se optar pelo processo de cálculo tradicional, isto é, sem recurso a folhas de cálculo em computador, sugere-se a seguinte sequência de procedimentos: 3.3.1. DIMENSIONAMENTO EM MÉDIA PRESSÃO
1) Escolher o gás de referência para o dimensionamento, com base nas regras
enunciadas na secção 3.2.1.; 2) Imputar a cada troço da instalação o respectivo caudal máximo de gás de
referência, de acordo com as regras enunciadas nas secções 3.2.2. e 3.2.3.; 3) Definir o Caminho Crítico (percurso que corresponde ao maior comprimento de
tubagem); 4) Determinar o Comprimento Equivalente Máximo de toda a instalação de Média
Pressão: Leq max = 1,2 × Lcritico
( m)
5) Determinar o comprimento equivalente de cada troço: Leq = 1,2 × Lreal
( m)
6) Determinar a Perda de Carga Quadrática Métrica: j =
(0,100 +1,01325 )
2
2
− (0,070 + 1,01325 )
Leq max
(bar 2 / m)
7) Determinar o Diâmetro de Cálculo: Dcalculo = 4 ,82
48,6 × d c × Q1,82 j
(mm)
8) Determinar o Diâmetro Interior Normalizado da tubagem de acordo com as
normas em vigor; 9) Impor a Pressão de Abastecimento de acordo com as regras da concessionária:
PA = 0,100 bar no caso de edifícios alimentados a Gás Natural. 10) Calcular a Pressão Final de cada troço (PB):
50
Q 1,82 P B = ( PA + 1,01325) − 48,6 × Leq × d c × 4 ,82 − 1,01325 (bar ) D Int 2
11) Determinar a Pressão Final Corrigida (P Bc) de cada troço, considerando a
perda de carga devida à altura: P Bc = PB +
0,1293 × (1 − d r ) × LVertical 1000
(bar )
12) Calcular a Perda de Carga ( ∆P Troço ) do troço: ∆P
= ( PA − PBc ) × 1000 (mbar)
13) Calcular a Perda de Carga Acumulada ( ∆PAcumuladal): ∆P acumulada
= ( 0,100 − P Bc ) × 1000 (mbar)
14) Calcular a Velocidade de Escoamento: v=
354 × Qsimultaneidade 2 × PMedia D Int
(m / s )
onde : ( PA +1,01325 ) + ( PBc + 1,01325 ) P = (bar) Media 2 PA e PBc (bar)
15) Verificar se a velocidade em cada troço é inferior a 15 m/s: Se tal não
suceder, subir um escalão no valor do diâmetro normalizado e regressar ao ponto 10. 3.3.2. DIMENSIONAMENTO EM BAIXA PRESSÃO
1)
Imputar a cada troço da instalação o respectivo caudal máximo de gás de referência, a partir do contador até ao aparelho de queima mais afastado de acordo com as regras enunciadas nas secções 3.2.2. e 3.2.3.;
2)
Definir o Caminho Crítico após o contador (percurso que corresponde ao maior comprimento de tubagem
3)
Determinar o Comprimento Equivalente Máximo correspondente ao caminho crítico: Leq max = 1,2 × Lcritico
( m)
51
4)
Determinar o comprimento equivalente de cada troço: Leq = 1,2 × Lreal
5)
Determinar a Perda de Carga Linear Métrica: j =
6)
δP
Admissivel
Leq
8)
{ 1,5 mbar para Gás Natural }
Max.
Determinar o Diâmetro de Cálculo: D calculo =
7)
(m )
4,82
23200 × d c × Q1,82
(mm)
j
Determinar o Diâmetro Interior Normalizado da tubagem de acordo com as normas em vigor; Impor a Pressão de Abastecimento de acordo com as regras da concessionária: PA = 20 mbar no caso de edifícios alimentados a Gás Natural.
9)
Calcular a Pressão Final de cada troço (PB): PB = P A - 23200 × Leq ×
Q 1,82 4,82
D Int
(mbar)
10) Determinar a Pressão Final Corrigida (PBc) de cada troço, considerando a perda de carga devida à altura: P Bc = P B + 0,1293 × (1 - dr) × Lvertical (mbar)
11) Calcular a Perda de Carga ( ∆P Troço ) do troço: ∆P Troço =
P A - P Bc (mbar)
12) Calcular a Perda de Carga Acumulada (∆PAcumuladal ): ∆P Acumulada =
20 - P Bc (mbar)
13) Calcular a Velocidade de Escoamento: v=
354 × Qsimultaneidade 2 × PMedia D Int
(m / s )
onde: P A P +1,01325 + Bc +1,01325 1000 P Media = 1000 2 PA e PBc (mbar)
(bar)
14) Verificar se a velocidade em cada troço é inferior a 10 m/s: Se tal não suceder, subir um escalão no valor do diâmetro normalizado e regressar ao ponto 10. 52
Nos exemplos da Secção 3.4., veremos como adaptar esta "estrutura base" a cada exemplo concreto. 3.3.3. SUGESTÃO PARA ELABORAÇÃO DE FOLHA DE CÁLCULO
Dados:
Densidade (relativa e corrigida) do gás de referência - Ver Quadro 3.3. Caudal de gás máximo em cada fogo (cálculo explicado nas secções 3.2.2. e 3.2.3.) PA - Pressão disponível no início da instalação a dimensionar
Colunas da Folha de Cálculo : 1.ª coluna Texto identificativo de cada troço (Exemplo: Caixa de entrada →1º andar; 1º andar → 2º andar; etc.); 2.ª coluna Número de fogos a jusante do troço (N); 3.ª coluna Factor de simultaneidade correspondente a N (ver Quadro 3.2); 4.ª coluna Caudal máximo no troço, calculado de acordo com os princípios da secção 3.2.3.(no caso de troços que abastecem vários fogos, este caudal será o produto do caudal de cada fogo pelo factor de simultaneidade - 3ª coluna); 5.ª coluna Comprimento real do troço (em m); 6.ª coluna Comprimento equivalente do troço (em m) 7.ª coluna Desnível do troço, medido na vertical (em m); 8.ª coluna Designação do material das tubagens (Cobre, aço, etc.); 9.ª coluna Diâmetro de cálculo da tubagem (em mm); Deverão ser respeitados os valores normalizados; 10.ª coluna Diâmetro interno do diâmetro comercial adoptado (em mm); 11.ª coluna Diâmetro comercial correspondente ao diâmetro interno; 12ª coluna Pressão inicial do troço (em bar). Excepto no 1º troço, em que a Pressão inicial é dada, este valor identifica-se com a Pressão final do troço imediatamente a montante. A pressão inicial disponível da instalação adquire tipicamente os valores de 0,1 bar (para instalações em Média Pressão), 0,02 bar (para instalações em Baixa Pressão abastecidas com Gás Natural).
53
13.ª coluna Pressão final do troço (em bar). Obtém-se através das expressões (3) ou (4), resolvidas em ordem a Pb. Note-se que no caso da expressão (3) os cálculos deverão ser feitos com os valores de Pressão absoluta , pelo que se deverá adicionar 1,01325 aos valores de Pressão relativa. 14.ª coluna Pressão final, corrigida pelo efeito do desnível (em bar). Obtémse por aplicação da expressão (5), onde o valor de h é retirado da 7.ª coluna (desnível do troço medido na vertical). 15.ª coluna ∆, perda de pressão acumulada (em mbar) desde a entrada na instalação até à saída do respectivo troço (permite visualizar rapidamente a perda de pressão e aplicar os critérios definidos na secção 3.2.6.) 16.ª coluna Velocidade máxima no troço (em m/s). Obtém-se a partir da expressão (6). Permitirá verificar se os limites referidos na secção 3.2.7. são ou não excedidos.
54
3.4. Exemplo resolvido 3.4.1. EXEMPLO
Pretende-se dimensionar a instalação interior de um edifício com 5 pisos e 4 fogos por piso perfazendo um total de 20 fogos.
Figura 3.1
Perspectiva isométrica
55
Resolução: Vamos resolver este exemplo com recurso à elaboração de uma folha de cálculo (a estrutura da folha de cálculo, o significado das variáveis e os cuidados a ter na definição de cada coluna encontram-se explicados na secção 3.3.2.): Inputs: dr:
0.64
Equipamento: Caudal (m3/h)
dc:
0.62
Fogão:
Qfogo(m3/h):
3.9
Esquentador: 2,9
Pa(bar):
0.1
1,0
Instalação Colectiva: Troço
N
S
Q
Mat.
15,60 15,60 15,60 15,60 14,35 11,70 9,36 6,24 6,24 5,27 4,68 3,90 3,90
Comprimentos (m) Real Equiv. Vert 1,5 1,8 1,5 3,5 4,2 0 1,0 1,2 1,0 2,0 2,4 0,0 1,2 1,4 1,2 2,4 2,9 2,4 2,4 2,9 2,4 2,4 2,9 2,4 0,8 1,0 0,0 0,6 0,7 0,0 0,6 0,7 0,0 0,6 0,7 0,0 0,4 0,5 -0,4
1,00
3,90
0,4
0,5
1
1,00
3,90
0,4
J1
1
1,00
3,90
N
4
0,40
6,24
(m³/ h)
N ó I ní cial
N ó Final
A B C D E F G H I J K L M
B C D E F G H I J K L M M1
20 20 20 20 16 12 8 4 4 3 2 1 1
0,20 0,20 0,20 0,20 0,23 0,25 0,30 0,40 0,40 0,45 0,60 1,00 1,00
L
L1
1
K
K1
J E
Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu
Diâmetros (mm) Calc. Int. Com. 19,32 20,0 22 22 19,32 20,0 22 19,32 20,0 22 19,32 20,0 18,72 20,0 22 17,33 20,0 22 18 15,93 16,0 18 13,67 16,0 18 13,67 16,0 15 12,82 13,0 12,26 13,0 15 15 11,45 13,0 15 11,45 13,0
Inicial 0,100 0,0981 0,0936 0,0923 0,0897 0,0884 0,0867 0,0832 0,0815 0,0810 0,0801 0,0794 0,0789
Pressões Final 0,0981 0,0936 0,0923 0,0897 0,0884 0,0866 0,0831 0,0814 0,0810 0,0801 0,0794 0,0789 0,0785
(bar) Fin.corr. 0,0981 0,0936 0,0923 0,0897 0,0884 0,0867 0,0832 0,0815 0,0810 0,0801 0,0794 0,0789 0,0785
δP
V
(mbar)
(m/ s)
1,87 6,41 7,66 10,27 11,56 13,31 16,83 18,47 19,05 19,92 20,62 21,13 21,48
12,41 12,45 12,48 12,50 11,52 9,41 11,79 7,88 7,88 10,08 8,97 7,48 7,48
-0,4
Cu
11,45
13,0
15
0,0794
0,0790
0,0790
20,98
7,48
0,5
-0,4
Cu
11,45
13,0
15
0,0801
0,0797
0,0797
20,27
7,47
0,4
0,5
-0,4
Cu
11,45
13,0
15
0,0810
0,0806
0,0806
19,40
7,47
1,2
1,4
-1,2
Cu
13,67
16,0
18
0,0897
0,0889
0,0888
11,19
7,83
Interior dos fogos: Troço
N
S
Q
Mat.
1,00 1,00 1,00
Comprimentos (m) Real Equiv. Vert 3,90 1,6 1,9 1,6 3,90 4,5 5,4 0 1,00 4,4 5,3 -1,2
Cu Cu Cu
Diâmetros (mm) Pressões (mbar) Calc. Int. Com. Inicial Final Fin.corr. 18,90 20,0 22 20,00 19,8238 19,8962 18,90 20,0 22 19,8962 19,4007 19,4007 11,30 13,0 15 19,4007 19,0762 19,0219
1
1,00
2,90
1,2
1,4
-1,2
Cu
15,93
16,0
18
J2 d (F)
1 1 1
1,00 1,00 1,00
3,90 3,90 1,00
1,6 1,6 3,2
1,9 1,9 3,8
1,6 0 -1,2
Cu Cu Cu
17,05 17,05 10,20
20,0 20,0 13,0
(E)
1
1,00
2,90
1,2
1,4
-1,2
Cu
15,25
16,0
(m³/h)
Nó Inícial
Nó Final
M1 M2 d
M2 d (F)
1 1 1
d
(E)
J1 J2 d d
δP
V
(mbar)
(m/s)
0,10 0,60 0,98
3,34 3,34 2,03
19,4007 19,1748 19,1205
0,88
3,88
22 22 15
20,00 19,8238 19,8962 19,8962 19,7201 19,7201 19,7201 19,4840 19,4297
0,10 0,28 0,57
3,34 3,34 2,03
18
19,7201 19,4941 19,4398
0,56
3,88
56
Capítulo
4.
