O AR NAS TUBULAÇÕES – PARTE 2

DISPOSITIVOS DE ELIMINAÇÃO E INTRODUÇÃO DE AR NA TUBULAÇÃO

 Os principais dispositivos de eliminação e introdução do ar nas tubulações são:

1 – Ventosas

2 – Tubo Piezométrico

3 – Purgadores (manual / automático)

1 – Ventosas

 As ventosas são um dos principais dispositivos para a expulsão e admissão de ar nas tubulações.

Porém terão que ser bem dimensionadas, para fazer a expulsão do ar nas condições de pressões positivas, e admissão do ar nas condições de pressões negativas quando ocorre as depressões excessivas.

 

                  Achatamento de uma tubulação de aço, em decorrência de depressão excessiva 

A aplicação das ventosas de grande orifício para ser utilizadas nas operações de enchimento e esvaziamento dos sistemas de abastecimento de água, devem ser criteriosamente dimensionadas.

 

                Imagem de Software de dimensionamento de ventosas, desenvolvido pelo autor

MANUTENÇÃO

Como qualquer outro equipamento os dispositivos de eliminação do ar, devem sofrer manutenção preventiva, e com testes rotineiros de sua operação.

 Quando entregue pelo fabricante as ventosas tem os furos protegidos com fita adesiva, e já tivemos oportunidade de observar instalações com estas fitas preservadas por algum tempo de operação, o que significa que as mesmas estavam inoperantes.

2     – Tubo Piezométrico

Nos pontos onde a Linha Piezométrica Efetiva, cortam a linha de adução, cria-se uma condição desfavorável, com formação de bolsas de ar, e reduzindo a vazão.

 Torna-se imprescindível a instalação de uma tubulação que deve ficar em contato com a atmosfera, e que seja superior ao plano de carga Efetivo. Assim este ponto altera a configuração das linhas de Pressão, elimina o Ar, e aumenta a vazão na linha.

 Em Cuiabá, para resolver o problema de abastecimento do Reservatório Morro da Colina, foi instalado um TP nas imediações do Colégio Coração de Jesus, na Avenida Dom Bosco.

3    – Purgadores

O Purgador pode ser manual ou automático, quando manual um simples tubo com registro é suficiente. Já os automáticos tem função similar as ventosas na função de eliminação.

AR NAS LIGAÇÕES

Este é um assunto muito discutido entre os usuário do serviço, porem com testes seguros, realizados pela Sabesp demonstraram que a quantidade de ar que chega ao hidrômetro é tão pequena que não representa diferença na conta mensal.

 Em condições normais de abastecimento, a maioria absoluta das redes de distribuição e das ligações de água operadas pela Sabesp não está sujeita a entrada de ar nas tubulações.

 Além de que é importante ressaltar, ainda, que a Sabesp não reconhece a eficácia de equipamentos para eliminar o ar nas redes de distribuição.

 Os dispositivos, além de ilegais, trazem riscos de contaminação. 

 Segundo o Inmetro, esses eliminadores de ar não são atestados e aprovados, e quem adquire e utiliza dispositivos como este pode ser punido, pois sua instalação é considerada crime ao patrimônio público.

 A qualidade da água também pode ser comprometida, pois os equipamentos acabam funcionando como pontos abertos na rede e, portanto, são possíveis focos de contaminação por enchentes, insetos ou animais, o que afeta todo o setor de abastecimento. (Fonte: Sabesp)

 

 

O AR NAS TUBULAÇÕES – PARTE 1

A ORIGEM

 

A origem do ar na tubulação, pode ocorrer de diversas formas, conforme descrito a seguir:

 

1-       ar atmosférico que se encontrava no interior do tubo antes do enchimento e que não foi expulso.

 

Este é um dos casos predominantes, pois sempre que uma tubulação é esvaziada, o seu interior é preenchido pelo ar, que deve ser expulso de forma adequada, e com técnicas especificas para cada caso, sob risco de colapso na estrutura da tubulação.

 

2-      ar decorrente da libertação do ar dissolvidos na própria água por alteração de condições de pressão e/ou temperatura.

