MAR 2006
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Redes de distribuição para gases combustíveis em instalações comerciais e industriais - Projeto e execução Origem: Projeto P rojeto 09:402.02-050/2005 09:402.02-050/2005 ABNT/CB-09 - Comitê Brasileiro de Gases Combustíveis CE-09:402.02 - Comissão de Estudo de Instalações Industriais para Gases Combustíveis Combustible gases net distribution in industrial processes installations – Project and Execution Descriptors: Gas. Pipeline. Gas installation. Pipe lines.
Palavras-chave: Palavras-chave:
Gás. Rede. Distribuição de gás.
23 páginas
Sumário Prefácio 1 Objetivo 2 Referências normativas 3 Definições 4 Requisitos gerais 5 Requisitos específicos Prefácio
A ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas – é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (ABNT/CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ABNT/NOS, circulam para Consulta Nacional entre os associados da ABNT e demais interessados. Para que uma rede de distribuição para gases combustíveis em instalações comerciais e industriais seja considerada de acordo com esta Norma é necessário que atenda a todas as exigências e recomendações nela constantes e não apenas parte delas. 1 Objetivo
Esta Norma fixa os requisitos exigíveis para o projeto e a execução de redes de distribuição interna para gases combustíveis em instalações comerciais e industriais, cuja pressão de operação não exceda 400 kPa (4 kgf/cm2) as quais possam ser abastecidas tanto por canalização de rua como por uma central de gás, sendo o gás conduzido até os pontos de utilização através de um sistema de tubulações. Esta Norma se aplica aos seguintes gases combustíveis: gás natural (GN), gases liquefeitos de petróleo (GLP, propano, butano) em fase vapor e mistura ar-GLP. A não ser que seja especificado de outra forma pelas autoridades competentes, não há intenção de que as prescrições desta Norma sejam aplicadas às instalações, instrumentos ou estruturas que já existiam ou tiveram sua construção e rede de distribuição interna aprovadas anteriormente à data de publicação desta Norma. Excluem-se os casos em que a situação existente envolva um claro risco à vida ou às propriedades.
2 Referências normativas
As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas citadas a seguir. s eguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento. ABNT NBR 5419:xxxx – ABNT NBR 5580:2002 – Tubos de aço-carbono para usos comuns na condução de fluidos - Requisitos e ensaios ABNT NBR 5590:1995 – Tubos de aço-carbono com ou sem costura, pretos ou galvanizados por imersão a quente, para condução de fluidos ABNT NBR 5883:1982 – Solda branda ABNT NBR 6925:1995 – Conexão de ferro fundido maleável classes 150 e 300, com rosca NPT para tubulação ABNT NBR 6943:2000 – Conexões de ferro fundido maleável, com rosca NBR NM-ISO 7-1, para tubulações ABNT NBR 8189:1995 – Manômetro com sensor de elemento elástico ABNT NBR 11720:2005 – Conexões para unir tubos de cobre por soldagem ou brasagem c apilar ABNT NBR 12313:2000 – Sistema de combustão - Controle e segurança para utilização de gases combustíveis em processos de baixa e alta temperatura ABNT NBR 12712:2004 – Projeto de sistemas de transmissão e distribuição d e gás combustível ABNT NBR 12912:1993 – Rosca NPT para tubos - Dimensões ABNT NBR 13206:2004 – Tubo de cobre leve, médio e pesado, sem costura, para condução de fluidos - Requisitos ABNT NBR 13419:2001 – Mangueira de borracha para condução de gases GLP/GN/GNf ABNT NBR 14105:1998 – Manômetros com sensor de elemento elástico - Recomendações de fabricação e uso ABNT NBR 14177:1998 – Tubo flexível metálico para instalações domésticas de gás combustível ABNT NBR 14462:2000 – Sistemas para distribuição de gás combustível em redes enterradas – Tubos de polietileno PE 80 e PE 100 – Requisitos. ABNT NBR 14463:2000 – Sistemas para distribuição de gás combustível em redes enterradas – Conexões de polietileno PE 80 e PE 100 – Requisitos. ABNT NBR 14464:2000 – Sistemas para distribuição de gás combustível para redes enterradas - Tubos e conexões de polietileno PE 80 e PE 100 - Execução de solda de topo ABNT NBR 14465:2000 – Sistemas para distribuição de gás combustível para redes enterradas - Tubos e conexões de polietileno PE 80 e PE 100 - Execução de solda por eletrofusão ABNT NBR 14570:2000 – Instalações internas para o uso alternativo dos do s gases GN e GLP – Projeto e execução ABNT NBR 14745:2004 – Tubo de cobre sem costura flexível, para condução de d e fluidos - Requisitos ABNT NBR 14788:2001 – Válvulas de esfera - Requisitos ABNT NBR 14955:2003 – Tubo flexível de borracha para uso em instalações de GLP/GN - Requisitos e métodos de ensaios ABNT NBR 15277:2005 – Conexões com terminais de compressão para uso com tubos de cobre - Requisitos ABNT NBR NM ISO 7-1:2000 – Rosca para tubos onde a junta de vedação sob pressão é feita pela rosca - parte 1 Dimensões, tolerâncias e designação ASME B16.9:2001 – Factory-Made Wrought Steel Buttwelding Fittings ASME B16.3:1998 – Malleable Iron Threaded Fittings API STD 1104:1999 – Welding of Pipelines and Related Facilities API 5 L:2004 – Specification for Line Pipe ASTM A106:2004 – Standard Specification for Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service
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Projeto 09:402.02-050:2004 09:402.02-050:2004 ASTM A135:2001 – Standard Specification for Electric-Resistance-Welded Steel Pipe ASTM B88:2003 – Standard Specification for Seamless Copper Water Tube
BS EN 1057:1996 – Copper and copper alloys - Seamless, round copper tubes for water and gas in sanitary and heating applications BS 1387:1985 – Specification for screwed and socketed steel tubes and tubulars and for plain end steel tubes suitable for welding or for screwing to BS 21 pipe threads Munsell Book of color 3 Definições
Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as seguintes definições: 3.1 autoridade competente: Órgão, repartição pública ou privada, pessoa jurídica ou física investida de autoridade pela
legislação vigente, para examinar, aprovar, autorizar ou fiscalizar as instalações de gás. Na ausência de legislação específica, a autoridade competente é aquela autorizada pelo poder público a distribuir gás combustível. 3.2 baixa pressão: Pressão abaixo de 5 kPa (0,05 kgf/cm2). 3.3 capacidade volumétrica: Capacidade total em volume de água que o recipiente ou a tubulação pode comportar. 3.4 central de gás : Área devidamente delimitada que contém os recipientes transportáveis ou estacionário(s) e acessórios,
destinados ao armazenamento de gases combustíveis para consumo na própria rede de distribuição interna.
3.5 comissionamento: Conjunto de procedimentos, ensaios, regulagens e ajustes necessários à colocação de uma rede
de distribuição de gás combustível em operação.
3.6 conjunto de regulagem e medição (CRM): Conjunto de equipamentos e dispositivos que se destinam a reduzir a
pressão de entrada, controlar a pressão ajustada e realizar a medição do consumo de gás.
3.7 densidade relativa do gás: Relação entre a densidade absoluta do gás e a densidade absoluta do ar seco, na mesma
pressão e temperatura.
3.8 descomissionamento: Conjunto de procedimentos necessários à retirada de operação de uma rede de distribuição de
gás combustível.
3.9 distribuidora: Entidade pública ou particular responsável pelo fornecimento, abastecimento, distribuição e venda de
gás combustível.
3.10 edificação: Construção de materiais diversos (alvenaria, madeira, metal etc.) de caráter relativamente permanente,
que ocupa determinada área de um terreno, limitada por paredes e teto, que serve para fins diversos como, por exemplo, depósito, garagens fechadas, moradia etc. 3.11 fator de simultaneidade (F): Coeficiente de minoração, expresso em porcentagem, aplicado à potência computada
para obtenção da potência adotada.
3.12 gás liquefeito de petróleo (GLP): Produto constituído de hidrocarbonetos com três ou quatro átomos de carbono
(propano, propeno, butano, buteno), podendo apresentar-se em mistura entre si e com pequenas frações de outros hidrocarbonetos. 3.13 gás natural (GN): Hidrocarbonetos combustíveis gasosos, essencialmente metano e com pequenas frações de
outros hidrocarbonetos.
3.14 inspeção periódica: Conjunto de atividades a serem executadas em períodos pré estabelecidos visando manter as
condições de operação regular.
3.15 limitador de pressão: Dispositivo destinado a limitar a pressão da rede a jusante, para que a pressão não não ultrapasse
os limites estabelecidos por projeto
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3.16 média pressão: Pressão compreendida entre 5 kPa (0,05 kgf/cm ) e 400 kPa (4 kgf/cm ). 3.17 medidor: Aparelho destinado à medição da vazão de gás instantâneo (medidor de vazão) e consumo acumulado
(medidor volumétrico).