Ventilação e exaustão de produtos de combustão
57
4.1. Introdução A boa ventilação e exaustão dos produtos de combustão das dependências com aparelhos a gás é fundamental, por duas ordens de razões:
Segurança A correcta admissão de ar fresco e expulsão dos produtos de combustão são condições necessárias para limitar, respectivamente, a produção e a acumulação de monóxido de carbono, um produto de combustão venenoso.
Conforto Um local de consumo de gás mal ventilado ou com deficiente exaustão é um local desconfortável, devido à acumulação de cheiros, ao excessivo aquecimento e à rarefacção do oxigénio.
Por isso, as condições de ventilação e exaustão de produtos de combustão devem ser cuidadosamente definidas logo no projecto de arquitectura de cada edifício. Apesar disso e dada a importância desta matéria, o Art.º 6.º do Dec. Lei n.º 521/99 estipula ainda que "O projectista deve certificar-se de que as condições de ventilação dos locais e a evacuação dos produtos de combustão satisfazem os requisitos da norma Portuguesa NP-1037, aprovada pela Portaria n.º 461/74 de 10 de Julho". Com o objectivo de facilitar esta tarefa do Projectista, compilou-se neste capítulo um conjunto de princípios fundamentais sobre esta matéria. Em relação à referida norma NP-1037, pretendeu-se adaptar o seu conteúdo tendo em consideração o que nos parecem ser hoje as reais necessidades dos projectistas. Essa adaptação consistiu essencialmente no seguinte:
Simplificar a apresentação da matéria, omitindo algumas prescrições da norma que apenas visam situações particulares muito pouco comuns (o que determina que o projectista deverá recorrer ao texto da norma sempre que se debater com situações menos vulgares, aqui omissas);
Enriquecer o seu conteúdo com prescrições suplementares, a maioria das quais não contemplada na norma NP-1037 devido a decorrerem de novas práticas de Construção Civil.
58
As prescrições constantes deste capítulo não se aplicam a dependências com aparelhos móveis de aquecimento ambiente, normalmente abastecidos a partir de recipientes amovíveis de gás Butano.
4.2. Ventilação 4.2.1. APARELHOS DE CIRCUITO ESTANQUE
Tal como referido na Secção 2.7.2., os aparelhos de circuito estanque captam directamente ao exterior o ar necessário à combustão, pelo que não requerem nenhuma condição especial no que toca a ventilação do local onde são instalados. A quase totalidade dos fabricantes de caldeiras murais contemplam já na sua linha de produtos modelos do tipo estanque. 4.2.2. APARELHOS DE CIRCUITO NÃO ESTANQUE
Os locais que contenham aparelhos de gás de circuito não estanque devem possuir uma alimentação de ar directa ou indirecta. A alimentação directa é obrigatória nos seguintes casos:
Sempre que a evacuação dos produtos de combustão for apenas assegurada por uma passagem directa através da parede ou por uma conduta ligada a um pátio; Sempre que os aparelhos utilizem gás combustível mais denso que o ar (como por exemplo o gás Propano).
4.2.2.1. ALIMENTAÇÃO DE AR DIRECTA
O ar captado na atmosfera exterior entra directamente no local onde se encontram os aparelhos a gás, por uma conduta ou aberturas dispostas nas paredes exteriores do local (Figura 4.1).
59
Figura 4.1
Alimentação de ar directa
a) Tomada de ar por passagem através de paredes exteriores e orifícios
terminais dessas passagens A secção livre de passagem é determinada em função da necessidade de ar dos aparelhos alimentados e do sistema de evacuação dos produtos da combustão. Esta secção não deve ser inferior aos valores do Quadro 4.1: APARELHOS Não ligados a condutas de fumos
(considerados isoladamente) Ligados a condutas de fumos (considerados isoladamente)
CONDIÇÕES Produtos de combustão evacuados por uma
50
conduta. Produtos de comb. evacuados por orifícios na
100
parede Potência < 23,2 kW
50
23,2 kW
70 A maior das áreas impostas
Agrupamentos de aparelhos a gás no mesmo
Área livre dos orifícios (cm2)
Todas
local
referente ao mais exigente dos aparelhos considerados isoladamente
Quadro 4.1
O orifício pode encontrar-se em qualquer parede do local ou próximo do queimador de um aparelho a gás. Pode ser dividido em vários orifícios, situados ou não sobre a mesma parede, desde que a soma das secções livres dos diversos orifícios seja
60
igual à secção livre prescrita no quadro anterior. Os orifícios de tomada de ar devem estar dispostos de modo a não poderem ser obturados por quaisquer elementos móveis da construção tais como alçapões, postigos, portas, janelas ou bandeiras. No que toca à altura do orifício acima do pavimento, deverá verificar-se o seguinte:
Nos locais que contêm apenas aparelhos ligados, não se impõe qualquer cota (desde que a pressão de alimentação dos aparelhos seja inferior a 150 mbar); Nos locais que contêm um ou mais aparelhos não ligados, a distância entre o bordo superior do ou dos orifícios da entrada de ar no local e o nível do solo não deve ultrapassar 0.30 m, quando a evacuação dos produtos da combustão se faz apenas por uma passagem através de uma parede exterior e 1.0 m, quando essa evacuação se faz total ou parcialmente por uma chaminé ou conduta equivalente.
b) Alimentação de ar por conduta b1) Condutas individuais
A secção das condutas de ventilação individuais deverá ser, no mínimo, 100 cm2 se o número de mudanças de direcção não for superior a 2 e 150 cm 2 no caso contrário; Os orifícios terminais das condutas estão sujeitos às mesmas disposições que as definidas para as passagens através de uma parede exterior; Conduta horizontal: a sua utilização é permitida em todos os casos. O seu comprimento deve ser tão curto quanto possível (Figura 4.2); Conduta ascendente: a sua utilização é permitida em todos os casos. Esta conduta pode comportar um troço vertical ou oblíquo, e a sua altura não é limitada. Pode comportar ainda elementos horizontais ou oblíquos de entrada ou de saída, que devem ser tão curtos quanto possível (Figura 4.3); Conduta descendente: o uso de condutas descendentes não é de admitir, a não ser que o local a servir tenha uma chaminé de evacuação de ar viciado, segundo as condições estipuladas na norma NP-1037; A extremidade das condutas para o exterior deve ser protegida por uma grelha ou por um deflector, cuja área livre deve ser pelo menos igual à indicada no Quadro 4.1 para o orifício correspondente.
61
Figura 4.2
Figura 4.3
Entrada directa de ar por conduta individual
Entrada directa de ar por conduta individual ascendente
b2) Conduta colectiva
As condutas colectivas (Figura 4.4) são obrigatoriamente ascendentes, não devem comportar troços horizontais de saída e destinam-se apenas à ventilação de edifícios colectivos de vários andares.
A conduta colectiva deverá ainda verificar os seguintes pontos:
Secção mínima do "troço colectivo": S1 = 400 cm 2;
“Derivações" para cada fogo com um mínimo de L = 2 m de altura;
“Derivações" para cada fogo com uma secção mínima de S2 = 150 cm 2;
Captação de ar fresco através de uma ou várias condutas horizontais, dotadas de uma grelha de protecção na tomada de ar exterior e com origem
62
em duas fachadas opostas ou perpendiculares, de forma a que o seu funcionamento não possa ser inibido por acção do vento;
Os orifícios terminais das condutas de alimentação de ar são estabelecidos de acordo com o Quadro 4.1.
Figura 4.4
Conduta colectiva
4.2.2.2. ALIMENTAÇÃO DE AR INDIRECTA
A alimentação de ar indirecta só é permitida se o local onde estão montados os aparelhos a gás comporte uma conduta de fumos ou um tubo de evacuação de ar viciado, utilizados para a evacuação dos produtos de combustão dos aparelhos nas condições estipuladas na norma NP-1037 e se adicionalmente os aparelhos forem alimentados com gás menos denso que o ar. A alimentação indirecta de ar deve satisfazer as seguintes disposições (Figura 4.5):
O ar exterior deve penetrar nos locais que fazem parte da mesma habitação mas que não são os locais em que estão instalados os aparelhos a alimentar; Estes locais devem ser contíguos ao local a alimentar ou serem separados apenas por um vestíbulo; O ar exterior deve transitar destes locais para o local a alimentar por passagens que ficarão permanentemente desimpedidas, mesmo com as portas fechadas, quer directamente através de uma parede comum, quer através de um corredor ou vestíbulo; 63
O ar não deve ser retirado de um respirador sanitário.
Figura 4.5
Alimentação de ar directa
A tomada indirecta de ar exterior num só local só é admissível quando:
Este local é contíguo ao local a alimentar e a passagem de ar do primeiro para o segundo local se faz através de abertura na parede comum; Este local forma com o local a alimentar e eventualmente com um corredor comum, conjunto de habitação (não estão incluídos WC).
A secção livre de cada uma das passagens de ar deve ser igual à indicada no Quadro 4.1, em função dos aparelhos de gás a alimentar. Estas passagens devem estar dispostas de forma a que nenhum elemento móvel de construção as possa obstruir.
64
4.3. Evacuação dos produtos da combustão A existência de um sistema de evacuação dos produtos da combustão para o exterior dos locais de habitação é obrigatória. 4.3.1. APARELHOS DE CIRCUITO ESTANQUE
Tal como referido na Secção 2.7.2., os aparelhos de circuito estanque descarregam os produtos de combustão directamente no exterior ou numa chaminé colectora. O conjunto constituído por cada aparelho e o seu dispositivo de alimentação de ar e evacuação dos produtos de combustão deve obedecer aos requisitos da norma que se lhe refere. A instalação deste conjunto deve ser executada de acordo com as indicações contidas nas instruções que acompanham o aparelho e obrigatoriamente fornecidas pelo fabricante com cada aparelho, como aliás é referido na secção 2.7.. No caso de ligação de aparelhos estanques a chaminés colectoras, o número de fogos servidos em cada piso pela chaminé colectora é limitado a dois. Em cada fogo, a chaminé colectora só pode receber as ligações de dois aparelhos, na condição de a distância vertical entre os eixos das tubuladuras mais próximas não ser inferior a 0,5 m. Os orifícios de evacuação dos produtos da combustão dos aparelhos de circuito estanque devem ficar situados no mínimo a 0,4 m de qualquer abertura do imóvel e a não menos de 0,6 m dos orifícios de alimentação de ar de ventilação (Figura 4.6).
Figura 4.6
Aparelhos de circuito estanque
65
4.3.2. APARELHOS DE CIRCUITO NÃO ESTANQUE, LIGADOS A CONDUTAS DE FUMOS
Entre os aparelhos a gás de circuito não estanque, apenas os mencionados no Quadro 4.2 são dispensados da obrigatoriedade de ligação a uma conduta de fumos, sob reserva de os locais em que estão instalados disporem de uma saída de ar eficaz.
Aparelhos a gás não ligados
Limite de Potência (kW)
Aparelhos para confecção de alimentos
sem limitação
Máquinas de lavar e secadores
≤ 8,7
Aquecedores de água do tipo acumulador
≤ 4,2
Outros aparelhos a gás
≤ 2,3
Quadro 4.2
Os aparelhos munidos de um extractor mecânico de produtos da combustão condicionado ao funcionamento do queimador, são dispensados de ligação à conduta, sempre que a evacuação dos produtos de combustão se faça para o exterior, através de uma parede exterior, de acordo com as instruções de instalação obrigatoriamente fornecidas com cada aparelho. 4.3.2.1. LIGAÇÃO DE UM ÚNICO APARELHO
As dimensões, materiais e traçado da conduta de ligação entre o aparelho a gás e a conduta de fumos deverá estar conforme a norma NP-998. Na Figura 4.7 representa-se uma montagem-tipo de um aparelho de acordo com a referida Norma.