A água transportada pelas tubulações, na verdade é uma mistura de água e ar dissolvido em quantidades variáveis, que depende da pressão e da temperatura, conforme quadro a seguir:

 

Quantidade máxima de ar dissolvido na água a 20ºC
PRESSÃO NO TUBO	AR (grama/m³)
5	58,6
10	117,1
20	2343
25	292,8
30	351,4

 

Este volume de ar, costuma ficar aprisionado em pontos altos da tubulação

1-       e ar que entra através de equipamentos e acessórios ou pequenas onde as pressões no interior do tubo são menores que a pressão atmosférica

 Outras origens do ar na tubulação, são decorrentes, da própria operação do sistema, tais como:

          3.1 Reservatórios esvaziando,

3.2 Vórtice em Poço de Sucção, e

3.3 ligações domiciliares em pontos altos)

   

3.1 RESERVATÓRIO ESVAZIANDO

3.2 VÓRTICE EM POÇO DE SUCÇÃO

Em decorrência de erros de projeto de dimensionamento de bomba, entre outros, torna-se frequente a formação de vórtice nos poço de sucção negativo, o que irá influenciar no desgaste do rotor, redução de vazão e pressão, e inserção de ar na rede de distribuição.

 

3.3 LIGAÇÕES DOMICILIARES EM PONTOS ALTOS

 

Em função da topografia e da posição da ligação, esta funciona como ventosas de esvaziamento.

 

 

PROBLEMAS CAUSADOS PELO AR NA TUBULAÇÃO

 

Os principais problemas causados pela presença do ar são:

 

1         Consumo excessivo de energia das moto bombas

2         Redução de vazão,

3         Desgaste por cavitação destrutiva dos materiais do rotor e válvulas

4         Bloqueio do escoamento, e

5         Rompimento da tubulação,

 

Todos este eventos provocam elevados prejuízos financeiros, o que motiva a tomada de providencias, para eliminação de sua ocorrência.

 

LOCALIZAÇÃO

 

Normalmente o ar se localiza nos pontos altos das tubulações, e no interior das unidades de bombeamento, quando ocorre a cavitação.

 

PREVENÇÃO

 

1 – No enchimento, a principal medida preventiva, de redução da presença do ar é o enchimento lento das tubulações em qualquer fase operacional.

 2 – No esvaziamento a principal medida preventiva é a introdução do ar, para evitar o colapso da adutora.

 

 

Continua na próxima Postagem......

 

 

O ENVELHECIMENTO DOS SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

Os sistemas de abastecimento de água, possuem a maior parte de sua Infraestrura enterrada, e composta pelos anéis, redes de distribuição, e ramais das ligações.

No começo estas instalações eram feitas predominantemente de ferro fundido, depois cimento amianto, e por ultimo o PVC.

Diversas cidades ainda possuem redes em Cimento Amianto, como é o caso de São Paulo, que em 2.013 tinha pelo menos uma cidade entre dez, que possuía este tipo de material. (Fonte: Estadão)

Em diversas localidades brasileiras, foram promovidas ação maciça de sua substituição, devido ao prejuízo causado a saúde pois o pó de amianto é considerado cancerígeno.

Em Mato Grosso do Sul, todas as redes implantadas na década de 70 foram incluídas no PAC 1, como programas de substituição de rede de Cimento Amianto.

                                   Tubos de Cimento Amianto, utilizados na década de 70

    Alguns argumentos de substituição são técnicos devido ao envelhecimento dos tubos e seu apodrecimento, outros por precaução na dúvida de prejuízos sanitários, como exemplo temos a cidade de rosário Oeste que identificou em seu PMSB a necessidade de substituir pelo menos 400 metros da rede de abastecimento de água antiga por ano na área urbana, que são tubos de Cimento Amianto.

 O problema é de agravamento continuo, nas redes de distribuição ETAs, Poços, reservatórios, onde as imagens falam por si.