3.18 mistura ar-GLP: Mistura de ar com GLP, com o objetivo de substituir o gás natural ou de garantir maior estabilidade
no índice de Wobbe em processos termicamente sensíveis.
3.19 perda de carga: Perda de pressão do gás devida a atritos atri tos ao longo da tubulação e acessórios. acess órios. 3.20 perda de carga localizada: Perda de pressão do gás devida a atritos nos acessórios. 3.21 ponto de utilização: Extremidade rígida da tubulação destinada a receber os aparelhos de utilização de gás. 3.22 potência adotada (A): Potência utilizada para o dimensionamento do trecho em questão. 3.23 potência computada (C): Somatório das potências máximas dos aparelhos de utilização de gás, que potencialmente
podem ser instalados a jusante do trecho.
3.24 potência nominal do aparelho de utilização a gás: Quantidade de calor contida no combustível, consumida na
unidade de tempo, pelo aparelho de utilização de gás, com todos os queimadores acesos e devidamente regulados com os registros totalmente abertos. 3.25 pressão de operação: É a pressão em que um sistema é operado em condições normais, respeitadas as condições
de máxima pressão admissível dos materiais e componentes do sistema.
3.26 processos industriais: Processos utilizados no segmento comercial e industrial, em geral relacionados à utilização e
consumo de gases combustíveis descritos em 4.1.
3.27 profissional habilitado: Pessoa devidamente graduada e com registro no respectivo órgão de classe, com a
autoridade de elaborar e assumir responsabilidade técnica sobre projetos, instalações e ensaios.
3.28 profissional qualificado: Pessoa devidamente capacitada por meio de treinamento e credenciamento executado por profissional habilitado ou entidade pública ou privada reconhecida, para executar montagens, montagens, manutenções e ensaios de instalações de acordo com os projetos e normas. 3.29 queda máxima de pressão: Queda de pressão máxima admissível entre o início do trecho e os pontos de utilização,
causada pela soma da perda de carga nas tubulações e acessórios e pela variação de pressão com o desnível, devido a densidade relativa do gás. 3.30 rede de distribuição interna: Conjunto de tubulações e acessórios, situado dentro do limite da propriedade dos
consumidores, após o regulador de pressão de primeiro estágio ou estação de redução de pressão e medição até os pontos de consumo. 3.31 registro geral de corte: Dispositivo destinado a interromper o fornecimento de gás para toda a rede de distribuição
interna.
3.32 regulador de pressão: Dispositivo destinado a reduzir a pressão do gás. 3.33 tubo-luva: Duto no interior do qual a tubulação de gás é montada e cuja finalidade é não permitir o confinamento de
gás em locais não ventilados, na hipótese de vazamento.
3.34 válvula de alívio: Válvula projetada para reduzir rapidamente a pressão, quando tal pressão excede excede o valor máximo
estabelecido.
3.35 válvula de bloqueio automática: Válvula instalada com a finalidade de interromper o fluxo de gás sempre que a sua
pressão exceder o valor pré-ajustado.
3.36 válvula de bloqueio manual: Válvula instalada com a finalidade de interromper o fluxo de gás mediante acionamento
manual.
4 Requisitos gerais 4.1 Aplicação
As instalações de gases combustíveis tratadas nesta Norma podem ser utilizadas nos seguintes estabelecimentos que possuem equipamentos para processos industriais: a) empreendimentos como supermercados, shopping centers , restaurantes, motéis, hotéis, recauchutadoras de pneus, cozinhas industriais, lavanderias, clubes, padarias, atividades avícolas ou de criação de animais, de secagem de grãos, torrefação de café e outros empreendimentos com características de consumo similares, como hospitais, clínicas de saúde etc., que utilizem em suas atividades equipamentos a gás como fornos de padaria, caldeiras para geração de água quente e vapor, fogões e fornos do tipo industriais, fritadeiras, chapas, combinados etc., voltados para a cocção de alimentos, calandras, estufas para pinturas, autoclaves, bicos de Bunsen e outros aparelhos encontrados nestas atividades;
Projeto 09:402.02-050:2004 09:402.02-050:2004
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b) empreendimentos que utilizam nas suas atividades produtivas equipamentos como fornos em geral (fornos de fusão, vidreiras, lingoteamento, cerâmicas, cadinho, tratamento térmico, fornos tipo rolo secadores para indústrias cimenteiras e similares etc.), caldeiras, aquecedores, maçaricos, estufas, tanques de acabamento superficial, chamuscadeiras, forjas, secadores e outros equipamentos, além de instalações destinadas a promover a climatização a gás de ambientes e a geração de energia elétrica. 4.2 Níveis de documentação
Para o projeto, execução, comissionamento e alterações da rede de distribuição interna devem ser providenciados, pelo responsáveis de cada respectiva fase, os seguintes documentos: a) projeto e memorial de cálculo, incluindo isométrico completo da rede, identificação dos materiais, diâmetro e comprimento da tubulação e seus pontos de suporte, tipo e localização de válvulas e acessórios; b) ART de elaboração do projeto; c) ART de execução, inspeção ou manutenção; m anutenção; d) atualização do projeto conforme construído (as built ); ); e) laudo do ensaio de estanqueidade; f) atestado de comissionamento ou registro de liberação da rede para utilização em carga. Os documentos citados devem estar sempre disponíveis e em fácil acesso para análise, no local da instalação, preferencialmente fazendo parte integrante da documentação técnica da rede de distribuição interna. 4.3 Inspeção periódica
A inspeção periódica deve ser realizada em períodos máximos de 12 meses, podendo variar para menos em função de riscos decorrentes das situações construtivas e de uso de acordo com avaliação e registors realizados pelo responsável da inspeção. Em caso de indícios de vazamento de gás, deve existir inspeção imediata da d a rede de distribuição interna. A inspeção periódica é realizada através de verificações a que deve ser submetida a rede de distribuição interna, destinadas a manter o correto desempenho de todos os seus componentes, constando também as providências a serem tomadas para execução da manutenção preventiva naqueles componentes que possuem vida útil pré estabelecida ou que possivelmnete poderiam apresentar problemas de fadiga, regulagem ou funcionamento. A inspeção periódica deve registrar os resultados e as tarefas que devem ser executadas com a definição dos respectivos responsáveis, de forma que seja mínima a possibilidade de ocorrer alguma falha de qualquer dos componentes da rede de distribuição interna, uma uma vez colocada em funcionamento. A inspeção periódica tem como objetivo garantir que: a) a tubulação e os acessórios encontram-se com acesso desobstruído e devidamente sinalizado; b) todas as válvulas e dispositivos de regulagem funcionam normalmente; c) tubos, conexões e interligações com equipamentos e aparelhos não apresentem vazamento; d) as tubulações estejam pintadas totalmente, inclusive com relação aos suportes empregados; e) sinalização utilizada nos pontos de interesse esteja conforme o especificado; f) os dispositivos de controle de pressão usados nos tubulações tenham sido sid o verificados quanto à sua eficácia e ao seu funcionamento; g) o funcionamento de todos instrumentos e medidores instalados tenham sido verificados e calibrados; h) Inspecionar pontos com flanges e plugs/caps da rede. O resultado da inspeção deve ser registrado e deve estar disponível para verificação junto à documentação técnica da rede de distribuição interna. 4.4 Atribuições e responsabilidades
Os projetos pertinentes da rede de distribuição interna de gás devem ser elaborados por profissional habilitado, acompanhado da devida Anotação de Responsabilidade Técnica (ART).