66
Figura 4.7
Evacuação dos Produtos de Combustão – Aparelhos Tipo B
Comprimento da Conduta
Inclinação
L(m)
I(%)
L<1
I>0
1
I>3
3
I > 10 Quadro 4.3
Sobre a montagem de aparelhos ligados a condutas de fumos, refira-se ainda o seguinte:
O dispositivo anti-retorno de tiragem deve ser de um modelo apropriado, previsto pelo fabricante do aparelho a gás. As condutas de ligação à evacuação devem ser montadas de forma a permitir a sua livre dilatação e serem desmontáveis. As condutas de ligação à evacuação podem ser construídas nos seguintes materiais: alumínio com 99,5 % de pureza, aço inox ferrítico ou austenítico, chapa de ferro esmaltada, chapa de ferro galvanizada ou quaisquer outros materiais cujas características possam ser consideradas equivalentes. equivalentes. Sempre que as condutas de ligação à evacuação atravessem uma estrutura de madeira ou de outro material combustível, o diâmetro do orifício de 67
passagem deverá ser pelo menos 10 cm superior ao diâmetro exterior da conduta. Adicionalmente, a conduta deverá ser revestida de um material termicamente isolante nas proximidades dessa estrutura combustível;
As condutas de ligação à evacuação não devem atravessar qualquer divisão principal, para além daquela em que o aparelho se encontra montado. Os locais de outra natureza não podem ser atravessados, salvo se forem fechados, ao abrigo das intempéries e situados no mesmo piso em que se encontra o aparelho. Neste percurso, as condutas devem ser calorifugadas sempre que as características de ocupação dos locais atravessados permitam prever que a sua temperatura será geralmente inferior à das divisões habitadas; No caso em que a conduta de ligação conduz os produtos de combustão até uma conduta de fumos, o tubo deve ter a sua extremidade seccionada paralelamente à parede da conduta de fumos na qual penetra. A saliência do tubo na conduta de fumos será inferior a 2 cm. O tubo deve ser fixado, ou fazer batente, na conduta de fumos; São interditos os dispositivos de regulação ou de obturação nas condutas de ligação. No caso de equipamento de queima de gás em caldeiras antes utilizadas com outros combustíveis devem ser suprimidos ou bloqueados em posição invariável aberta.
4.3.2.2. LIGAÇÃO DE VÁRIOS APARELHOS A UMA MESMA CONDUTA
Quando diversos aparelhos, situados no mesmo local, são ligados a uma mesma conduta de evacuação, as suas condutas de ligação podem:
Ser ligadas individualmente à conduta de evacuação (Figura 4.8). Neste caso, a distância vertical entre os eixos de dois orifícios de ligação vizinhos não pode ser inferior a 0.25 m, sempre que uma das condutas seja praticamente horizontal; Ser reunidas num troço comum desembocando na conduta de fumos (Figura 4.9). Neste caso, a zona de junção deve ser realizada sem estrangulamento da secção e de tal modo que o eixo de cada conduta de ligação forme um ângulo agudo com o eixo do troço t roço comum;
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Figura 4.8
Ligação de aparelhos a uma mesma conduta
Figura 4.9
Ligação de aparelhos a uma mesma conduta
4.3.3. APARELHOS NÃO LIGADOS A CONDUTAS DE FUMOS
Tal como se referiu na secção 4.3.2., entre os aparelhos a gás de circuito não estanque, apenas os mencionados no Quadro 4.2 são dispensados da obrigatoriedade de ligação a uma conduta de fumos, sob reserva de os locais em que estão instalados disporem de uma saída de ar eficaz. De acordo com a NP-1037, o ar do local contendo produtos de combustão deve ser evacuado para a atmosfera exterior por um dos três seguintes processos:
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4.3.3.1. CONDUTA DE EVACUAÇÃO DE AR VICIADO
Não há prescrições particulares para esta situação. 4.3.3.2. CONDUTA DE EVACUAÇÃO DE PRODUTOS DE COMBUSTÃO SERVINDO OUTRO(S) APARELHO(S) NO MESMO LOCAL
Uma conduta em serviço pode ser utilizada como conduta de evacuação de ar viciado pelos produtos de combustão de aparelhos não ligados situados no mesmo local na condição de simultaneamente: A secção da conduta não ser inferior a 100 cm 2; A base de um dos dispositivos anti-retorno de tiragem dos aparelhos ligados estar situada a pelo menos 1,8 m acima do pavimento do local. Se nenhum dispositivo anti-retorno de tiragem responder à condição precedente, a conduta que serve o(s) aparelho(s) ligado(s) pode ainda servir se: For calorifugada, tratando-se de uma conduta adequada exterior, especialmente construída; For munida de um orifício suplementar, com uma secção livre de 50 cm 2, situada abaixo da conduta de ligação. A aresta superior deste orifício deve estar a, pelo menos, 5 cm dessa conduta de ligação e a sua aresta inferior a, no mínimo, 2.1 m acima do nível do pavimento local (Figura 4.10).
Figura 4.10
Conduta de evacuação servindo outros aparelhos
70
4.3.3.3. ABERTURA NA PARTE SUPERIOR DE UMA PAREDE EXTERIOR EXISTENTE NO LOCAL
Neste caso, deverão ser verificados os seguintes pontos:
As aberturas deverão perfazer uma secção livre de 150 cm 2, excepto em compartimentos onde os únicos aparelhos não ligados sejam um termoacumulador, um secador ou uma máquina de lavar, onde este valor é reduzido para 100 cm 2; Os orifícios fixos com secção constante de 150 cm 2 podem ser substituídos por orifícios de secção regulável entre 100 e 200 cm 2; Os orifícios devem ser abertos para o exterior através da parede na parte alta dos compartimentos. A base dos orifícios devem ficar situadas a pelo menos 2 m do pavimento; Os orifícios devem ficar dispostos de modo que nenhum elemento móvel da construção os possa obstruir; Os orifícios devem ser protegidos por grelhas ou deflectores colocados nas partes exterior e interior.
4.3.4. EXTRACÇÃO MECÂNICA
Nos edifícios em que tiver sido previsto um sistema de extracção mecânica dos produtos de combustão em chaminés colectivas, o Projectista deverá ainda ter em conta o seguinte:
O extractor mecânico só pode ser instalado a jusante de qualquer local habitável e de qualquer orifício de admissão de ar ou de produtos de combustão na conduta ventilada; Paragem intempestiva dos meios mecânicos de extracção (por exemplo por corte de alimentação eléctrica ou avaria) deverá repercutir-se na paragem automática de todos os aparelhos a gás ligados à(s) chaminé(s) onde a extracção foi interrompida. Para tal, deverão ser apenas instalados aparelhos a gás que sejam dotados de sistema de segurança incorporado, accionado por termostato na evacuação dos produtos de combustão;(esquentadores e caldeiras).
No que diz respeito à instalação de sistemas de extracção de ar viciado do tipo turbina helicoidal ou equivalente na parte alta das paredes exteriores de um local de 71
consumo, tal só é possível em compartimentos onde não exista qualquer aparelho ligado a uma chaminé (fogões e placas).
72
Capítulo
5.
Colocação em obra
73
5.1. Introdução
O Dec. Lei n.º 521/99 estipula que "Os técnicos de gás e os executantes das instalações, afectos aos quadros das empresas instaladoras, devem ser devidamente qualificados e reconhecidos nos termos da legislação aplicável". Esta disposição garante, em princípio, que os profissionais directamente envolvidos na execução de instalações de gás receberam instrução especializada que lhes confere capacidade técnica para o efeito. Ainda assim, a experiência mostra que muitas vezes são desatendidas algumas regras durante a colocação em obra, porventura um reflexo de não ter ainda decorrido um intervalo de tempo suficiente para a completa difusão de todo o vasto conjunto de preceitos subjacente a esta actividade. Deste modo, é defensável que o Projectista destaque em cada projecto todas aquelas prescrições que entenda serem mais susceptíveis de serem desatendidas durante a colocação em obra. Pretende este capítulo compilar precisamente o referido conjunto de preceitos técnicos para a execução material das instalações de gás, constituindo um auxiliar para o Projectista durante a fase de elaboração do projecto assim como para os técnicos executantes, durante a fase de colocação em obra.
74
5.2. Instalação de tubagem 5.2.1. TUBAGEM EMBEBIDA 5.2.1.1. TRAÇADO
Durante a colocação em obra, é natural que o traçado definido pelo projectista, mesmo quando rigorosamente explicitado no projecto, sofra ligeiros ajustes às condicionantes que se revelam na obra (ex: afastamento em relação a instalações já existentes, ou vigas não previstas). Nestas circunstâncias, deverão ser observados, entre outros, os seguintes princípios:
O traçado das tubagens deve ser rectilíneo, na horizontal ou na vertical; Nos troços horizontais embebidos na parede, as tubagens não devem ficar situadas a mais de 0,2 m do tecto ou dos elementos da estrutura resistente do edifício; Os troços verticais devem ficar na prumada das válvulas de corte dos aparelhos que alimentam; Nos troços embebidos no pavimento, o percurso deverá ser paralelo ou perpendicular à parede imediatamente contígua, devendo ficar a 0,2 m da parede nos percursos paralelos; As tubagens não devem ficar em contacto directo com o metal das estruturas ou armaduras das paredes, pilares ou pavimentos, o que poderá dar origem ao fenómeno da corrosão; As tubagens não devem atravessar juntas de dilatação nem juntas de ruptura da alvenaria ou betão;
75
As tubagens não devem passar no interior de elementos ocos, a menos que fiquem no interior de uma manga estanque e sem soluções de continuidade, desembocando pelo menos uma das extremidades dessa manga num local ventilado; As tubagens não devem ser instaladas nas paredes de chaminés; Os roços efectuados não devem reduzir a solidez, ventilação, estanquicidade, isolamento térmico ou sonoro da obra.
5.2.1.2. PROTECÇÃO DAS TUBAGENS
Durante a instalação de tubagem embebida, deverão ser tomadas as seguintes medidas conducentes a uma adequada protecção da tubagem:
As tubagens embebidas devem ter um recobrimento mínimo de 2 cm de espessura; As tubagens de Cobre devem ser instaladas com um revestimento inalterável, de PVC, Polietileno ou equivalente, que lhes assegure protecção química e eléctrica. Aliás, para os diâmetros mais usuais, os tubos são vendidos já com o revestimento; As tubagens de aço embebidas no betão não necessitam de qualquer protecção, excepto se o reboco de cobertura for de gesso, caso em que a tubagem será previamente revestida com uma matéria inerte, normalmente fita adesiva tipo "denso" com uma sobreposição de 50 %.
5.2.1.3. DISTÂNCIAS EM RELAÇÃO A OUTRAS INSTALAÇÕES
Durante a instalação de tubagem embebida, deverão respeitar-se os afastamentos mínimos referidos no Quadro 5.1. Afastamento a
Percursos paralelos
Perc. perpendiculares
Redes de vapor / água quente
5,0 cm
3,0 cm
Redes eléctricas
10 cm
3,0 cm
Chaminés
5,0 cm
5,0 cm
Quadro 5.1
5.2.1.4. VISITABILIDADE DE UNIÕES MECÂNICAS E DE SOLDADURAS
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De acordo com o Art.º 20.º da Portaria n.º 361/98: As tubagens de gás embebidas não devem incorporar qualquer junta mecânica, excepto se esta for indispensável, caso em que ficará contida numa caixa de visita, com acessibilidade de grau 3; Ás válvulas e acessórios com juntas mecânicas é aplicável o disposto no ponto anterior; As derivações ou mudanças de direcção das tubagens, quando feitas por meio de soldadura ou brasagem forte, devem ficar contidas em caixas de visita facilmente acessíveis, excepto nos casos, devidamente justificados, em que se utilizem tubos de aço sem costura soldados por arco eléctrico. 5.2.1.5. CONDIÇÕES PARA ABERTURA DE ROÇOS
De acordo com o Art.º 20.º da Portaria n.º 361/98, não podem ser abertos roços nas seguintes condições:
Roços horizontais, em paredes ou divisórias construídas em tijolo furado de espessura inferior a 6 cm; Roços horizontais, em paredes ou divisórias de betão maciço ou celular de espessura inferior a 8 cm;
Em paredes ou divisórias de estafe de espessura inferior a 10 cm;
Em paredes pré-fabricadas de espessura inferior a 10 cm;
Em divisórias finas, em pavimentos de betão moldado nervurado ou condições similares.
5.2.2. TUBAGEM EM CANALETE
As tubagem de gás podem ser instaladas em canaletes, desde que estes cumpram os seguintes requisitos:
Serem exclusivamente reservados às tubagens de gás; Serem ventilados (as aberturas inferiores de ventilação dos canaletes devem ser protegidas com redes corta-chamas ); Serem construídos de materiais não combustíveis (classe M0), só sendo permitida a utilização de materiais da classe M1, no interior dos f ogos. Serem inspeccionáveis através de tampas seladas ;
77
No caso particular dos canaletes para colunas montantes em edifícios de grande altura deverão ser suplementarmente observadas condições específicas, enumeradas no Art.º 41.º da Portaria n.º 361/98.