 

                  CAPTAÇÃO DE ÁGUA BRUTA SEM BOMBA RESERVA

               CASA DE QUIMICA COM INSTALAÇÕES PRECÁRIAS

                             LABORATÓRIO SEM EQUIPAMENTOS

             POÇO COM INSTALAÇÕES PRECÁRIAS E INSALUBRES

QUADRO DE COMANDO COM GAMBIARRAS

       INSTALAÇÕES DE PROTEÇÃO DE QUADRO DE COMANDO TOMADO PELO MATO

    Mas o problema também está lá no primeiro mundo, um exemplo é a cidade de Flint, (EUA) onde a água fornecida não pode ser consumida, é um exemplo do que pode acontecer em nível nacional, segundo especialistas.

 Um produto de negligência na renovação dos encanamentos de um sistema de abastecimento que, em vários casos, tem mais de um século.

Algumas das linhas de abastecimento de água em Flint - as que ligam as casas com o resto do sistema - foram instaladas entre 1901 e 1920, da mesma forma que em outros muitos municípios nos EUA onde encanamentos feitos de chumbo estão contribuindo para a contaminação da água, com graves impactos para a saúde.

 Assim os Estados Unidos assistem a uma silenciosa crise de água potável na qual o caso de poluição na cidade de Flint (Michigan) parece ser só a ponta do iceberg de uma situação com graves consequências a médio prazo, se medidas não forem tomadas o mais rápido possível. (Fonte: TERRA).

 Em Mato Grosso, uma grande maioria das cidades implantadas na década de 70, já estão em estado precário de conservação, com graves problemas em todas as fases do processo de produção e distribuição de água tratada, o que exige ações imediatas dos novos gestores, sob pena de risco de saúde pública.

Recomendamos ler:

 https://www.jorcyaguiar.com/2011/09/principais-doencas-de-veiculacao.html

 

MINHA ÁGUA – MEU VOTO

                                                                                                                      Fonte da Imagem: ASA

Antes da divisão do estado de Mato Grosso, apenas 5 Cidades possuíam “ÁGUA ENCANADA”, na parte onde hoje é Mato Grosso, pois os investimentos eram concentrados na parte onde hoje é o Mato Grosso do Sul.

 A população convivia com os POÇOS CASEIROS, que geralmente eram fontes de DOENÇAS de Vinculação hídrica.

Como um programa do GOVERNO MILITAR, foi criado o PLANASA, Plano nacional do Saneamento, e em cada estado da federação foi criado as Empresas de Economia Mista, denominadas ESTATAIS DO SANEAMENTO, e tinham como objetivo fazer uma GESTÃO EMPRESARIAL, na implantação, operação e manutenção dos sistemas de Água e Esgoto, nos municípios que decidissem efetuar um CONTRATO DE CONCESSÃO com prazo de 30 anos, com estas estatais.

Em Mato Grosso esta incumbência ficou a cargo da SANEMAT (Companhia de Saneamento do Estado de Mato Grosso), e assim praticamente todos os Municípios criados antes da CONSTITUIÇÃO DE 1986, eram operados pela mesma.

O tempo passou e estas Empresas, não conseguiram promover uma GESTÃO EMPRESARIAL, para o saneamento, e como consequência todas encontram-se em ESTADO FALIMENTAR, e dependente de subsídios do Governo Estadual.

Em Mato Grosso porém o GOVERNADOR DANTE DE OLIVEIRA diante do quadro de sucateamento, e incapacidade de gestão, resolveu extinguir a SANEMAT, e transferir todo o patrimônio para os municípios.

Ora, se a estatal com todo o seu aparato técnico não deu conta de cumprir a sua missão de promover UM SERVIÇO ADEQUADO, dá para prever o que ocorreu nos municípios que receberam este espólio sucateado.

                          ETA - Estação de Tratamento de Água em Reserva do Cabaçal MT

                         ETE - Estação de Tratamento de Esgoto em Barra do Bugres MT

 E nesta condição, alguns prefeitos buscaram no capital privado a solução para os problemas de investimentos, sendo o primeiro o MUNICÍPIO DE NOBRES em 1.999, seguido de JUARA e PRIMAVERA DO LESTE em 2.000, e neste processo já temos cerca de ¼ dos municípios de MT, em REGIME DE CONCESSÃO, sendo o último o de PORTO DOS GAÚCHOS concedido em 2.018.