A execução da rede de distribuição interna deve ser realizada por companhia com profissional qualificado e responsável técnico registrado no respectivo órgão de classe e deve ser acompanhada da devida Anotação de Responsabilidade Técnica (ART). Recomenda-se que a companhia responsável pela execução da rede de distribuição interna possua procedimentos documentados e pessoal devidamente qualificado para execução dos serviços, bem como registros e evidências que possam comprovar tal capacitação. Qualquer alteração do projeto original somente deve ser executada após aprovação do profissional responsável pelo projeto e deve ser devidamente registrada, constituindo-se, ao final da execução, no projeto conforme construído (as built ). ). Após a execução do ensaio de estanqueidade, deve ser emitido o laudo l audo correspondente por responsável técnico registrado no respectivo órgão de classe, acompanhado da devida Anotação de Responsabilidade Técnica (ART). O comissionamento de rede de distribuição interna deve ser realizado por profissional habilitado e responsável técnico, que deve se assegurar da realização da purga p urga e emitir um atestado desta operação conforme 5.4. A autoridade competente pode adequar os requisitos desta Norma à legislação específica local. 4.5 Regulamentações legais e recomendações
Regulamentações legais (leis, decretos, portarias no âmbito federal, estadual ou municipal) aplicáveis devem ser observados na construção de redes de distribuição interna, incluindo, mas não se limitando a, materiais, projetos e instalação da rede. O resultado final de uma rede de distribuição interna de gases combustíveis é função do somatório de componentes e processos inerentes à sua construção. Este resultado final, que se consolida na rede de distribuição interna construída, deve garantir as condições mínimas exigíveis para o seu correto funcionamento durante sua vida útil, dentro de requisitos de qualidade e segurança. Para tanto, devem ser controlados os respectivos componentes e processos que possuam impacto direto no produto final, que é a própria instalação. Recomenda-se, portanto, a investigação adequada de materiais e equipamentos a serem utilizados, serviços de projeto, construção e verificação, bem como o atendimento aos requisitos de projeto definidos para o funcionamento adequado da própria rede de distribuição interna. No tocante aos materiais e equipamentos, deve-se garantir que estes atendam aos requisitos das normas de especificação aplicáveis e citadas nesta Norma. Recomenda-se adicionalmente que os materiais e equipamentos tenham verificado a sua conformidade com relação a esses requisitos. Com relação à prestação de serviços, deve-se verificar a capacidade e gestão organizacional das empresas, principalmente no tocante aos requisitos de qualidade, segurança e meio ambiente, bem como a adequada capacitação da mão-de-obra empregada na realização de cada tipo de serviço executado. Recomenda-se, adicionalmente, que as empresas prestadoras de serviços sejam certificadas com relação à gestão de seus processos, no tocante a requisitos de qualidade, segurança e meio ambiente, e principalmente com relação à sua capacitação técnica associada ao escopo do serviço prestado. Tais providências tem por objetivo garantir que as redes de instalações internas são realizadas de forma a atender aos requisitos desta Norma. 5 Requisitos específicos 5.1 Materiais
Os materiais utilizados na rede de distribuição interna devem possuir resistência físico-química adequada à sua aplicação e compatível com o gás utilizado, bem como devem ser resistentes ou estar adequadamente protegidos contra agressões do meio. A pressão mínima de projeto dos materiais utilizados utili zados na rede de distribuição deve ser conforme apresentado abaixo: a) pressões pressõ es da rede para fluidos na fase vapor ou gasosa até 0,14 MPa: pressão mínima do material é a mesma que a máxima pressão prevista de trabalho; b) pressões pressõ es da rede para fluidos na fase vapor ou gasosa de 0,14 MPa a 0,9 MPa: pressão mínima do material de 0,9MPa; c) pressões de rede para fluidos fluid os na fase vapor ou gasosa acima de d e 0,9 MPa: pressão mínima do material de 1,7 MPa;
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5.1.1 Tubos
Para a execução da rede de distribuição dis tribuição interna são admitidos: a) tubos de condução de aço, com ou sem s em costura, conforme ABNT NBR 5580, no mínimo classe média, para serem utilizados conforme 5.3.3; b) tubos de condução de aço, com ou sem s em costura, conforme ABNT NBR 5590, ASTM A106 grau B e API 5L grau B; c) tubos de condução de aço, com ou sem costura, conforme API 5 L, para pa ra serem utilizados com solda e roscas; d) tubos de condução de aço, com ou sem s em costura, conforme ASTM A135; e) tubos de condução de aço, com ou sem costura, conforme BS 1387; f) tubos de condução de cobre rígido, sem costura, classes A ou I, conforme ABNT NBR 13206; g) tubos de condução de cobre, sem costura, conforme ASTM B88; h) tubos de condução de cobre, sem costura, conforme BS EN 1057; i) tubo de condução de cobre flexível, sem costura, classes 2 ou 3, conforme ABNT NBR NBR 14745; j) tubos de condução de PE, fabricados com composto de polietileno PE 80 e PE 100, conforme ABNT NBR 14462, somente em trechos enterrados e externos às projeções horizontais das edificações. 5.1.2 Conexões
Para execução das conexões são admitidas: a) conexões co nexões de aço forjado, conforme da ASME/ANSI B16.9; b) conexões de ferro fundido maleável, conforme ABNT NBR 6943, a serem utilizadas com tubos conforme ABNT NBR 5580; c) conexões de ferro fundido maleável, conforme ABNT NBR 6925 ou ASME B16.3, a serem utilizadas com tubos conforme ABNT NBR 5590 ou ASTM A106; d) conexões de cobre e ligas de cobre para acoplamento soldado ou roscado dos tubos de cobre conforme ABNT NBR 11720; e) conexões com terminais de compressão para uso com tubos de cobre conforme ABNT NBR 15277. f) conexões de PE, fabricados com composto de polietileno PE 80 e PE 100, conforme ABNT NBR 14463. NOTA - É proibida a utilização de tubos e acessórios de ferro fundido cinzento. 5.1.3 Elementos para interligações
Para se efetuar a interligação entre uma extremidade rígida da tubulação e o aparelho de utilização, medidor ou dispositivo de instrumentação, são admitidos: a) mangueiras manguei ras flexíveis de borracha compatível com a pressão de operação conforme ABNT NBR 13419; b) tubos flexíveis metálicos conforme ABNT NBR 14177; c) tubo de condução de cobre c obre flexível, sem costura, classe 2 ou 3, conforme ABNT NBR 14745; d) tubo flexível de borracha para uso em instalações de GLP/GN – requisitos e métodos de ensaio, conforme ABNT NBR 14955. Devem ser verificados os limites de pressão e temperatura para estes itens, quando de sua utilização. 5.1.4 Acessórios 5.1.4.1 Válvulas de bloqueio
As válvulas de bloqueio tipo devem ser de tipo esfera metálica conforme a ABNT NBR 14788. As válvulas instaladas na rede de distribuição devem ser dimensionadas para suportar, sem vazar, no mínimo 4 vezes a pressão máxima de trabalho admissível da rede (PMTA) e devem ser construídas com materiais compatíveis com o gás combustível utilizado. As válvulas devem ter identificadas em seu corpo a classe de pressão e a marca do fabricante.
NOTA - É vedado o emprego de ferro fundido. 5.1.4.2 Reguladores de pressão
Devem ser fabricados conforme ABNT Equipamentos destinados ao controle da pressão da rede de distribuição e da pressão de operação dos queimadores podem possuir dispositivos de segurança acoplados, conforme estabelecido em 5.1.5. Os reguladores de pressão devem ser selecionados para atender à pressÃo da rede de distribuiçao interna onde estão instalados e à potência computada prevista para p ara os aparelhos de utilização de gás por p or eles servidos. 5.1.4.3 Medidores
Os medidores de vazão podem ser utilizados nos processos industriais, sendo admitidos medidores de tipo volumétrico e mássico. Os medidores de gás devem permitir a medição de um volume ou massa de gás correspondente à potência adotada e pressão prevista para o trecho de rede onde serão s erão instalados. 5.1.4.4 Manômetros
Devem ser dimensionados para atuar preferencialmente entre 25% e 75% de seu fundo de escala, classe de precisão mínima 2/3/2, conforme as ABNT NBR 8189 e ABNT NBR 14105. 5.1.4.5 Válvulas tipo solenóide
Abrem ou fecham o fluxo de gás através de comando elétrico. O corpo da válvula deve ser projetado para pressão e temperatura de trabalho da rede onde será instalado. 5.1.4.6 Filtros
Devem ser instalados filtros imediatamente a montante do regulador de pressão, devendo possuir elementos filtrantes substituíveis com passagem máxima de 20 µ e projetados para pressão de trabalho da rede onde serão instalados. Devem ser previstas limpezas periódicas. 5.1.5 Dispositivo de segurança
Os dispositivos de segurança devem possuir proteção, de forma a não permitir a entrada de água, objetos estranhos ou qualquer outro elemento que venha a interferir no seu correto funcionamento. Os dispositivos devem ter identificados, de forma permanente e visível : pressão de acionamento, fabricante, data de fabricação (mês/ano) e o sentido de fluxo. Para o acionamento dos dispositivos de segurança válvula de alívio e válvula de bloqueio por sobrepressão, deve ser utilizada a porcentagem máxima definida na tabela 1, desde que não ultrapasse a pressão máxima definida na mesma tabela, que apresenta apenas a porcentagem máxima recomendada, sendo que os limites inferiores podem ser flexibilizados para valores menores, uma vez que desta forma estão a favor da segurança, devendo ser definidas na rede de distribuição interna segundo a necessidade. Tabela 1 – Acionamento do dispositivo de segurança