5.2.3. TUBAGEM À VISTA
Os troços de tubagem à vista deverão ser identificados através de pintura de cor ocre amarela, em conformidade com a NP-182. A operação de pintura deverá contemplar limpeza da superfície, desengorduramento, aplicação de primário anticorrosão e um mínimo de duas demãos de tinta. As tubagens de gás instaladas à vista devem ser convenientemente apoiadas e fixadas. A forma dos suportes deslizantes e as distâncias entre estes devem estar de acordo com a especificação técnica ET05. São admissíveis outras soluções com justificação técnica. Para além da instalação de suportes deslizantes, poderá considerar-se necessário em alguns casos a execução de pontos de ancoragem das tubagens à vista, para que os esforços de dilatação se desenvolvam a partir destes. Os pontos de ancoragem podem ser estabelecidos:
Através de um elemento robusto soldado à tubagem, o qual por sua vez é aparafusado a um suporte fixo à parede ou tecto;
No caso de tubagens de aço, poderá aceitar-se como alternativa a utilização de duas braçadeiras separadas entre si de um diâmetro de tubagem e firmemente aparafusadas a um suporte fixo à parede ou tecto.
Durante a instalação de troços de tubagem à vista, deverão respeitar-se os afastamentos mínimos a quaisquer outras tubagens, de 3cm em percursos paralelos e de 2cm nos cruzamentos. Os troços horizontais devem ficar situados até 0,2 m do tecto ou dos elementos da estrutura resistente do edifício e os troços verticais devem ficar na prumada das válvulas de corte dos aparelhos que alimentam. Frequentemente, as tubagens à vista atravessam locais onde ficam expostas a agressões mecânicas. Nestes casos, a protecção mecânica poderá ser assegurada por recurso a uma das seguintes alternativas:
Manga de aço;
78
Protecção envolvente em alvenaria; Tubos de aço de diâmetro não inferior a 40 mm, dobrados em U à volta da tubagem e fixos à parede nas suas extremidades, formando aros envolventes de protecção. Deverá garantir-se uma distância de 5 cm entre os aros e a tubagem e um afastamento menor que 25 cm entre aros adjacentes.
Tendo em vista a exequibilidade das operações de limpeza, inspecção e manutenção, recomenda-se que os troços de tubagem instalados à vista cumpram as distâncias às paredes esquematizadas nas Figuras 5.1 e 5.2.
Figura 5.1.
Figura 5.2.
5.2.4. TUBAGEM EM TECTO FALSO
As tubagens de gás podem ser implantadas entre os tectos falsos e os tectos, se forem simultaneamente cumpridos os seguintes requisitos:
As distâncias mínimas entre as tubagens de gás e as outras tubagens são as referidas para as tubagens à vista; 79
O tecto falso disponha de ventilação própria ou fique em comunicação com espaços ventilados (mín. 50% de superfície aberta); A pressão de serviço máxima não pode exceder 0,4 bar.
5.2.5. ATRAVESSAMENTO DE PAREDES 5.2.5.1. ENTRADA DE TUBAGEM EM EDIFÍCIOS
De acordo com o estipulado no Art.º 15.º da Portaria n.º 361/98, no caso de uma tubagem de gás enterrada penetrar num edifício através das suas paredes ou fundações, deverá providenciar-se a solução apresentada na Figura 5.3.
Figura 5.3.
Atravessamento Atravess amento de paredes em edifícios
5.2.5.2. ATRAVESSAMENTOS SIMPLES
No caso de atravessamentos simples de paredes, ao longo do traçado da instalação interior do edifício, bastará recorrer a uma manga de atravessamento em PVC ou material equivalente, com um espaço anelar mínimo de 1 cm, obturado com mastique ou outro material isolante não higroscópico. 5.2.5.3. ATRAVESSAMENTOS DE PAVIMENTOS
De acordo com o estipulado no Art.º 19.º da Portaria n.º 361 /98, deverá providenciar-se providenciar-se a solução apresentada na Figura 5.4.
80
Figura 5.4.
Atravessamento Atravessam ento de pavimentos
5.2.6. TUBAGEM ENTERRADA
Em eventuais troços enterrados de uma instalação de gás, frequentes quer em moradias quer em edifícios do sector terciário, deverão ser verificadas todas as disposições da Portaria n.º 386/94, "Regulamento técnico relativo ao projecto, construção, exploração e manutenção de redes de distribuição de gases combustíveis". De forma resumida, r esumida, enumeram-se de seguida alguns dos princípios a observar. 5.2.6.1. LOCAIS PARA A INSTALAÇÃO DE TUBAGEM
No tocante à implantação destes troços, recomenda-se a seguinte ordem de preferência: a) Sob passeios; b) Na berma de arruamentos (junto ao lancil); c) Sob a área ajardinada, (protegida por lajetas) d) A meio dos arruamentos; Nota: Os cruzamentos dos arruamentos devem ser sempre que possível
executados perpendicularmente aos mesmos.
5.2.6.2. PERFIL-TIPO DAS VALAS
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Nas Figuras 5.5 a 5.7 representa-se os perfis-tipo das valas para tubagens de gás, respectivamente em áreas não pavimentadas (ex.: jardins), áreas pavimentadas (ex.: sob passeios) e sob arruamentos (ex.: acessos a garagens).
Figura 5.5
Figura 5.6
Perfil-tipo do enchimento em áreas não pavimentadas
Perfil-tipo do enchimento em áreas pavimentadas
82
Figura 5.7
Perfil-tipo do enchimento sob arruamentos
5.2.6.3. DISTÂNCIAS EM RELAÇÃO A OUTRAS REDES ENTERRADAS
As distâncias mínimas entre a rede de gás e as restantes redes enterradas preconizadas pela Portaria n.º 386/94 são as que se esquematizam nas Figuras 5.8 (em percursos paralelos) e 5.9 (em cruzamentos). Sempre que não for possível cumprir as distâncias mínimas, a tubagem deve ser protegida com uma manga de protecção, nos seguintes materiais:
Betão, fibrocimento ou outros materiais não combustíveis no caso de proximidade a cabos eléctricos, telefónicos ou similares; PVC, Polietileno ou Betão no caso de proximidade a redes de água ou esgotos.
Nos casos em que for necessário recorrer a mangas, deverá ainda observar-se o seguinte:
As mangas devem ter um comprimento tal que nas suas extremidades se verifiquem as distâncias mínimas preconizadas nas Figuras 5.8 e 5.9. O espaço anelar entre a tubagem de gás e a manga deve ser preenchido com areia doce peneirada. Quando tal não for possível, este espaço terá de ser convenientemente ventilado, de modo que eventuais fugas de gás sejam conduzidas até aos extremos da manga, os quais devem descarregar essas fugas por forma a não constituírem perigo.
Quando a tubagem de gás for enterrada em zonas ajardinadas, arborizadas ou arborizáveis, terão de ser tomadas precauções suplementares em matéria de protecção mecânica, designadamente através do recurso a mangas de fibrocimento
83
ou betão (protecção contra raízes) ou dispositivos nos mesmos materiais mas em forma de "meia-cana" (protecção contra agressões mecânicas).
Figura 5.8
Distâncias mínimas em percursos paralelos
Figura 5.9
Distâncias mínimas em cruzamentos
5.2.6.4. ABERTURA DE VALA
A abertura das valas para implantação da tubagem pode ser efectuada por meios manuais ou mecânicos, sendo neste caso os trabalhos de escavação precedidos pela abertura de poços de sondagem distanciados, por exemplo de 30 a 40 metros, de modo a evitar a danificação de outras infra-estruturas.
5.2.6.5. ASSENTAMENTO DA TUBAGEM
84
Na fase do assentamento da tubagem, a vala deverá estar seca e o fundo regularizado, livre de pedras e coberto com uma almofada de areia doce, com uma altura mínima de 10 cm. O alinhamento de troços rectos de tubagem ao longo da vala será feito sobre suportes de madeira, sacos de areia ou roletes. As mudanças de direcção são realizadas a frio, por dobragem elástica, sempre que o espaço disponível o permita, com as seguintes condições para o raio de curvatura: R > 30 × de
para de < 160 mm
R > 50 × de
para de
≥
160 mm
R - Raio de curvatura de - diâmetro exterior
Quando não for possível cumprir o estabelecido no parágrafo anterior, as alterações de direcção da tubagem, serão realizadas com utilização de acessórios soldados. Para sinalização ao longo de toda a tubagem, à distância de 30 cm acima da geratriz superior, será colocada uma fita avisadora de cor amarela, contínua e com a inscrição “ATENÇÃO-GÁS” bem visível e indelével, inscrita a intervalos não superiores a 1 m. 5.2.6.6. INSPECÇÃO E ENSAIO
Recomenda-se que no caso de troços enterrados em instalações que recebem público (Escolas, Hospitais, Hotéis, etc.) a execução dos trabalhos seja acompanhada por uma Entidade Inspectora reconhecida e objecto de relatório, nomeadamente no assentamento de tubagem, execução de soldaduras e ensaios de pressão.
5.3. Ligação à tubagem A ligação entre tubagens da mesma natureza pode ser efectuada pelos processos indicados no Quadro 5.3. Aço
Cobre
Aço galvanizado
Observações
85
Soldadura eléctrica
Portaria n.º 361/98, Sim
Não
Não
de<54
Não
110≥de>54
Brasagem capilar forte Soldobrasagem
Sim
Artigo 7º, n.º 3 Colunas montantes
Não
embebidas Portaria n.º 361/98,
Não
Artigo 48º Classe PN 10
Flange
Sim
Não
(junta de
Sim
elastómero) Só para União roscada
de≤
Não
60,3mm de
Só para
Portaria n.º 361/98,
de≤60,3mm
Artigo 7.º
- diâmetro exterior da tubagem
Quadro 5.3
Para a ligação entre tubagens de natureza diferente podem utilizar-se:
Acessório de ligação PE / Metal;
Flanges;
Juntas isolantes ou acessórios mistos, produzidos em fábrica, para ligações entre o aço e o cobre, soldados no lado do aço e brasados forte ou soldobrasados no outro extremo.
Sobre a utilização de juntas isolantes, o Art.º 48.º da Portaria n.º 361/98 estipula ainda o seguinte:
Deve ter-se o cuidado de não deixar aquecer excessivamente o núcleo isolante durante as operações de soldadura ou brasagem forte; As pontas lisas devem ter um comprimento suficiente para permitir as soldaduras sem aquecimento excessivo do revestimento; As juntas isolantes não devem ser instaladas em locais onde possam ficar sujeitas a agressões.
5.3.1. JUNTAS MECÂNICAS
A aplicabilidade de ligações mecânicas está condicionada pelas seguintes prescrições da Portaria n.º 361/98:
86
.
Art.º 13.º, n.º 4: "Na interligação entre diversos troços de tubagem devem ser usadas, sempre que possível, uniões ou juntas soldadas, brasadas ou soldobrasadas";
.
Art.º 20.º, n.º 2: "As tubagens de gás embebidas não devem incorporar qualquer junta mecânica, excepto se esta for indispensável, caso em que ficará contida numa caixa de visita com acessibilidade de grau 3";
.
Art.º 48.º, n.º 2: "Só devem usar-se ligações por juntas mecânicas ou flanges quando haja necessidade de desmontagem futura das tubagens ou o traçado da tubagem a isso obrigue";
.
Art.º 48.º, n.º 3: "O uso de juntas mecânicas deve ser limitado à instalação de válvulas e acessórios, às ligações de aparelhos, nos casos em que se usem tubos de cobre e em situações nas quais as operações de brasagem forte ou soldobrasagem não possam ser correctamente executadas no local".
As roscas deverão ser roscas gás e obedecer à norma pr EN 10226-1. Na execução das roscas deverá ter-se em consideração os cuidados necessários para assegurar, nomeadamente, a estanquicidade da junta. Alguns destes cuidados são os seguintes:
A roscagem não deverá apresentar deformação ou separação do filete de rosca;
As rebarbas provenientes dos cortes deverão ser cuidadosamente removidas.
As flanges deverão ser da classe PN 10 e do tipo "slip-on" ou "welding neck".
5.3.2. MEIOS AUXILIARES DE ESTANQUICIDADE
Segundo o Art.º 48.º, nº 8, da Portaria n.º 361/98, "a estanquicidade das juntas não soldadas deve ser obtida por aperto metal-metal, admitindo-se contudo o uso de pequenas quantidades de produtos acessórios, tais como a fita PTFE e pastas ou líquidos apropriados, de acordo com a EN 751-3, sendo interdito o uso de filaça, ou pastas do tipo polimerizavél".