P < 5,0 kPa
Acionamento em % acima da pressão nominal de saída 200%
Pressão máxima de acionamento do dispositivo 14,0 kPa
5,0 < p < 35 kPa
170%
94,5 kPa
P > 35 kPa
140%
Não possui limite superior
Pressão nominal de saída
5.1.5.1 Válvula de alívio
Válvula destinada a aliviar o excesso de pressão da rede a jusante do regulador de pressão, sem interromper o fluxo de gás, devendo estar limitada a pressão conforme c onforme tabela 1. Pode estar acoplada ao regulador de pressão. NOTA O importante é definir a máxima pressão aceita na tubulação após a abertura do alívio. No caso de pressões até 5,0 kPa, o valor sugerido por padrões internacionais é de 14,0 kPa. 5.1.5.2 Válvula de bloqueio por sobrepressão
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Válvula destinada a bloquear o fluxo de gás quando a pressão da rede a jusante do regulador de pressão está acima dos dos limites estabelecidos na tabela 1. Pode estar acoplado ao regulador de pressão. 5.1.5.3 Válvula de bloqueio por subpressão
Válvula destinada a bloquear o fluxo de gás quando a pressão da rede a jusante do regulador de pressão está abaixo do limite necessário para obter-se a queima do gás combustível sem possibilidade de extinção da chama. Pode estar acoplada ao regulador de pressão. Normalmente, o limite utilizado para bloqueio de baixa pressão é de 25% a 30% abaixo da pressão nominal do regulador, desde que esteja garantido o funcionamento dos equipamentos. 5.1.5.4 Válvula de bloqueio por excesso de fluxo
Válvula destinada a bloquear o fluxo de gás quando quando a vazão do gás está está acima dos limites estabelecidos para a tubulação e dimensionada para a rede de distribuição interna. Pode estar acoplada ao regulador de pressão. O dimensionamento para o bloqueio deve considerar 1,5 vez a vazão máxima de projeto. 5.1.5.5 Limitador de pressão
O limitador de pressão deve ser dimensionado para limitar a pressão da rede em 1,2 vezes a pressão máxima de trabalho admissível (PMTA). 5.1.5.6 Detectores de vazamento
Os detectores de vazamento podem atuar em conjunto com válvulas de bloqueio automático para interromper o fluxo de gás, quando detectado vazamento de gás com perigo de explosão, ou apenas emitir sinal sonoro ou luminoso. Deve ser levado em conta o ambiente em que o dispositivo será instalado, em relação à classe de proteção do próprio dispositivo. Os detectores de vazamento devem ser acionados no máximo quando a concentração de gás no ambiente chegar a 25% do limite inferior de explosividade do gás combustível (utilizado na rede de instalação interna) em questão, conforme tabela 2. Tabela 2 – Limite de explosividade
Tipo de gás
Limite inferior de explosividade
Gás liquefeito de petróleo (GLP)
2%
Gás natural (GN)
5%
Gás manufaturado reformado
1,3%
Gás de refinaria
3,4%
5.1.6 Outros materiais
Materiais não contemplados por esta Norma podem ser utilizados, desde que investigados e ensaiados para determinar se são seguros e aplicáveis aos propósitos aqui estabelecidos. Adicionalmente, devem ser garantidos pelos fabricantes e aceitos pelas autoridades competentes locais. 5.2 Projeto 5.2.1 Levantamento de consumo de gás
Deve ser levantado o perfil de consumo de gás, com relação aos equipamentos a serem utilizados, de forma a se determinar o consumo máximo instantâneo e a pressão míima necessária da rede de distribuição interna. Para efeito do estabelecimento do consumo máximo instantâneo, quando for necessário, devemser consideradoso poder calorífico (inferior ou superior, conforme aplicação) e a eficiência dos equipamentos. Devemser também consideradoseventual simultaneidade dos consumos na rede de distribuição interna e previsão para aumento de demanda futura. 5.2.2 Pressões de distribuição
Em locais onde a temperatura ambiente possa atingir valores que possibilitem a condensação do gás combustível, ainda que temporariamente, recomenda-se que o limite de pressão da rede seja de 150 kPa para utilização de GLP e 250 kPa para utilização de ar-GLP. Recomenda-se, adicionalmente, trabalhar com pressões mais baixas nas redes de distribuição interna, para minimizar as fugas de gás em caso de vazamento ou acidente. 5.2.3 Proteção 5.2.3.1 Proteção mecânica
Para tubos enterrados, deve-se prever meios de proteção que garantam a integridade dos tubos (por exemplo, laje de concreto), sempre que identificado algum tipo de agressão ag ressão potencial. Para tubos aéreos, deve-se, prever barreiras. tais como vigas, cercas e colunas, sempre que identificado algum tipo de agressão potencial. 5.2.3.2 Proteção contra corrosão
As tubulações devem estar protegidas convenientemente contra a corrosão, levando-se em conta o meio onde estão instaladas e o material da própria tubulação. 5.2.3.3 Pintura
A rede aérea deve ser pintada com tinta que suporte as características do ambiente do local l ocal da instalação. 5.2.4 Localização e traçado 5.2.4.1 Traçado
De posse da planta de situação com a posição da CRM ou da central de gás e dos pontos de consumo, devem ser definidos os traçados da rede interna de distribuição de gás, considerando que: a) os pontos de consumo c onsumo que ficam numa mesma área/região da planta iindustrial ndustrial devem ser agrupados e considerados como um único ponto de consumo, c onsumo, com consumo igual à soma dos consumos dos seus componentes; b) a linha-tronco da rede de distribuição interna deve, partindo da CRM ou da central de gás, dirigir-se para o grupamento de pontos de maior consumo, tendo, se possível, o menor comprimento. Dessa linha-tronco (principal), devem sair as derivações para atender aos demais grupos de pontos de consumo; c) a rede de distribuição interna deve percorrer locais adequadamente ventilados, para evitar o acúmulo de gases em caso de vazamento; d) exista distância mínima de 0,30m em relação a qualquer fonte de ignição ou fonte de calor que possa comprometer a integridade física da tubulação ou possibilite risco no caso de vazamento; e) os acessórios da rede interna (flanges, drenos, válvulas etc.) devem ter afastamento mínimo de 6 m em relação aos equipamentos com chama aberta ou ser protegidos adequadamente, de forma a preservar a sua integridade física; f) devem ser previstos locais adequados, seguros e de fácil acesso na rede de distribuição interna, para instalação das válvulas de bloqueio de emergência manual a não menos que 10 m de distância dos fornos, caldeiras ou outros equipamentos a que se destinam; g) deve ser minimizado o percurso em áreas internas a edificações onde estão instalados os equipamentos de consumo; h) as travessias de tubulações por forro falso, poço ou local não ventilado devem ser proibidas; i) no caso de instalação em locais confinados deve-se providenciar sistema de segurança contra vazamento de gás indesejado, podendo incluir a adoção de equipamentos de proteção citados em 5.1.5, tubo luva que evite o vazamento para o interior do local confinado ou outro sistema considerado adequado; j) no caso de gases que possam estar acompanhados de frações líquidas, como água e oleína, deverão ser colocados sifões nos pontos baixos para retenção e eliminação desses líquidos; recomenda que os drenos sejam providos com duas válvulas de bloqueio manual, tamponados com bujões e com a liberação do produto no exterior das edificações. 5.2.4.2 Afastamentos 5.2.4.2.1 Rede elétrica
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Deve ser evitada a proximidade entre a rede elétrica e a tubulação de gás, gás, principalmente o traçado paralelo entre os dois elementos, a menos que a rede elétrica seja construída a prova de explosão. Caso a tubulação de distribuição interna de gás fique próxima da rede elétrica, deve ser instalado anteparo de material não combustível entre ambos, com o objetivo de evitar que haja acidentalmente contato simultâneo de materiais condutores com a tubulação de gás e com a rede elétrica, conforme sugerido na figura 1.
Figura 1 – Instalação de tubulação de gás
No caso de cruzamento da rede de distribuição interna de gás e rede elétrica enterrada, deve ser providenciada proteção adequada, com o objetivo de evitar que haja acidentalmente contato simultâneo de materiais condutores com a tubulação de gás ou indução elétrica. As tubulações devem ter um afastamento mínimo de 0,30 m de condutores de eletricidade, se forem protegidas por eletroduto, e 0,50 m nos demais casos, para tensões de até 440 V. As distâncias mínimas de uma tubulação a condutores elétricos devem ser de 1 m em caso de condutores com tensão superiores a 440 V e de 5 m em caso de 12.000 V ou superior. Para a instalação de tubulações, deve ser s er considerado instalação de aterramentos e de para-raios conforma NBR 5419. 5.2.4.2.2 Outras instalações
Devem ser mantidos afastamentos mínimos entre a linha de tubulação e quaisquer outros elementos (instalações subterrâneas de utilidades, ruas, edificações etc.) que possam vir a provocar danos na tubulação em função de movimentação das estruturas. 5.2.4.3 Travessias
As travessias de paredes ou lajes devem ser feitas segundo a figura 2, evitando-se sempre o contato entre o tubo e o tubo-luva, de forma que movimentaçôes estruturais não venham a transferir esforços sobre as tubulações. No caso de travessia de piso, a tubulação deve manter o revestimento exigido para tubulações enterradas, até uma altura de 15 cm acima do nível do piso, conforme figura 3. O tubo-luva deve ser dimensionado de forma a promover a exaustão dos gases, no caso de vazamento em seu interior, para um local seguro no exterior da edificação.
Figura 2 – Travessia de tubos através de tubo-luva
Figura 3 – Travessia de tubos e revestimento externo 5.2.4.4 Tubulações enterradas
Para tubulações enterradas, deve ser observada a distância mínima de 0,80 m em relação às áreas internamente edificadas e normalmente ocupadas, tais como escritórios, refeitórios, prédios administrativos etc., e 0,5 m em relação a tubulações de água e esgoto. As tubulações devem ser assentadas fora da projeção das edificações, ou seja, nas suas áreas externas, e não devem passar por elementos estruturais. Tais tubulações não devem utilizar a mesma vala de redes elétricas e/ou telefones e devem ser protegidas externamente contra corrosão, conforme 5.2.2.2. A profundidade das tubulações enterradas deve ser de no mínimo 0,80 m a partir da geratriz superior do tubo em locais sujeitos a tráfego de veículos ou zonas ajardinadas ou sujeitas a escavações. A profundidade das tubulações enterradas deve ser de no mínimo 0,50 m a partir da geratriz superior do tubo, em locais sem tráfego ou sujeitos a tráfego de pessoas. A profundidade das tubulações enterradas pode ser de no mínimo 0,40 m, desde que seja necessariamente considerada proteção específica. É recomendável a análise das situações reais da rede de distribuição interna enterrada, de forma a estabelecer proteções adequadas, calculadas de acordo com os esforços solicitados em cada caso específico.
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Projeto 09:402.02-050:2004 09:402.02-050:2004 Sempre que possível, devem ser evitadas profundidades superiores s uperiores a 1,5 m, nos casos de tubos de polietileno.
Os tubos de polietileno somente devem ser utilizados em trehcos enterrados e externos à projeção horizontal da edificação. 5.2.4.5 Canaletas
A instalação da tubulação em canaletas deve apresentar uma cobertura com grades que apresentem pelo menos 50% da seção vazada, objetivando uma boa ventilação e, conseqüentemente, não ocasionando o aprisionamento do gás em caso de vazamento. O dimensionamento da espessura das paredes e do tampo da canaleta deve ser feito de modo a suportar o tráfego local. É vetada a passagem de eletrodutos ou tubulação de condução de fluidos corrosivos pela canaleta que comporta a tubulação de gás. As canaletas devem ter uma inclinação de no mínimo 1%, longitudinal e transversalmente, para efeito de drenagem da água. As distâncias entre suportes devem ser adequadas em função do tipo de material do tubo utilizado. A figura 4 e a tabela 3 ilustram as dimensões recomendadas para tal situação.
Figura 4 – Instalação de tubos em canaletas Tabela 3 – Dimensões de canaletas de concreto
Canaleta de concreto (dimensões mínimas) ∅
Tubo
A
B
C
D
E
F
pol. 2”
mm
mm
mm
mm
mm
mm
60,5
90
190
20
25
140
3”
89,0
120
220
20
25
200 2 00
4”
115,0
145
245
25
30
250
6”
168,5
200
300
30
35
360
8”
220,0
250
350
40
50
480
10”
273,0
310
420
50
70
590
5.2.5 Identificação
A identificação da rede de distribuição interna deve ser realizada através de pintura, conforme a seguir: a) tubos e conexões na cor amarela (código 5Y8/12 do código Munsell de cores ou 110 Pantone) em instalações de fase gasosa; b) válvulas, reguladores e demais acessórios na sua s ua cor natural ou nas mesmas cores da seção de tubulação em que estes encontram-se instalados. 5.2.6 Local de medição de gás e abrigo de medidores e reguladores
Recomenda-se que no projeto de localização de medição e abrigo de medidores e reguladores, sejam considerados ampliações futuras. 5.2.6.1 Localização do conjunto de regulagem e medição (CRM) para gás natural
São admitidos conjuntos somente para regulagem (CR) ou medição (CM). O CRM quanto à sua localização, deve atender aos seguintes s eguintes requisitos: a) estar em local bem ventilado, de forma a evitar acúmulo de gás eventualmente vazado; b) estar es tar próximo do limite da propriedade, para facilitar o acesso de pessoal credenciado da Empresa Distribuidora para leitura, inspeções, manutenções e intervenções de emergência; c) estar distante no mínimo 10,0 m da cerca ou muro externo da empresa; d) estar distante no mínimo 5,0 m de edificações industriais com janelas e 3,0 m de edificações industriais sem janelas; e) estar distante no mínimo 5,0 m de depósitos de combustíveis sólidos, líquidos e gasosos; f) estar distante no mínimo 5,0 m de subestações, centros de controle de motores ou outros painéis elétricos; g) estar distante no mínimo 5,0 m da projeção vertical de redes de distribuição internas e barramentos de distribuição de energia elétrica, incluindo-se inclusive bandejas de cabos isolados; h) estar protegido de possível ação predatória de terceiros e preferencialmente acondicionando em abrigos e cabines; i) estar protegido contra choques mecânicos, tais como colisão de veículos e cargas em movimento; j) ser de fácil acesso; k) estar em local definitivo; l) estar protegido contra corrosão e intempéries; m) quando o CR, CM ou CRM estiver instalado sob so b cobertura ou em abrigo, este deve ser de material ma terial incombustível. 5.2.6.2 Localização do conjunto de regulagem (CR) para GLP
O CR refere-se à regulagem de pressão do primeiro estágio, sendo alimentado por GLP em fase vapor diretamente dos recipientes de armazenagem ou a partir da central cen tral de vaporização, e deve atender aos seguintes requisitos: a) ser bem ventilado, de forma a evitar acúmulo de gás eventualmente vazado; b) estar preferencialmente localizado no interior da área da central de armazenagem; c) estar protegido contra choques mecânicos, tais ta is como colisão de veículos e cargas em movimento; d) quando o CR estiver instalado sob cobertura ou em abrigo, este deve ser de material incombustível; e) ser de fácil acesso para o pessoal de operação e de manutenção e para as intervenções de emergência previstas em normas específicas; f) estar rigidamente fixado em local específico, demarcado e sinalizado; g) estar protegido contra corrosão e intempéries. 5.2.7 Sistemas internos de redução de pressão (SIRP)
Os cuidados a serem tomados no local da SIRP devem ser estabelecidos para proteger potenciais vazamentos de ruptura do diafragma do regulador ou, se existente, abertura de válvula de segurança de sobrepressão. O ponto de redução de pressão deve ser locado considerando-se os seguintes aspectos:
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Projeto 09:402.02-050:2004 09:402.02-050:2004 a) ser ventilado ou estar em local que não propicie o acúmulo de gás no ambiente; b) estar em condição de temperatura compatível como funcionamento regular dos equipamentos utilizados;
c) prever possibilidade de tubulação para condução c ondução dos gases proveniente do alívio do regulador para ambiente aberto permanentemente ventilado, em função das características de rede de distribuição interna; d) ser de fácil acesso para operação e manutenção; e) estar protegido contra colisão de veículos e cargas em movimento; f) estar em local definitivo; g) estar protegido da ação de atmosferas agressivas ou ser compatível com estas. 5.2.8 Dimensionamento das tubulações
O dimensionamento da tubulação pode ser realizado por p or qualquer procedimento tecnicamente reconhecido. As metodologias consideradas válidas para tal dimensionamento são descritas em 5.2.7.1 a 5.2.7.3. 5.2.8.1 Metodologia A
O dimensionamento mecânico dos tubos deve ser conforme o estabelecido na ABNT NBR 12712. Os diâmetros devem ser calculados considerando uma velocidade máxima de 20 m/s. Sugere-se para tal a utilização da equação de "Renouard" : 2 2 (abs)-PB (abs)
PA
5
1,82
4,82
= 4,67x10 xSxLxQ /D
Onde: Q é a vazão do gás em Nm3 /h; D é o diâmetro interno do tubo em mm; L é o comprimento equivalente do trecho da tubulação em m; S é a densidade relativa do gás em relação ao ar (adimensional) PA é a pressão de entrada de cada trecho em kPa; PB é a pressão de saída de cada trecho em kPa. 5.2.8.2 Metodologia B
O dimensionamento da tubulação de gás e a especificação de reguladores de pressão devem manter a pressão nos pontos de utilização entre os limites mínimo e máximo dos aparelhos de utilização do gás. Tais valores devem ser obtidos das Normas Brasileiras ou Internacionais para os respectivos equipamentos ou, na falta destas, diretamente com os fabricantes. O cálculo de dimensionamento da instalação deve d eve ser realizado considerando-se trechos sob a mesma faixa f aixa de pressão. A pressão de cálculo de entrada do gás deve ser obtida diretamente com a distribuidora ou dos valores de saída de reguladores. Nos pontos de utilização sugere-se a verificação de oscilações momentâneas de presssão variando entre mais 15% e menos 25% da pressão nominal. O dimensionamento da tubulação de gás deve ser realizado de modo a garantir a vazão necessária para suprir a rede de distribuição interna, levando-se em conta a perda de carga máxima admitida e a velocidade máxima admitida para permitir um perfeito funcionamento dos equipamentos de utilização do gás. O limite de velocidade deve ser conforme a tabela 4. Tabela 4 – Limite de velocidade para dimensionamento
Velocidade máxima m/s 40
Filtrado – Grau de filtragem = 20 µ
20
Não filtrado
Condição do gás
O limite de perda de carga deve ser de no máximo 20% da pressão ajustada da rede ou até a pressão mínima necessária ao abastecimento dos equipamentos existentes na planta. Sugere-se que os diâmetros dos tubos de rede de distribuição interna sejam calculados conforme as seguintes etapas e fórmulas, no entanto outros sistemas de dimensionamento podem ser utilizados, desde que seja garantido o perfeito funcionamento da instalação e dos equipamentos conforme especificado nesta Norma. Apurar a potência total a ser instalada no trecho considerado, através do somatório das potências nominais dos equipamentos de utilização de gás por ele supridos. Recomenda-se que tais informações sejam obtidas junto aos fabricantes dos equipamentos. Determinar a vazão do gás (Q) e velocidade (V) conforme as equações a seguir: -5
5
Q = 57,1 x 10 . (P.D / S.L.F) -3
2
2
0,5
(pressão < ou = 75 mbar)
5
0,5
Q = 12,7 x 10 . ((P 1 - P 2 2 ).D / S.L.F)
(pressão > 75 mbar até < ou = 7 bar) 2
V = 4.Q/(((P 1 + P 2 . 3600 . PI .(D . 0,0254) ) 2 )/2)
ou 2.