87
A selecção destes meios auxiliares de estanquicidade deverá ainda fazer-se de acordo com as disposições do Art.º 14.º do mesmo Regulamento, designadamente: Só devem ser utilizados materiais conformes com as normas técnicas aplicáveis; Os empanques e pastas para juntas devem ser resistentes ao tipo de gás utilizado, não sendo permitidos, nomeadamente, os de borracha natural, couro, amianto, mialhar, mínico ou zarcão, linho e alvaiade de zinco ou de chumbo e pastas do tipo polimerizável. Sem prejuízo do descrito no parágrafo anterior, devem ser satisfeitos os requisitos da EN 751. É admitido o uso de juntas com anilhas de vedação à base de elastómeros, na condição de aquelas trabalharem à compressão sobre encostos planos de superfície adequada.
São indicados a seguir, a título de exemplo, alguns dos materiais auxiliares de estanquidade que podem ser usados em pequenas quantidades:
.
“Massas húmidas”, obedecendo à Norma DIN 30660 ( exº Paraliq PM 35 );
.
“Loctite”, refª 542, 577 ou equivalente;
.
PTFE, tipo “teflon” (indicado apenas para roscas que obedeçam à norma pr EN 10226-1)
5.3.3. SOLDADURA
As ligações soldadas são executadas por soldadores que sejam possuidores, além do Certificado de Qualificação emitido por organismo oficialmente reconhecido, da licença emitida pela D.G.E., como previsto pelo Dec. Lei n.º 263 / 89 de 17 de
88
Agosto, alterado pelo Dec. Lei n.º 232/90 que por sua vez foi alterado pelo Dec. Lei n.º 7/2000. Os materiais de adição deverão evidenciar a sua Qualidade através de Certificado emitido por organismo oficialmente reconhecido. 5.3.3.1. SOLDADURA DE TUBAGEM EM AÇO CARBONO
Cuidados a ter na utilização dos eléctrodos: Os eléctrodos revestidos podem ser facilmente danificados se não forem tomados cuidados quanto ao seu manuseamento e armazenagem. Eléctrodos com o revestimento danificado de forma a expor a sua alma não deverão ser utilizados já que o arco eléctrico a que dão origem é instável, a protecção do banho de fusão mal assegurada e consequentemente o cordão de soldadura pode apresentar defeitos graves. A absorção de humidade pode também comprometer o desempenho dos eléctrodos, porque a humidade excessiva pode originar instabilidade do arco, dar origem a salpicos bem como a porosidades no cordão de soldadura, originar a fragilização do aço, ou a sua fissuração a frio. No caso de eléctrodos com revestimentos básicos, existem cuidados especiais a tomar: a) Serem adquiridos em embalagens hermeticamente fechadas; b) Armazenados em ambientes controlados; c) Aberta a embalagem, os eléctrodos deverão ser guardados em
estufas utilizadas apenas para este fim; d) Não devem permanecer fora da estufa por longos períodos de tempo; e) Caso não seja possível respeitar o cuidado anterior, secar os
eléctrodos, após o que deverão ser de novo armazenados em estufa. De realçar que as temperaturas de secagem e armazenagem variam consoante o fabricante de eléctrodos, pelo que estes devem ser consultados antes de se proceder a qualquer tratamento de secagem dos eléctrodos. Instalação de Soldadura : A máquina de soldadura constitui a fonte de energia, podendo ser de vários tipos, devendo contudo em qualquer dos casos possuir as seguintes características:
89
a)
Tensão em vazio que permita um fácil escorvamento do arco eléctrico;
b) Fornecer em regime variável uma tensão suficiente, capaz de permitir o reescorvamento espontâneo do arco eléctrico sempre que este é interrompido. No caso particular da utilização de corrente alternada, reescorvar o arco eléctrico sempre que a corrente se anula; c)
Permitir uma regulação simples e precisa da corrente de soldadura;
d) Possuir uma característica eléctrica externa, [v = f (I)], de forma apropriada. O porta eléctrodos deverá permitir o conforto e a segurança do soldador Parâmetros de Soldadura: Na soldadura manual com eléctrodos revestidos, os principais parâmetros e variáveis operatórias são: o tipo e o diâmetro do eléctrodo, a polaridade, a intensidade da corrente de soldadura, o comprimento do arco, velocidade de soldadura, forma de manipulação do eléctrodo e sequências de deposição e soldadura. 5.3.3.2. BRASAGEM DO COBRE
Em função do diâmetro da tubagem deverá utilizar-se o processo de brasagem forte e soldobrasagem, respectivamente para tubagem de diâmetro inferior ou igual a 54 mm e superior. O material de adição deve ser de qualidade e composição compatíveis com a qualidade do tubo de cobre a soldar, (Ag ≥ 40%) e deve obedecer a normas ou especificações aceites por um Organismo oficialmente reconhecido. Não são aceites as ligas do tipo fosforado. O abocardamento do tubo deverá satisfazer as condições referidas na Figura 5.10 e Quadro 5.4, onde estão estabelecidas as dimensões e respectivas tolerâncias dos encaixes dos tubos e dos acessórios.
90
Figura 5.10
Diâmetro exterior,
Abocardamento de tubos
A[mm]
B[mm]
de [mm] 6
7 +1/0
8
+ 0,155
8 +1/0
10
de
9 +1/0
12
+ 0,065
10 +1/0
15
13 +1/0
18
15 +1/0
22 28
de + 0,185 de + 0,075
17 +1/0 23 +1/0
35
+ 0,25
26 +1/0
42
De
29 +1/0
54
+ 0,10
36 +1/0
Quadro 5.4
A ligação tubo/acessório não deverá apresentar qualquer marca de degradação provocada pela chama do maçarico oxiacetilénico. O cordão de ligação tubo/acessório deverá ser contínuo e regular, sem exibir qualquer defeito do tipo, cratera ou fissura. A sobrespessura da ligação não deverá ultrapassar em dimensão a espessura do tubo.
91
Figura 5.11
Não são admissíveis ligações incompletamente preenchidas. As figuras seguintes apresentam-se a título de exemplo.
Figura 5.12
5.3.3.3. SOLDADURA DE POLIETILENO
As ligações entre tubos e entre tubos e acessórios podem ser dos seguintes tipos:
Electrossoldadura por uniões electrossoldáveis;
Soldadura topo-a-topo para diâmetro nominal
≥
90 mm
92
Os equipamentos de soldadura deverão estar certificados por um organismo reconhecido de modo a obedecer às condições técnicas adequadas às operações a efectuar. Deverão também estar em perfeito estado de conservação e equipados com os instrumentos de medida indispensáveis a um controlo permanente dos principais parâmetros de soldadura. Preparação das superfícies a soldar: Para o corte dos tubos pode ser utilizado um corta-tubos ou uma guilhotina, não sendo aconselhável o uso de serrote ou outro processo de corte. No caso de tubos destinados a electrossoldadura, será utilizado também o raspador ou superficiador. A extremidade dos tubos, quando destinada a soldar topo-a-topo deve apresentar perpendicularidade do plano de corte em relação ao eixo dos elementos a soldar e da superfície quando destinada à electrofusão. Antes de se proceder à soldadura, deve retirar-se cerca de 50 mm de cada extremidade dos tubos, devido a estarem sujeitos à ovalização, e após o corte as superfícies serão desengorduradas por intermédio de um produto desengordurante volátil.
Soldadura topo-a-topo com interface de aquecimento:
O soldador deve proteger o posto de soldadura, pré-montar no equipamento de soldadura os elementos a soldar e proteger as extremidades dos mesmos; Alinhar e nivelar os elementos a soldar face ao equipamento de soldadura, de modo a tornar coincidentes os seus eixos; Preparar com o auxílio da interface de corte/preparação as superfícies a soldar, tendo o cuidado de a força de encosto não atingir valores que provoquem um esforço excessivo no equipamento. Após o corte retirar a interface e as aparas resultantes da operação; Verificar o alinhamento entre os elementos a soldar, desengordurar a interface de aquecimento e as extremidades dos elementos a soldar e verificar a temperatura de superfície da interface de aquecimento; 93
Aplicar o valor da força e o tempo de encosto à unidade de aquecimento, de modo a proporcionar o aparecimento do rebordo de fusão definido pela sua altura. A altura do rebordo deve estar compreendida entre 1 e 2 mm; Executar a soldadura, tendo em atenção os parâmetros indicados para o tipo de tubo e da máquina de soldar; Após a fase de arrefecimento, durante a qual o conjunto soldado não pode sofrer qualquer movimento, proceder ao controlo visual e dimensional do rebordo de soldadura; O critério de aceitação será o da Norma DVS 2202. A variação na largura do cordão não deverá ser superior a 1mm.
Electrossoldadura :
O soldador deve proteger o posto de soldadura, pré-montar no equipamento de soldadura os elementos a soldar e proteger as extremidades dos mesmos; Preparar a superfície dos elementos a soldar. É aconselhado retirar como máximo 0,1 mm; Pré-montar os elementos a soldar. Antes de proceder à montagem dever-seá marcar, sobre os elementos a soldar, a extensão de encaixe do acessório electrossoldável; Desengordurar as áreas de soldadura, montar o conjunto e fixar os elementos a soldar por meio de posicionadores; Proceder à soldadura de acordo com as instruções do fabricante do acessório, desmontar os posicionadores e respeitar o tempo de arrefecimento; Proceder ao controlo visual da soldadura. O critério de aceitação é o da Norma DVS 2202.
94
5.4. Ligação equipotencial das instalações de gás Como referido na secção 2.4., a rede interior do imóvel deve ser dotada de ligação à terra, de acordo com o Dec. Lei n.º 740/74 e Dec. Regulamentar n.º 90/84, dos quais destacamos as seguintes prescrições: 5.4.1. LIGAÇÃO DA INSTALAÇÃO AO ELÉCTRODO DE TERRA
Esta ligação deverá ser estabelecida através de um condutor de Cobre (cabo do tipo VV cf. NP-919), de revestimento verde e amarelo, normalmente ligado à instalação de gás através de uma braçadeira resistente à corrosão, ao nível da caixa de entrada do edifício. A ligação deste condutor ao eléctrodo de terra deverá ser robusta e garantir a continuidade e permanência da ligação. 5.4.2. CARACTERÍSTICAS DO ELÉCTRODO DE TERRA
Deverão observar-se, entre outras, as seguintes disposições regulamentares:
O eléctrodo de terra a utilizar será exclusivo da instalação de gás; A ligação do condutor de terra ao eléctrodo de terra deverá garantir que a natureza ou o revestimento destes elementos não dê origem a corrosão, quando na ligação intervenham metais diferentes em contacto. A zona desta ligação deverá estar isolada da humidade por uma camada protectora impermeável e durável, de massa isolante ou tinta plástica; O eléctrodo de terra poderá ser de cobre, de aço galvanizado ou de aço revestido de cobre, sob a forma de chapa, vareta, tubo, perfilado ou fita. No caso de aço revestido, o revestimento terá uma espessura de 0,07 mm (se de Zinco) ou 0,7 mm (se de Cobre); De forma a garantir um escoamento fácil às correntes de terra, as dimensões do eléctrodo serão as referidas no Quadro 5.5. Para eléctrodos constituídos de materiais que por si só tenham resistência à corrosão da classe C3 (aço inoxidável, bronze, etc.), as suas dimensões serão as indicadas para os eléctrodos de Cobre.
95
Tipo Chapa
Material
Dimensões
Cobre
2 mm de espessura; 1 m2 de superfície
Aço galvanizado
3 mm de espessura; 1 m2 de superfície
Cobre Aço
Vareta
c/revest.
Cobre
15 mm de diâmetro; 2 m de comprimento
Aço galvanizado Cobre Tubo Aço galvanizado
Perfilado
Aço galvanizado
Cobre Cabo Aço galvanizado
Fitas
2 mm de espessura; 20 mm de ∅; 2m de comprimento 2,5 mm de espessura; 25mm de ∅; 2m de comprimento 3 mm de espess.; 2m de comprim.; 60 mm dim. Transversal 25 mm2 de secção; 1,8 mm de ∅ dos fios componentes 100 mm2 de secção; 1,8 mm de ∅ dos fios componentes
Cobre
25 mm2 de secção; 2 mm de espessura
Aço galvanizado
100 mm2 de secção; 3 mm de espessura Quadro 5.5
5.4.3. INSTALAÇÃO DO ELÉCTRODO DE TERRA
Deverão observar-se, entre outras, as seguintes disposições regulamentares:
O eléctrodo de terra deverá ficar enterrado em local tão húmido quanto possível, de preferência em terra vegetal, fora de zonas de passagem e a distância conveniente de depósitos de substâncias corrosivas que possam infiltrar-se no terreno; As chapas, as varetas, os tubos e os perfilados deverão ficar enterrados verticalmente no solo a uma profundidade tal que entre a superfície do solo e a extremidade superior do eléctrodo haja uma distância mínima de 0,8 m. No caso de cabos ou fitas, a profundidade não será inferior a 0,6 m.
96
5.4.4. INSTALAÇÕES COM ELEMENTOS ISOLANTES
Sempre que a continuidade das estruturas metálicas seja interrompida por elementos electricamente isolantes (troços enterrados em Polietileno, juntas de ligações flangeadas, etc..), deverá cada um dos sub-sistemas de natureza metálica ser ligado à terra individualmente.
97
Capítulo
6.
Ensaios, inspecções colocação em serviço
98
6.1. Introdução Em matéria de Ensaios e Inspecções, após publicação da legislação preconizada pelo Dec. Lei n.º 521/99, a Portaria nº 362/2000, no seu Art.º 5.º estipula o seguinte: A entidade distribuidora só pode iniciar o abastecimento de gás quando na posse do termo de responsabilidade emitido pela entidade instaladora e depois de a entidade inspectora ter procedido a uma inspecção das partes visíveis, aos ensaios da instalação e à verificação das condições de ventilação e de evacuação dos produtos de combustão, por forma a garantir a regular utilização do gás em condições de segurança. Sendo detectados defeitos no decurso da inspecção que antecede o início do abastecimento, a entidade distribuidora deverá notificar o proprietário de modo que este tome as medidas necessárias à correcção das anomalias e solicite novamente a intervenção da entidade inspectora. Se não forem encontradas não conformidades com a legislação e as normas aplicáveis, a entidade inspectora deve emitir um certificado de inspecção das instalações de gás conforme o modelo respectivo, anexo ao Estatuto das Entidades Inspectoras. O Dec. Lei n.º 521/99, no seu Art.º 11.º estipula o seguinte: Sempre que sejam executadas novas instalações de gás, ou quando as existentes sofram alteração, a entidade instaladora emite um termo de responsabilidade, em conformidade com o modelo a aprovar por despacho do director-geral da Energia. A empresa distribuidora de gás pode exigir da entidade instaladora que os ensaios e demais verificações de segurança sejam efectuados na presença de um seu representante.
99
O termo de responsabilidade, referido anteriormente, é emitido em triplicado, destinado-se o original ao proprietário, o duplicado à empresa distribuidora e o triplicado à empresa instaladora. E no seu Art.º 12.º refere ainda o seguinte:
Se a entidade inspectora considerar que as instalações de gás apresentam deficiências, deverá, por escrito, informar o proprietário para que este proceda às necessárias correcções. Caso o proprietário manifeste desacordo sobre o resultado da inspecção, a entidade inspectora deverá, por escrito, informar a direcção regional do Ministério da Economia (DRME) territorialmente competente, justificando o seu relatório da inspecção. O certificado de inspecção das instalações de gás é emitido em duplicado, destinando-se o original ao proprietário e o duplicado à empresa distribuidora.
6.2. Ensaios a executar Dado que o Art.º 63.º da Portaria n.º 361/98 estipula que os ensaios de resistência mecânica só terão lugar no caso de troços cuja pressão de serviço seja superior a 0,4 bar, valor acima do máximo preconizado para instalações de gás (a menos que se trate do abastecimento de equipamentos especiais que requeiram pressões de funcionamento elevadas), optou-se por apenas se descrever o procedimento para os ensaios de estanquicidade. Sempre que necessário, os ensaios de resistência mecânica deverão ser executados nos moldes previstos no Art.º 64.º da Portaria n.º 361/98.
6.3. Ensaio de estanquicidade Durante o ensaio de estanquicidade deverão ser observados os seguintes pontos:
Fluido de ensaio: ar comprimido, azoto ou o gás que vai ser fornecido. A utilização de azoto ou de ar obriga à purga da instalação no final do ensaio;
100
Faseamento do ensaio: o ensaio de estanquicidade deverá ser desdobrado em duas fases, correspondentes respectivamente aos troços a montante e a jusante do contador; Pressão de ensaio: 1,5 vezes a pressão de serviço, com um mínimo de 1 bar, excepto a jusante do último andar de regulação em que a pressão de ensaio deve ser de 150 mbar; Pesquisa de fugas: deverá utilizar-se solução espumífera, sendo interdita a utilização de chamas; Manómetros: deverão ser do tipo Bourdon, ter divisões de 5 mbar e possuir certificado válido como sendo de incerteza máxima de 0,5 %: Período mínimo de ensaio: 15 minutos durante a vistoria (recomenda-se contudo que o ensaio particular da empresa instaladora seja feito durante um período mais dilatado de tempo, idealmente 6 horas);
Período de condicionamento: recomenda-se que o primeiro registo de pressão
só ocorra ao fim de 10 minutos após a pressurização do sistema;
Correcção do efeito da variação de temperatura: no caso de ensaios prolongados, com diferenças de temperatura importantes entre o início e o final do ensaio, proceder-se-á à correcção dos valores de pressão, de acordo com a seguinte expressão: P2 = [ ( P1 + 1,01325 ) ×
T2 + 273 ] − 1,01325 T1 + 273
com: P1: leitura de pressão relativa no instante 1, em bar; P2: leitura de pressão relativa no instante 2, em bar; T1: temperatura no instante 1, em ºC; T2: temperatura no instante 2, em ºC;
101
6.4. Ligação de ramal e colocação em serviço Uma vez concluídos com sucesso os passos referidos anteriormente, deverá a empresa distribuidora providenciar as condições necessárias ao abastecimento deste(s) Cliente(s), nomeadamente a ligação da instalação ao ramal da sua rede de distribuição. Após a ligação do ramal, a empresa distribuidora contactará a empresa instaladora para que esta esteja presente durante a "Colocação em Disposição de Serviço" da instalação, operação que se destina a colocar em carga as partes comuns da instalação. De acordo com o Art.º 12.º do Dec. Lei n.º 521/99, a empresa distribuidora só pode iniciar o abastecimento quando na posse do termo de responsabilidade da empresa instaladora (secção 6.1.) e depois de a entidade inspectora ter procedido a uma inspecção das partes visíveis, aos ensaios de estanquicidade da instalação, verificação das condições de ventilação e evacuação dos produtos de combustão, por forma a garantir a regular utilização do gás em condições de segurança. A entidade inspectora, caso considere que a instalação de gás não apresenta deficiências, emite um Certificado de Inspecção das Instalações de Gás (secção 6.1.). No final desta operação, o gás natural está disponível para ser utilizado. Contudo, as instalações colectivas e individuais de utilização não ficarão em carga até que ocorra o primeiro pedido de abastecimento.
102
Anexo
A.
Parâmetros caracterizadores dos gases
103
A.1 Introdução O Art.º 3.º do Dec. Lei n.º 521/99 estipula que " As características do gás combustível a utilizar, bem como a pressão de alimentação das instalações, serão obrigatoriamente fornecidas pela empresa distribuidora aos projectistas das instalações de gás e traçado das redes". Por sua vez, segundo o mesmo artigo, os "Parâmetros caracterizadores dos gases combustíveis" são estabelecidos por portaria do Ministro da Economia, devendo-se, entretanto, considerar os seguintes:
Família;
Composição química média;
Poder Calorífico superior e inferior;
Densidade em relação ao ar;
Grau de humidade;
Presença de condensados;
Índice de Wobbe.
Nas secções que se seguem, fornecem-se estes parâmetros para o Gás Natural e Gás Propano.
104
A.2. Parâmetros caracterizadores do gás natural 2.1. FAMÍLIA E CARACTERÍSTICAS DE COMBUSTÃO
O Gás Natural do tipo H que será distribuído pela Tagusgás é um gás da 2ª família . 2.2. COMPOSIÇÃO QUÍMICA MÉDIA (% EM VOLUME):
Composição do
Elemento
elemento
Percentagem volumétrica (%)
Metano
CH4
83.70
Etano
C2H6
7.60
Propano
C3H8
1.92
i-Butano
C4H10
0.30
n-Butano
C4H10
0.40
i-Pentano
C5H12
0.08
n-Pentano
C5H12
0.09
n-Hexano
C6H14
0.08
N2
5.4
CO2
0.23
He
0.20
Azoto Dioxido de Carbono Hélio
2.3. PODER CALORÍFICO
P.C.S.:
42,0 MJ / m3(n) 10032 kcal / m 3(n)
P.C.I.:
37,9 MJ / m3(n) 9054 kcal / m 3(n)
2.4. DENSIDADE
105
d ( ar = 1 ) = 0,65
2.5. GRAU DE HUMIDADE E PRESENÇA DE CONDENSADOS
Humidade ( % mássica ): 0 O Gás Natural não apresenta condensados. 2.6. ÍNDICE DE WOBBE
Superior:
Inferior:
W PCS:
52,1 MJ / m3(n)
W PCS:
12442 kcal / m 3(n)
W PCI:
46,2,1 MJ / m 3(n)
W PCI:
11200 kcal / m 3(n)
2.7. PRESSÃO DE DISTRIBUIÇÃO
A pressão relativa à entrada das instalações varia entre 1,0 e 4,0 bar. 2.8. PRESSÃO DA COLUNA MONTANTE
A pressão relativa normal a utilizar é de 100 mbar. 2.9. PRESSÃO DE UTILIZAÇÃO
A pressão relativa normal de utilização é de 20 mbar.
106
A.3. Parâmetros caracterizadores do propano 3.1. FAMÍLIA E CARACTERÍSTICAS DE COMBUSTÃO
O Propano actualmente distribuído pela Beiragás, antecedendo a utilização do Gás Natural, é um gás da 3ª família. 3.2. COMPOSIÇÃO QUÍMICA MÉDIA
O propano comercial é constituído predominantemente por propano e propeno, podendo a parte restante ser constituída por etano, eteno e isómeros de butano e buteno (C3 H8 - % máx: 97,50). 3.3. PODER CALORÍFICO
P.C.S.:
102,10 MJ / m3(n) 24400 kcal / m 3(n)
P.C.I.:
93,50 MJ / m3(n) 22300 kcal / m 3(n)
3.4. DENSIDADE
d ( ar = 1 ) = 1,56 3.5. GRAU DE HUMIDADE E PRESENÇA DE CONDENSADOS
O Gás Propano não apresenta condensados 3.6. ÍNDICE DE WOBBE
Superior:
W PCS:
81,8 MJ / m3(n)
W PCS:
19500 kcal / m 3(n)
3.7. PRESSÃO DE DISTRIBUIÇÃO
A pressão relativa à entrada das instalações varia entre 0,2 e 1,750 bar.
107
3.8. PRESSÃO DE UTILIZAÇÃO
A pressão relativa normal de utilização é de 37 mbar.
108
Anexo
B.
Especificações técnicas
109
ET01
Tubos de aço
1. NORMALIZAÇÃO
Os tubos de aço a utilizar em instalações de gás podem ser com ou sem costura. Contudo, a utilização de tubos com costura implica a verificação das duas seguintes condições: A qualidade do aço ser adequada à sua utilização em canalizações de gás, de acordo com as normas técnicas aplicáveis: As costuras dos tubos serem examinadas a 100% por um método de ensaio não destrutivo, RX, ultra-sons ou electromagnético, tipo “Eddy Current Test”, exame este que terá de ser posterior ao ensaio de pressão interior, não sendo admissíveis defeitos de soldadura. A Portaria n.º 361/98 estipula que os tubos de aço sejam conforme a Norma Portuguesa EN 10208-1 ou outra tecnicamente equivalente. Listam-se, de seguida, outras normas aplicáveis:
ANSI B 2.1: Pipe threads (except Dryseal).
ANSI B 16.5: Steel pipe flanges and flanged fittings.
ANSI B 16.9: Wrought steel butt - Welding fittings.
API 5L: Specification for line pipe.
API 6D: Specification for steel gate, plug, ball and check valves for pipelines service. API STD 1104: Standard for welding pipelines and related facilitie 110
Tubos de aço com costura : AFNOR
API
DIN
NF A 49-400
5L
17172
TSE 210
-
R StE 240.7
TSE 220
Grade A
-
TSE 250
Grade B
R StE 240.7
TSE 290
X 42
R StE 290.7 (TM)
TSE 320
X 46
R StE 320.7 (TM)
TSE 360
X 52
R StE 360.7 (TM)
-
-
R StE 385.7 (TM)
TSE 415
X 60
R StE 415.7 (TM)
TSE 450
X 65
R StE 445.7 (TM)
TSE 480
X 70
R StE 480.7 (TM)
R – Calmado
RR - especial/calmado
2. DIMENSÕES
A título exemplificativo, apresentam-se as dimensões de uso mais corrente previstas na Norma Portuguesa EN 10208-1 para os tubos da série I com as espessuras médias aconselhadas: Designação
Diametro exterior
Espessura
Diametro interior
corrente (polegada)
(mm)
(mm)
(mm)
111
1/8
10.2
1.80
6.6
1/4
13.5
2.30
8.9
3/8
17.2
2.30
12.6
1/2
21.3
2.90
15.5
3/4
26.9
2.90
21.1
1
33.7
3.60
26.5
1 1/4
42.4
3.60
35.2
1 1/2
48.3
4.00
40.3
2
60.3
4.00
52.3
2 1/2
76.1
5.00
66.1
3
88.9
5.60
77.7
4
114.3
6.30
101.7
3. MARCAÇÃO
A marcação dos tubos de aço deverá contemplar, pelo menos, os seguintes dados:
Identificação do fabricante;
Grau de aço;
Código de rastreabilidade. rastreabilidade.