V = (353,7 . Q) / (D (Pm + 1)
Onde: Q é a vazão em metros cúbicos por p or hora; P é a perda de pressão em milibar; D é o diâmetro interno do tubo em milimetros; mi limetros; S é a densidade relativa do gás ao ar (por exemplo: gás natural = 0,611); L é o comprimento do tubo em metros; F é o fator de fricção; P1 é a pressão a montante em bar; P2 é a pressão a jusante em bar; V é a velocidade do gás em metros por segundo; PI = 3,141592654....; F = 0,0044 X (1+43,5 / D).
Cada trecho de tubulação deve ser dimensionado computando-se a soma das vazões dos equipamentos de utilização de gás por ele servidos. O comprimento total deve ser calculado somando-se o trecho horizontal, trecho vertical e as referidas perdas de carga localizadas. Para este cálculo deve-se considerar perdas de carga localizadas conforme valores fornecidos pelos fabricantes das conexões e registros. Adotar um diâmetro inicial (D) para determinação do comprimento equivalente total (L) da tubulação considerando-se os trechos retos somados aos comprimentos equivalentes de conexões e válvulas. Nos trechos verticais deve-se considerar variação de pressão adicional em função da diferença de densidade do gás em relação ao ar, conforme abaixo: H = K . (1-G).h
Onde: K = 0,123; H é a pressão devida à altitude em e m milibar; H é a altitude em metros; G é a densidade do gás relativa ao ar.
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NOTA: Conversão de unidades: 1 mm.c.a = 9,8 x 10-3 kPa 1 kgf/cm2 = 98,07 kPa 1 atm = 101,33 kPa 5.2.8.3 Metodologia C
Considerar os padrões de dimensionamento apresentados na ABNT NBR 14570. 5.2.9 Dispositivos de segurança
Devem ser previstos dispositivos de segurança (ver 5.1.5), no projeto, conforme a necessidade da aplicação, devendo-se levar em conta se o fluxo de gás pode ou não ser interrompido. Os dispositivos de segurança dependem da faixa de pressão da rede a ser protegida, uma vez que os dispositivos de segurança evitam operação insegura de qualquer equipamento de queima acoplado ao sistema. Devem ser previstos dispositivos de segurança s egurança quando a pressão a montante do regulador for igual ou maior que 7,5 kPa. 5.2.9.1 Redes
As redes de distribuição interna devem ser equipadas com um dispositivo de controle de pressão, junto à fonte de alimentação, especificado para ajustar a pressão para pa ra as condições de operação nas quais o sistema possa ser operado. As redes devem ser equipadas com dispositivos de limitação ou alívio de pressão, quando uma falha do regulador de pressão puder elevar a pressão acima da máxima pressão para a qual a rede foi verificada quanto à sua estanqueidade ou provocar funcionamento inseguro nos equipamentos. 5.2.9.2 Reguladores de pressão
Os reguladores de pressão que operam com pressões de saída entre 5 kPa (0,05 kgf/cm2) e 400 kPa (4,08 kgf/cm2), no caso de rompimento do diafragma, devem ser bloqueados ou estar conectados à tubulação dimensionada a aliviar a pressão para o ambiente externo. Reguladores que operam com pressões de entrada inferiores a 7,5 kPa e saída inferiores a 5 kPa não necessitam de dispositivos de controle e limitação de pressão. 5.2.9.3 Conjunto de regulagem e medição (CRM) ou conjunto de regulagem (CR)
As estações devem ser projetadas e instaladas de forma a evitar condições de pressão perigosas para as redes de distribuição interna conectadas a jusante destas estações. Para tanto devem possuir pelo menos um dos dispositivos de segurança identificados em 5.1.5.1, 5.1.5.2 ou 5.1.5.4. Os diversos dispositivos citados em 5.1.5 podem ser aplicados em conjunto (por exemplo, um sistema com regulador provido de válvula de bloqueio por sobrepressão e limitador de pressão provido de válvula de alívio de ação parcial). A válvula de alívio apenas protege o sistema quanto a um aumento excessivo da pressão estática. No caso de falha do regulador, o limitador mantém a rede de distribuição interna em funcionamento, sendo que a válvula de bloqueio apenas intervirá no caso de uma falha do limitador de pressão. Os dispositivos de segurança não podem ser isolados ou eliminados através de operação inadequada na própria rede como, por exemplo, através do uso de uma válvula de bloqueio que pode tornar os dispositivos limitadores de pressão inoperantes. 5.2.9.4 Cuidados especiais em instalações com alívio
Os tubos de descarga de válvulas de alívio, suspiros ou outras saídas de dispositivos de alívio devem ser localizadas onde o gás possa ser descartado para a atmosfera, em local seguro. Onde necessário, os tubos de descarga e suspiros devem ser protegidos contra entrada de água de chuva ou intempéries. O dimensionamento de aberturas, tubos e conexões localizados entre a rede a ser protegida e o dispositivo de alívio, assim como a tubulação de purga, deve ser projetado de forma a propiciar o bom funcionamento do dispositivo de alívio. Devem ser tomadas precauções objetivando impedir o fechamento indevido de válvulas de bloqueio que tornem o sistema de alívio inoperante. Os tubos de descarga de válvulas de alívio devem ser independentes para cada dispositivo de segurança. 5.2.9.5 Capacidade requerida aos dispositivos de segurança
Cada dispositivo de proteção, ou combinação de dispositivos, deve ter capacidade suficiente para: a) limitar a pressão no valor da máxima pressão conforme tabela 1; b) limitar a pressão, em sistemas de distribuição de gás em baixa pressão, a valores que não provoquem dano nos equipamentos de utilização. 5.3 Construção/montagem 5.3.1 Pré-verificação do traçado definitivo da rede
Após definidos os diâmetros da rede interna, deve ser verificado o trajeto estabelecido preliminarmente, analisando se este pode ser executado ou se existem empecilhos para a sua consolidação. Caso seja necessário, executar as correções na planta de situação, lembrando que, caso ocorram alterações significativas no traçado da rede, deve ser verificado o dimensionamento realizado. 5.3.2 Instalação da tubulação 5.3.2.1 Tipos de tubos
Os tipos de tubos devem ser conforme 5.1.1. 5.3.2.2 Instalação de tubulação enterrada
Todas as conexões para tubulações devem ser soldadas, s oldadas, não permitindo-se uniões flangeadas ou conexões roscadas. roscad as. A profundidade mínima de segurança para tubulações de gás enterradas devem ser conforme 5.2.3.5. Para os trechos de tubulação enterrada deve-se realizar um ensaio de pressão prévio ao preenchimento da vala. As valas para colocação de tubos devem ter seção retangular, a menos que a consistência do terreno não o permita. A largura da vala deve ser a menor possível, bastando acrescentar 30 cm ao diâmetro externo dos tubos. Quando os tubos forem assentados diretamente no solo, o fundo da vala deve receber uma camada de no mínimo 10 cm de terra limpa, bem compactada, para servir de base à tubulação, conforme figura 5. O reaterro da vala, até 20 cm acima da geratriz superior do tubo, deve ser efetuado com material selecionado, isento de pedras ou outros materiais estranhos, e bem compactado c ompactado ao lado e acima dos tubos. O reaterro da vala deve ser completado com material de densidade aproximadamente igual à do terreno original, conforme figura 6.