4. CERTIFICADO DE QUALIDADE
Os tubos de aço para as instalações de gás deverão ser adquiridos com Certificado de Qualidade de acordo com a norma EN 10204, tipo 3.1.B.. O Certificado de Qualidade deverá referir, entre outra, a seguinte informação:
Composição química do aço;
Propriedades mecânicas do aço.
112
ET02
Tubos de cobre
1. NORMALIZAÇÃO
De acordo com o Art.º 8.º da Portaria n.º 361/98, os tubos de cobre a utilizar em instalações de gás devem obedecer aos requisitos da Norma NP EN 1057 ou de outra tecnicamente equivalente.
113
2. DIMENSÕES
Apresentam-se, no Quadro seguinte, as dimensões mais correntes dos tubos, previstas na Norma NP EN 1057. Diâmetro exterior
Espessura de parede
Diâmetro interior
(mm)
(mm)
(mm)
6
0.8
4.4
8
0.8
6.4
10
0.8
8.4
12
0.8
10.4
15
1.0
13
18
1.0
16
22
1.0
20
28
1.2
25.6
35
1.5
32
42
1.5
39
54
2.0
50
64
2.0
60
3. MARCAÇÃO
A marcação dos tubos (e acessórios) de cobre deverá contemplar, pelo menos, os seguintes dados:
Identificação do fabricante;
Diâmetro;
Código de rastreabilidade. rastreabilidade.
4. CERTIFICADO DE QUALIDADE
Os tubos de cobre para as instalações de gás deverão ser adquiridos com Certificado de Qualidade de acordo com a norma EN 10204, tipo 3.1.B.. O Certificado de Qualidade deverá referir, entre outra, a seguinte informação:
Composição química;
114
Propriedades mecânicas.
ET03
Tubos de polietileno
1. MATERIAIS
Os tubos de Polietileno a utilizar em troços enterrados de instalações de gás devem ser exclusivamente obtidos a partir de polímeros de base com as seguintes propriedades:
Massa volúmica superior a 935 kg/m 3, determinada em conformidade com a ISO R 1183 e preparada de acordo com a ISO 1872; Índice de fluidez compreendido entre 0.4 e 0.8 g/10 min, determinado em conformidade com a ISO 1133, condição 5 à temperatura de 190º C, com a carga de 5 kg.
O composto de base é de cor preta com riscas de sinalização longitudinais de cor amarela, sendo utilizado o mesmo tipo de polímero. Não é Permitido:
A utilização de matéria reciclada;
A utilização de misturas de resina;
A introdução de aditivos complementares ou outros que não sejam estritamente necessários para a fabricação do tubo.
São admitidos compostos com a seguinte classificação: PE 80 MRS 8.0 e PE 100 MRS 10.0 De acordo com o Art.º 16.º da Portaria n.º 386/94, as características físicas e dimensionais, os ensaios e os controlos de produção devem satisfazer os requisitos das normas ISO 4437, ISO 1183 e ISO 1133. 2. DIMENSÕES
De acordo com o Art.º 16.º da Portaria n.º 386/94, devem ser utilizados tubos com espessura nominal não inferior à definida pela série SDR 11 se a resina for do tipo PE 80 e da série SDR 17.6 se a resina for do tipo 100 ou de outras séries
115
tecnicamente equivalentes. Para os diâmetros exteriores iguais ou inferiores a 32 mm, a espessura mínima deve ser igual ou superior a 3 mm. Apresentam-se no Quadro seguinte as dimensões dos tubos de utilização mais comum, previstas na Norma ISO 4437: Diâmetro nominal
Espessura (mm)
externo (mm)
SDR 11
SDR 17.6
20
3.0
3.0
32
3.0
3.0
40
3.7
2.3
63
5.8
3.6
90 (*)
8.2
5.2
110
10.0
6.3
125 (*)
11.4
7.1
160
14.6
9.1
200
18.2
11.4
(*) - Só utilizável mediante prévia aceitação da Concessionária
3. MARCAÇÃO
A marcação dos tubos de Polietileno deverá contemplar, pelo menos, os seguintes dados:
Identificação do fabricante;
Norma de fabrico;
Qualidade da resina (PE….. MRS…..);
Gás….. (pressão máxima de serviço, em bar);
Dimensões: DN • cm para DN ≤ 32, DN • SDR para DN ≥ 32;
Ano de fabricação (últimos dois dígitos);
Semana de fabricação (dois dígitos);
Lote de fabrico (número);
Origem da matéria prima (uma letra).
4. CERTIFICADO DE QUALIDADE
116
Os tubos de Polietileno para gás deverão ser adquiridos com Certificado de Qualidade de acordo com a norma EN 10204, tipo 3.1.B.. O Certificado de Qualidade deverá referir, entre outra, a seguinte informação: N.º do lote de fabrico / Ano de fabrico / Sigla do fabricante.
ET04 Suportes de tubagem 1. TIPO DE SUPORTES
Independentemente da eventual necessidade de ancoragem da instalação de gás, os suportes das tubagens à vista serão sempre deslizantes e uma vez apertados não deverão exercer fortes pressões sobre a tubagem : apenas o necessário para exercer a sua função. Os suportes deverão ser dos seguintes tipos:
Troços horizontais: braçadeiras ou suportes-guia fechados (Figura E09.1);
Troços verticais: braçadeiras (Figura E09.2);
Nas mudanças de direcção em troços horizontais: suportes de apoio sem guia.
2. MATERIAIS
Tubagem em Aço: Os suportes devem ser de aço galvanizado (grau St 33 / DIN 17100 com tratamento de superfície de acordo com o exposto na norma DIN 2444). O espaço entre a tubagem e o suporte é preenchido com material isolante . Tubagem em Cobre: Os suportes devem ser de plástico, cobre, latão ou aço galvanizado (grau St 33 / DIN 17100 com tratamento de superfície de acordo com o exposto na norma DIN 2444). Nos dois últimos casos o espaço entre a tubagem e o suporte ou braçadeira é preenchido com material isolante.
117
3.. AFASTAMENTO ENTRE SUPORTES
O afastamento entre suportes deverá respeitar o Quadro seguinte: Material da
Diâmetro da
tubagem
Tubagem
Troço horizontal
Troço vertical
10
1.0
1.5
12
1.0
1.5
15
1.0
1.5
18
1.5
2.0
22
1.5
2.0
28
2.5
3.0
35
2.5
3.0
42
3.0
3.0
54
3.0
3.0
≤1/2 "
1.5
2.0
1/2 " < D ≤ 1"
2.0
3.0
1" < D ≤ 1 1/4"
2.5
3.0
D >1 1/4"
3.0
3.0
Cobre
Aço
Separação máxima (m)
Notas:
O afastamento máximo entre suportes em tubagem de aço ou cobre é o mesmo que entre suporte ou braçadeira e qualquer mudança de direcção; 118
Deve prever-se um suporte no ponto mais próximo possível de equipamentos tais como válvulas e reguladores.
Figura E09.1
119
Figura E09.2
120
ET05 Válvula de corte geral 1. CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUÇÃO
De acordo com o Art.º 18.º da Portaria n.º 361/98, o dispositivo de corte geral deve ser do tipo de corte rápido com encravamento e, uma vez accionado, só pode ser rearmado pela concessionária. Não são abrangidos por estes requisitos os estabelecimentos industriais. Classe de Pressão: PN 6 Classe de temperatura: -5 Até ao momento da sua instalação, a válvula deverá estar eficazmente protegida contra a entrada de corpos estranhos. O obturador deverá ser esférico e de 1/4 de volta. 2. MATERIAIS
O corpo da válvula deverá ser de latão estampado, de composição química segundo DIN 17660 e características mecânicas segundo AFNOR FDA 53-403 ou equivalente. 3. LIGAÇÕES
Por junta esferocónica conforme NFE 29-536. Rosca macho cilíndrica segundo ISO 228. 4. MARCAÇÃO
A marcação da válvula deverá contemplar pelo menos:
Identificação do fabricante;
Diâmetro nominal da válvula;
Sentido de passagem do gás, sempre que for relevante para a montagem.
5. CERTIFICADO DE QUALIDADE
121
A válvula deverá ser adquirida com Certificado de Qualidade de acordo com a norma EN 10204, tipo 3.1.B.
ET06 Válvulas de seccionamento 1. CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUÇÃO
As válvulas de seccionamento a instalar nas instalações de gás, a jusante da válvula de corte geral, deverão ser do tipo de 1/4 de volta e de obturador esférico. O movimento dos manípulos de actuação das válvulas deve ser limitado por batente fixos e não reguláveis, de forma a que os manípulos se encontrem:
Perpendiculares à direcção do escoamento do gás, na posição de fechado;
Com a direcção do escoamento do gás, na posição de aberto.
As válvulas não podem possuir qualquer dispositivo de encravamento na posição de aberto. No caso de deterioração do manípulo da válvula, o comando desta deve ser possível através de ferramenta de utilização comum. Classe de Pressão: PN 6 Nota - De acordo com a função da válvula na instalação de gás, poderá ser necessário um sistema para a selagem da mesma na posição de fechado . 2. MATERIAIS
O corpo das válvulas deverá ser de latão estampado, de composição química segundo DIN 17860. 3. LIGAÇÕES
Ligações por roscas gás cilíndricas conforme ISO 228, sendo a estanquicidade assegurada por junta plana. No caso particular de válvulas para ligação directa ao contador, as roscas de saída deverão possuir porca louca prisioneira com rosca interior. Neste caso, deverá ainda observar-se as correspondências do Quadro seguinte:
122
Contador
Válvula DN
Rosca ISO 228
G 2,5
25
G 1 1/4 "
G4
25
G 1 1/4 "
G6
25
G 1 1/4 "
G 10
40
G 1 1/4" ou G 2" (*)
(*) - Consoante indicação caso-a-caso da empresa distribui dora
4. MARCAÇÃO
A marcação de cada válvula deverá contemplar pelo menos:
Identificação do fabricante;
A palavra "Gás" seguida do valor da pressão máxima de serviço;
Diâmetro nominal da válvula;
O sentido de escoamento do gás;
A indicação do binário de aperto, quando as extremidades vierem equipadas com porcas; Código de rastreio (nº de série).
5. CERTIFICADO DE QUALIDADE
A válvula deverá ser adquirida com Certificado de Qualidade de acordo com a norma EN 10204, tipo 3.1.B..
123
ET07 Redutores de entrada em edifício 1. CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUÇÃO
Os redutores a instalar nas caixas de entrada em edifício para a redução de pressão desde o valor reinante na rede de distribuição até o valor pretendido a jusante desta caixa, deverão ser de construção de acordo com as normas em vigor. 2. CARACTERÍSTICAS DE REGULAÇÃO
.
Classe de precisão AC 5 ou AC 10
.
Classe de pressão de fecho SG 10 ou SG 20
2. DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA
Dispositivo de segurança para corte da passagem do gás em caso de excesso de pressão ou de queda de pressão à saída, com encravamento em caso de actuação, obrigando a rearme manual. Dispositivo de segurança contra sobrepressões na saída, mediante válvula de descarga do excesso de pressão. 4. REGIMES DE PRESSÃO
Estes redutores deverão poder funcionar correctamente com Pressões à entrada situadas entre 4,0 bar e 1,0 bar. A pressão de saída ( set-point ou pressão de taragem do regulador) será definida pelo projectista em função da concepção da instalação de gás onde o redutor será instalado. Contudo, só poderá ultrapassar o valor de 100 mbar com autorização expressa por parte da empresa distribuidora. 5. LIGAÇÕES
124
Entrada por junta esferocónica conforme NF E 29-536 rosca fêmea cilíndrica segundo ISO 228, G 3/4.
Saída por junta plana conforme ISO 228. 6 . MARCAÇÃO
A marcação de cada regulador deverá ser conforme as normas em vigor . 7 . CERTIFICADO DE QUALIDADE
Os reguladores deverão ser adquiridos com Certificado de Qualidade de acordo com a norma EN 10204, tipo 3.1.B..
125
ET08 Redutores de contador 1. CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUÇÃO
Os redutores a instalar nas caixas de contador em edifícios colectivos, para a redução de pressão desde o valor que se verifica na coluna montante até o valor pretendido nos aparelhos a gás (ou em situações tecnicamente equivalentes), deverão ser de construção de acordo com as normas em vigor. 2. CARACTERÍSTICAS DE REGULAÇÃO
Classe de precisão AC 5 ou AC 10; Classe de pressão de fecho SG 10, SG 20 ou SG 30. 3. DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA
Dispositivo de segurança para corte da passagem do gás em caso de excesso de pressão ou de queda de pressão à saída. 4. REGIMES DE PRESSÃO
Estes reguladores deverão poder funcionar correctamente com Pressões à entrada situadas entre 0,1 bar e 0,05 bar. A pressão de saída ( set-point ou pressão de taragem do regulador) deverá poder ser ajustada pelo menos nos seguintes intervalos:
20-22 mbar, para a alimentação de aparelhos que utilizem Gás Natural. 37-39 mbar, para a alimentação de aparelhos que utilizem Gás Propano Comercial.
5. LIGAÇÕES
No caso de ligação directa ao contador, estes reguladores deverão ter saída para vedação por junta plana e rosca fêmea cilíndrica conforme ISO 228, G 1 1/4" para ligação a contadores G 2.5, G 4 ou G6. Para contadores G 10, a rosca à saída
126
poderá ser G 1 1/4" ou G 2" devendo o projectista consultar caso-a-caso a empresa distribuidora.
6. MARCAÇÃO
A marcação de cada regulador deverá ser conforme as normas em vigor. 7. CERTIFICADO DE QUALIDADE
Os reguladores deverão ser adquiridos com Certificado de Qualidade de acordo com a norma EN 10204, tipo 3.1.B.
127
ET09 Caixas de entrada em edifício 1. CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUÇÃO
As caixas de embutir na entrada dos edifícios, nas quais se estabelece a ligação da instalação de gás a uma rede de Distribuição, poderão ser:
Caixas metálicas;
Caixas de material termoplástico;
Alojamentos em alvenaria ou betão com porta metálica;
Alojamentos em alvenaria ou betão com porta de material termoplástico.
Quando metálicas, as caixas ou portas deverão receber protecção anti-corrosiva através de:
Decapagem do tipo SA 2 1/2 ( SIS 05.5900 );
Metalização;
Primário para tinta auto-extinguível;
Acabamento com tinta auto-extinguível.
As portas de acesso aos alojamentos ou caixas deverão ser ventiladas e estar identificadas com a palavra "Gás" em caracteres indeléveis e legíveis do exterior. As caixas deverão poder ser abertas manualmente, sem recurso a nenhuma ferramenta ou, em alternativa, serem dotadas de postigo facilmente quebrável em caso de necessidade de actuação sobre a válvula de corte geral (acessibilidade de grau 1), de acordo com o Art.º 18.º, Cap. III, Portaria n.º 361/98. As caixas deverão satisfazer, no mínimo, o grau de protecção IP 439 da norma IEC 529. A construção das caixas e abrigos deverá prever um sistema de fixação dos equipamentos a instalar no seu interior (válvula de corte geral, regulador, eventualmente contador, etc.).
128
2. DIMENSÕES
As dimensões das caixas e abrigos variam obviamente em função dos equipamentos que albergam (redutores de maior ou menor capacidade, ausência ou presença de contador, contador de maior ou menor capacidade, etc.) e deverão portanto ser definidas para cada caso pelo projectista da instalação de gás. A título indicativo, apresenta-se no Quadro seguinte: Dimensões Mínimas a prever para caixas de entrada em edifícios colectivos, com redutor de 25 m 3 /h de capacidade e sem contador: Dimensões
Dim. mínimas
Largura ( mm )
245
Altura ( mm )
380
Profundidade ( mm )
170
129
ET10 Caixas de contador (compartimento) 1. CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUÇÃO
As portas de acesso aos compartimentos ou caixas deverão ser ventiladas e estar identificadas com a indicação do fogo a que pertencem, em caracteres indeléveis e legíveis do exterior. Deverão poder ser abertas manualmente, sem recurso a nenhuma ferramenta para permitir um acesso permanente à(s) válvula(s) e contador (acessibilidade de grau 1). A ventilação deste compartimento poderá ser efectuada de dois modos:
Através de grelhas nas portas; Pela corete da coluna montante que será interligada à caixa de cada contador.
2. DIMENSÕES
As dimensões a prever para as caixas de contador dependem naturalmente da capacidade do contador e deverão ser conforme o Quadro seguinte: Dimensões
Contador G 2,5
G4
G6
G 10
Largura
550
550
550
550
Altura
530
530
530
575
Profundidade
280
280
280
350
Todas as dimensões em mm
Caso o projectista preconize dimensões inferiores às indicadas, deverá apresentar desenho de detalhe que demonstre a exequibilidade da montagem mecânica nas dimensões propostas.
130
Anexo
C.
Simbologia
131
INTRODUÇÃO
A simbologia a utilizar nas peças desenhadas dos projectos de instalações de gás é definida na Norma Portuguesa NP - 4271. Nas páginas seguintes reproduzem-se os símbolos definidos naquela Norma de utilização mais usual. 1)
Tubagem
2)
Ligações
3)
Acessórios
4)
Válvulas
5)
Aparelhos de Queima
6)
Equipamentos e Dispositivos de Controlo e Regulação
132
1. TUBAGEM
2. LIGAÇÕES
133
3. ACESSÓRIOS
4. VÁLVULAS
134
5. APARELHOS DE QUEIMA
135
6. EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS DE CONTROLO E REGULAÇÃO
136
Anexo
D.
Referências
137
1. LEGISLAÇÃO
Portaria n.º 362/2000 de 20 de Junho Aprova os Procedimentos relativos às Inspecções e à Manutenção das Redes e Ramais de Distribuição e Instalações de Gás e o Estatuto das Entidades Inspectoras das Redes e Ramais de Distribuição e Instalações de Gás. Decreto Lei n.º 7/2000 de 03 de Fevereiro. Estabelece os princípios a que deve obedecer o projecto, a construção, a exploração, e a manutenção do sistema de abastecimento de gás natural. Altera a redacção do Dec. Lei n.º 232/90 de 16 de Julho. Decreto Lei n.º 521/99 de 10 de Dezembro Estabelece as normas a que ficam sujeitos os projectos de instalações de gás a incluir nos projectos de construção, ampliação, ou reconstrução de edifícios bem como o regime aplicável à execução da inspecção das instalações. Revoga o Decreto Lei n.º 262/89. Decreto Lei n.º 130/92 de 6 de Julho Define os requisitos essenciais que os aparelhos a gás devem satisfazer e os procedimentos adequados à certificação e ao controlo da conformidade dos aparelhos com aqueles requisitos. Decreto Lei n.º 445/91 de 20 de Novembro, alterado pela Lei n.º 29/92 de 5 de Setembro e pelo Dec. Lei n.º 250/94 de 15 de Outubro Estabelece o regime jurídico do licenciamento municipal de obras particulares. Decreto Lei n.º 232/90 de 16 de Julho Estabelece os princípios a que deve obedecer o projecto, a construção, a exploração e a manutenção do sistema de abastecimento dos gases combustíveis canalizados. 138
Decreto Lei n.º 263/89 de 17 de Agosto Aprova o estatuto das entidades instaladoras e montadoras e define os grupos profissionais associados à indústria de gases combustíveis. Decreto Regulamentar n.º 11/92 de 16 de Maio Define os seguros de projecto e de construção decorrentes da responsabilidade contratual e extra-contratual. Portaria n.º 361/98 de 26 de Junho Regulamento técnico relativo ao projecto, construção, exploração e manutenção das instalações de gás combustível canalizado em edifícios. Portaria n.º 376/94 de 14 de Julho Regulamento técnico relativo à instalação, exploração e ensaio dos postos de redução de pressão a instalar nos gasodutos de transporte e nas redes de distribuição de gases combustíveis. Portaria n.º 386/94 de 16 de Junho Regulamento técnico relativo ao projecto, construção, exploração e manutenção de redes de distribuição de gases combustíveis. Portaria n.º 1248/93 de 7 de Dezembro Estabelece a regulamentação técnica relativa aos aparelhos que queimam combustíveis gasosos e respectivos dispositivos de segurança. Portaria n.º 163-A/90 de 28 de Fevereiro Define os elementos que constituem as instalações de gás em imóveis. Portaria n.º 162/90 de 28 de Fevereiro Aprova os modelos de licenças e credenciais. Portaria n.º 867/89 de 10 de Outubro Define os parâmetros caracterizadores dos gases combustíveis.
139
2. NORMAS
NP – 182 Identificação de fluídos. Cores e sinais para canalizações. NP – EN 437 (1996) Gases de ensaio - Pressões de ensaio - Categorias de aparelhos. NP – 998 Aparelhos termodomésticos a gás para aquecimento instantâneo de água. Condutas de evacuação dos produtos de combustão. Características. NP – 1037 Aparelhos termodomésticos a gás. Instalação, evacuação dos produtos da combustão e ventilação. NP – 4271 Redes, ramais de distribuição e utilização de gases combustíveis da 1ª, 2ª e 3ª famílias. Simbologia. NP EN 10204 (1994) Produtos Metálicos - Tipos de Documentos de inspecção. EN 26
Gas burning appliances for instantaneous production of hot water for
domestic use. EN 30 Domestic Cooking appliances burning gas. EN 125 Flame supervision devices for gas burning appliances EN 743 Plastic piping and ducting systems - Thermoplastics pipes - Determination of the longitudinal reversion. EN 751 Sealing materials for metallic threads joints in contact with 1 st, 2nd and 3rd family gases and hot water - Part 1: Anaerobic jointing compounds; Part 2: Non-hardening jointing compounds; Part 3: Unsintered PTFE tapes.
EN 1057 Copper and copper alloys - Seamless, round copper tubes for water and gas in sanitary and heating applications. EN 10208-1 (1997) Steel pipes for pipelines for combustible fluids - Technical delivery conditions - Part 1: Pipes of requirement class A. prEN 496 (1991) Plastics piping systems - Plastics pipes and fittings - Measurements of dimensions and visual inspection of surfaces. prEN 10226-1 (1995) Pipe threads where pressure tight joints are made on the treads - Part 1: Designation, dimensions and tolerances.
140
ISO 3 (1973) Preferred numbers - Series of preferred numbers. ISO 7.1 (1994) Pipe threads where pressure tight joints are made on the threads. Part 1 - dimensions, tolerances and designation. ISO 65 (1981) Carbon steel tubes suitable for screwing in accordance with ISO 7.1 ISO 161.1 (1978) Thermoplastics pipes for the transports of fluids. Nominal outside diameters and nominal pressures. Part 1 : Metric series.
ISO 228/1 (1994) Filetages de tuyauterie pour raccordement sans étanchéité dans le filet - Partie 1: Dimensions, tolérances et designation. ISO 228/2 (1987) Filetages de tuyauterie pour raccordement sans étanchéité dans le filet - Partie 2: Vérification par calibres à limites. ISO 291 (1977) Plastics - Standard atmospheres for conditioning and testing. ISO 472 (1988) Plastics - Vocabulary. Bilingual edition. ISO 497 (1973)
Guide to the choice of series of preferred numbers and of series
containing more rounded values of preferred numbers. ISO 760 (1978) Determination of water - Karl Fischer Method - General Methods. ISO 1043 (1990) Plastics; Symbols. ISO 1133 (1991) Plastics - Determination of the melt mass-flow rate (MFR) and the melt volume-flow rate (MVR) of thermoplastics. ISO 1167 (1973) Plastics pipes for the transport of fluids. Determination of the resistance to internal pressure. ISO R 1183 (1987)
Plastics - Methods for determining the density and relative
density (specific gravity) of plastics excluding cellular plastics. ISO 1872 (1986) Polyethylene thermoplastics materials - Designation. ISO 3126 (1974) Plastics pipes - Measurement of dimensions. ISO 3607 (1977) Polyethylene (PE) pipes - Tolerances on outside diameters and wall thicknesses. ISO 4065 (1992) Thermoplastic pipes - Universal wall thickness table. ISO 4437 (1988) Buried polyethylene (PE) pipes for the supply of gaseous fuels Metric serie - Specification.
141