Figura 5 – Instalação de tubulação enterrada
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Figura 6 – Reaterro de tubulações enterradas
Deve-se prever a colocação de fita plástica de advertência a 30 cm da geratriz superior do tubo e por toda sua extensão. Sugere-se ainda a colocação de marcação na superfície a cada 20 m, por exemplo, indicando a existência de tubulação de gás enterrada, e a cada mudança de direção. 5.3.2.3 Instalação de tubulação aérea ou embutida
As tubulações devem ser localizadas preferencialmente onde não corram riscos de sofrer danos mecânicos (por exemplo, golpes de máquinas, empilhadeiras, gruas, guindastes, pontes rolantes etc.). Se existir risco de ocorrência de dano mecânico, o traçado das tubulações deve estar resguardado com algum tipo de proteção (por exemplo, embutir a tubulação, proteger com cantoneiras, proteger com paredes, instalar um tubo-luva etc.) 5.3.2.4 Conexões soldadas para tubulação de aço
A qualificação dos soldadores e a especificação do procedimento de solda devem estar de acordo com uma das seguintes normas: - Código ASME, Seção IX - API STD 1104. As soldas devem ser executadas por procedimento de d e arco manual (SMAW - Shielded Metal Arc Welding) ou por sistema automático ou semi-automático (MIG , TIG o SAW). A solda de tubulação de topo deve ser realizada somente em diâmetros iguais ou maiores a 1½". Para diâmetros menores, deve ser utilizado acessório de conexão tipo luva. 5.3.2.5 Proteção contra corrosão
As tubulações devem estar protegidas convenientemente contra corrosão, levando-se em conta o meio onde estão instaladas e o material da própria tubulação. 5.3.2.6 Suportes
As tubulações devem contar com suportes adequados e não podem estar apoiadas, amarradas ou fixadas a tubulações existentes de condução de água, vapor ou outros, nem a instalações elétricas. A distância entre os suportes de tubulações deve ser tal que não as submeta a esforços que possam provocar deformações. As tubulações aéreas devem ser isoladas de seus suportes por meio de um elemento plástico ou similar, evitando contato direto entre a tubulação e o suporte. 5.3.2.7 Redes de distribuição internas existentes
As redes existentes que sejam reutilizadas devem ser submetidas a uma inspeção através de ensaios não destrutivos e testes de estanqueidade condizentes com os novos níveis de pressão a que estarão submetidos. Os resultados devem ser determinantes para sua aceitação ou reprovação. 5.3.3 Acoplamentos roscados
Os acoplamentos roscados devem atender aos seguintes requisitos:
a) as roscas devem ser cônicas (NPT) ou macho cônica e fêmea paralela (BSP) e a elas deve ser aplicado um vedante atendendo às prescrições das alíneas f) e g); b) os acoplamentos com rosca NPT devem ser conforme ABNT NBR 12912; c) as conexões com rosca NPT devem ser acopladas em tubos especificados pela ABNT NBR 5590; d) os acoplamentos com rosca BSP devem ser conforme ABNT NBR NM ISO 7-1; e) as conexões com rosca BSP devem ser acopladas em tubos especificados conforme ABNT NBR 5580; f) para complementar a vedação dos acoplamentos roscados, deve ser aplicado um vedante, tal como fita de pentatetrafluoretileno, ou ainda outros tipos de vedantes líquidos ou pastosos com características compatíveis para o uso com GN e GLP; g) é proibida a utilização de qualquer tipo de tinta ou fibras vegetais, na função de vedantes. 5.3.4 Acoplamentos soldados 5.3.4.1 Para tubos de aço
Os acoplamentos soldados de tubos de aço devem atender aos seguintes requisitos: a) os acoplamentos soldados devem ser executados pelos processos de soldagem por arco elétrico com eletrodo revestido, ou pelos processos que utilizam gás inerte ou ativo com atmosfera de proteção; p roteção; b) as conexões de aço forjado conforme ASME B16.9 devem ser soldadas em tubos especificados pela ABNT NBR 5590; c) o processo de soldagem deve atender à seção 28 da ABNT NBR 12712:2002. 5.3.4.2 Para tubos de cobre
O acoplamento de tubos e conexões de cobre deve ser feito por soldagem capilar (solda branda) ou brasagem capilar (solda forte), conforme segue: a) soldagem capilar: este processo pode ser usado somente para acoplamento de tubulações aparentes ou embutidas em trechos de rede com pressão máxima de 500 mmca. O metal de enchimento deve ter ponto de fusão mínimo de 250ºC, conforme ABNT NBR 5883 (por exemplo, SnPb 50x50); b) brasagem capilar: este processo pode ser usado para acoplamento de tubulações aparentes ou embutidas onde o metal de enchimento deve ter ponto de d e fusão mínimo de 450ºC. 5.3.4.3 Para tubos de polietileno
As tubulações de PE podem ser soldadas por eletrofusão, através da utilização de conexões conforme ABNT NBR 14463 e executadas de acordo com a ABNT NBR 14465. Estas tubulações devem podem ser soldadas também por topo, de acordo com as recomendações contidas na ABNT NBR 14464. Além das instruções contidas nas duas normas para soldagem das tubulações acima descritas, recomenda-se a soldagem com acessórios eletrossoldáveis até o DN 90 e a solda de topo tubo-tubo ou tubo-acessório polivalente para DN 110 e superiores. 5.3.5 Acoplamentos por compressão
Os tubos de cobre flexível devem usar acoplamentos com vedação por compressão. Os tubos de polietileno podem usar acoplamentos com vedação por compressão. 5.3.6 Ensaio de estanqueidade
O ensaio de estanqueidade deve ser realizado para detectar possíveis vazamentos e verificar a resistência da rede a pressões superiores à pressão de operação, assegurando que todos os componentes, tais como válvulas, tubos e acessórios, resistam a tais pressões. 5.3.6.1 Requisitos gerais
O ensaio de estanqueidade não deve ser iniciado sem uma exaustiva inspeção visual da rede de distribuição interna e particularmente das juntas e conexões, para se detectar previamente qualquer tipo de defeito durante sua execução. execuç ão.
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Deve-se utilizar ar ou gás inerte para realização realizaç ão do ensaio de estanqueidade. 5.3.6.2 Preparação para o ensaio de estanqueidade
O ensaio da tubulação deve ser feito fei to sob pressão de no mínimo 4 (quatro) vezes a presssão de trabalho máxima admitida. Deve ser utilizado um instrumento de medição da pressão, calibrado em divisões não maiores que 10 mbar, graduado em uma faixa não maior que 0 – 10 bar. O volume hidráulico de tubos, expresso em metros cúbicos, deve ser calculado tomando-se em consideração comprimento e diâmetro interno dos tubos, conforme normas dos produtos aplicáveis. O tempo do ensaio deve ser calculado conforme a seguinte fórmula: tempo (min) = volume de tubulação (m3) x 214. Devem ser respeitados os tempos mínimo de 15 min e máximo de 60 min. 5.3.6.3 Procedimento do ensaio de estanqueidade
Deve ser considerada a seguinte sequência de atividades: a) todas as válvulas dentro da área de prova devem ser ensaiadas na posição aberta, colocando na extremidade um bujão para terminais com rosca ou um flange cego para terminais não roscados; b) deve ser considerado um tempo adicional de 15 min para estabilizar o sistema com base na temperatura e pressão ambiente, ou eventuais bolsas de ar na tubulação; c) a pressão deve ser aumentada gradualmente em faixas não superiores a 10% da pressão de ensaio, dando tempo necessário para estabilizar a pressão; d) a pressão deve ser verificada durante todo o período de ensaio, não devendo ser observadas variações perceptíveis da medição; e) se for observada uma diminuição de pressão superior a 10 mbar durante o tempo do ensaio, o vazamento deve ser localizado e reparado. Neste caso, o ensaio de pressão deve ser repetido novamente; f) deve ser emitido um relatório do ensaio de pressão após a sua finalização e antes de se realizar a purga; g) uma vez finalizado o ensaio de pressão, deve-se fazer uma exaustiva limpeza interior da tubulação através de jatos de ar comprimido ou gás inerte, desde a CRM até cada um dos pontos de consumo. Este processo deve ser repetido tantas vezes quantas sejam necessárias até que o ar ou gás de saída esteja livre de óxidos e partículas. 5.4 Partida (comissionamento) 5.4.1 Limpeza da linha 5.4.1.1 No comissionamento deve ser considerado que a rede de distribuição interna já foi submetida ao ensaio de
estanqueidade, podendo apresentar no seu interior resíduos gasosos, líquidos e sólidos oriundos da montagem e dos ensaios. 5.4.1.2 A limpeza da linha tem por objetivo a eliminação total dos resíduos. 5.4.1.3 A limpeza da linha pode ser feita com ar comprimido ou com gás inerte. A pressão utilizada na limpeza não deve
ser superior à utilizada no ensaio de estanqueidade. A limpeza da linha deve contemplar todos os trechos da rede. A configuração da rede pode exigir ainda que o fluxo de ar ou gás inerte seja estabelecido tanto no sentido do fluxo do gás combustível como no sentido oposto, de modo a garantir a limpeza da linha.
5.4.1.4 Os cilindros ou sistemas de alimentação de gás inerte ou ar comprimido devem estar munidos de reguladores de
pressão, manômetros e válvulas apropriados ao controle da operação de limpeza.
5.4.1.5 O fundamento do processo de limpeza do material particulado existente na linha, com ar comprimido ou gás inerte,
baseia-se no arraste das partículas pela corrente do gás. Portanto, para garantir maior velocidade em todo o comprimento da linha e, portanto, melhor condição de arraste, recomenda-se que o fluxo seja constante e que a abertura destinada à saída apresente uma área equivalente ao diâmetro da tubulação.
5.4.1.6 Em casos especiais, a limpeza da rede pode ser precedida de um tratamento químico. Nestes casos, o
procedimento de limpeza deve garantir a eliminação total dos produtos químicos utilizados.
5.4.1.7 Devem ser tomadas as precauções necessárias para que equipamentos instalados na rede de distribuição não
sofram uma sobrepressão na ocasião da limpeza, nem acumulem parte dos resíduos. Caso necessário, esses equipamentos devem ser removidos da linha.
5.4.1.8 Quando o processo de limpeza for realizada com gás inerte, devem ser tomados cuidados especiais para evitar que
este baixe o teor de oxigênio do ambiente a níveis incompatíveis com a vida humana. 5.4.2 Purga do ar com injeção de gás inerte
5.4.2.1 Trechos de tubulação com volume hidráulico acima de 50 L devem ser purgados com injeção de gás inerte antes
da admissão do gás combustível, de forma a evitar probabilidade de inflamabilidade da mistura ar + gás no interior da tubulação. 5.4.2.2 Todos os produtos da purga devem ser obrigatoriamente canalizados para o exterior das edificações em local
seguro, não se admitindo o despejo destes produtos para o seu interior.
5.4.2.3 A operação deve ser realizada introduzindo-se o gás continuamente, não se admitindo que os lugares da purga
permaneçam desatendidos por técnicos responsáveis pela operação.
5.4.2.4 O cilindro de gás inerte deve estar munido de regulador de pressão e manômetro apropriados ao controle da
operação.
5.4.2.5 Devem ser tomados cuidados especiais para evitar que o gás inerte baixe o teor de oxigênio do ambiente a níveis
incompatíveis com a vida humana.
5.4.3 Admissão de gás combustível na rede 5.4.3.1 Trechos de tubulação com volume hidráulico total de até 50 L podem ser purgados diretamente com gás combustível. 5.4.3.2 Antes de iniciar o abastecimento da linha com gás combustível, deve ser verificado se as válvulas de bloqueio em
todos os pontos de consumo estão fechadas. Além disso, deve ser colocada uma advertência em cada uma das válvulas de bloqueio para que não sejam operadas.
5.4.3.3 Todos os elementos que favoreçam a ventilação nos ambientes onde existam pontos de consumo devem
permanecer totalmente abertos, como portas, portões e janelas que se comunicam com o exterior.
5.4.3.4 A admissão do gás combustível deve ser realizada introduzindo-se este lenta e continuamente, não se admitindo
que, durante esta operação, os lugares dos equipamentos de consumo permaneçam desatendidos por técnicos responsáveis pela operação.
5.4.3.5 A purga do ar ou do gás inerte é feita através dos equipamentos de consumo garantindo-se uma condição de
ignição em permanente operação (piloto ou centelhamento), até que a chama fique estabilizada. Nos pontos onde não existirem ainda equipamentos de consumo instalados, é recomendável fazer a purga através de derivação no final para um queimador ou liberação para a atmosfera.
5.4.3.6 Devem ser tomados cuidados especiais para evitar que, no caso de a purga do ar haver sido realizada com gás
inerte, este baixe o teor de oxigênio do ambiente a níveis incompatíveis com a vida humana.
5.4.3.7 Para controle e segurança da operação, deve ser consultada c onsultada a ABNT NBR 12313 no que for aplicável. 5.5 Manutenção 5.5.1 Drenagem do gás combustível da rede (descomissionamento) 5.5.1.1 Trechos de tubulação com volume hidráulico total de até 50 L podem ser purgados diretamente com ar comprimido.
Acima deste volume a purga deve ser feita obrigatoriamente com gás inerte ou água.
5.5.1.2 As purgas devem ser realizadas injetando-se o gás inerte, ar comprimido ou água de forma contínua, não se
admitindo que, durante a operação, os lugares da purga permaneçam desatendidos por técnicos responsáveis pela operação. 5.5.1.3 Os cilindros ou sistemas de alimentação de gás inerte ou ar comprimido devem estar munidos de reguladores de
pressão, manômetros e válvulas apropriados ao controle c ontrole da operação de drenagem do gás combustível.
5.5.1.4 Todos os produtos da purga devem ser obrigatoriamente canalizados para o exterior das edificações em local
seguro, não se admitindo o despejo destes produtos para o seu interior, devendo ser providenciado para que não exista qualquer fonte de ignição no ambiente onde se s e realiza a purga.
5.5.1.5 Deve ser evitado o risco de acúmulo de misturas ar-gás que possam vir a entrar nas edificações e ambientes
confinados através de aberturas como portas, janelas e galerias de águas pluviais existentes nas proximidades do local da drenagem do gás. Devem ainda ser considerados:
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a) a densidade relativa do gás, pois gases com densidades relativas inferiores a 1, como o gás natural, tendem a subir quando liberados na atmosfera, enquanto que gases com densidade relativa superior a 1 com o GLP tendem a descer; b) os movimentos da atmosfera, como ventos e correntes, para que não canalizem os produtos da purga para o interior das edificações ou ambientes confinados, devendo os técnicos responsáveis pela operação manter observação contínua a este respeito. 5.5.1.6 A purga do gás combustível pode ser feita também através de queima em ambiente externo e ventilado. 5.5.1.7 É recomendável a observação de preceitos mínimos de segurança, como a manutenção de pilotos
permanentemente acesos e alimentados por uma fonte independente de gás, dispositivos contra retrocesso de chama, válvulas de controle de fluxo e indicadores de pressão, sendo mantida a supervisão permanente dos técnicos responsáveis pela operação. 5.5.1.8 Quando a drenagem do gás combustível for realizada com gás inerte, devem ser tomados cuidados especiais para
evitar que o gás inerte venha a baixar o teor de oxigênio do ambiente a níveis incompatíveis com a vida humana.
5.5.1.9 No caso de drenagem com ar comprimido, é vedada a utilização de chama ou outra fonte de ignição para esta
finalidade.
5.5.1.10 No caso de drenagem com água devem ser tomadas precauções com respeito à qualidade da água e quanto à
garantia da sua retirada posterior, principalmente quando existem alças baixas sem pontos de drenagem. 5.5.2 Recomissionamento
5.5.2.1 O recomissionamento de uma rede de distribuição de gás combustível pode ser tratado sob três aspectos:
a) quando o trecho trecho considerado da rede rede foi somente despressurizado; b) quando o trecho foi foi purgado ou contaminado apenas com ar ou gás inerte; c) quando o trecho sofreu modificações, podendo ter sido contaminado com resíduos sólidos ou líquidos, além de ar ou gás inerte. 5.5.2.2 Quando o trecho considerado da rede foi apenas despressurizado, sem que tenha ocorrido nenhuma contaminação
do gás combustível, a única precaução a tomar antes da sua repressurização é verificar se as válvulas de bloqueio em todos os pontos de consumo estão fechadas.
5.5.2.3 Quando o trecho foi purgado ou contaminado apenas com ar ou gás inerte, o procedimento deve seguir os itens dispostos em 5.4. 5.5.2.4 Quando o trecho sofreu modificações, podendo ter sido contaminado com resíduos sólidos ou líquidos, além de ar
ou gás inerte, o procedimento devem seguir seg uir o descrito em 5.3.6 e 5.4. ________________