                                                            ETA - Primavera do leste

                                                                             ETE - Primavera do leste

E quem não buscou este caminho, em sua grande maioria, convive com um péssimo serviço de Abastecimento de Água, e sem nenhuma perspectiva de implantação do serviço de tratamento de esgoto.

Hoje encontramos todos os tipos de problema, desde o relacionado com qualidade da água distribuída, sem controle e sem potabilidade, rodízios no abastecimento, com falta d’água rotineira, ausência de investimentos para ampliação do sistema, cobrança irrisória pelo serviço, não cobrança, com renúncia de receita, Estações de Tratamento deterioradas, entre outros........

O CAOS ESTA INSTAURADO MAS O SISTEMA DE ÁGUA É MEU, 

É público e eu que nomeio os funcionários, 

Eu, subsidio o serviço, 

Eu, anistio as cobranças, 

Mas eu, não aumento um centavo na conta de água…já imaginou, a impopularidade que isto iria provocar?

 

                                         Água distribuída - Presidente Dutra - MA

                                              Água distribuída - Santa Isabel - PA

O Brasil inteiro, com ou sem Estatal, convive com um péssimo serviço de Saneamento, onde as empresas cuidam exclusivamente de arrecadar para pagar salários, e assim, PROMOVENDO A DESINFORMAÇÃO, buscam ENDEMONIZAR O CAPITAL PRIVADO com o argumento do desemprego, e de cobranças indevidas e elevadas, o que já está provado ser inverdade para quem busca promover um SERVIÇO ADEQUADO para CLIENTES, e não para ELEITORES.

O fim deste cenário irá acontecer com a introdução do novo MARCO DO SANEAMENTO, que irá impor severas regras, obrigando a todos os setores envolvidos, a praticarem uma GESTÃO EMPRESARIAL para o saneamento, impondo METAS, e FISCALIZANDO RESULTADOS. Sancionado em 15/07/2020 O principal objetivo da legislação é universalizar e qualificar a prestação dos serviços no setor. 

A meta do Governo Federal é alcançar a universalização até 2033, garantindo que 99% da população brasileira tenha acesso à água potável e 90% ao tratamento e a coleta de esgoto.

Porque Sem Gestão Empresarial não dá mais para continuar investindo no Brasil, pois das 718 OBRAS DE INFRAESTRUTURA PARALISADAS NO PAÍS, 429 são da área de saneamento básico, o que equivale a 60% do total, apontou um estudo da CNI (Confederação Nacional da Indústria).

As obras de distribuição de água, coleta ou tratamento de esgoto paradas representam R$ 10 bilhões.... É muito dinheiro desperdiçado....

 

RESERVATÓRIO DE JUSANTE

Os reservatórios tem a finalidade de condicionar as pressões e regularizar as vazões na rede de distribuição, e dependendo de sua localização no sistema, pode ser:

·         Reservatório de Montante ou

Bombeamento para o Reservatório de montante, e abastecimento da Rede a Jusante Crédito: André Luís Lenz

·         Reservatório de Jusante ou também denominado reservatório de sobra

Tipo 1 - Bombeamento direto na rede, com reservatório de Jusante ou de Sobras

Tipo 2 - Bombeamento para o Reservatório de montante, e abastecimento da Rede e Reservatório a Jusante, ou de Sobras.

SOLUCIONANDO PROBLEMA DE EXTRAVASAMENTO

 

1 – Reservatório de Jusante Tipo 1

1.1 – Não existe disponibilidade de Energia na área do reservatório

Neste caso a melhor solução será a instalação de uma válvula de nível na entrada do reservatório, esta é uma instalação onde não há a necessidade de um piloto auxiliar, tendo o seguinte princípio de funcionamento:

Entre a tubulação de entrada, e a parte superior da válvula, existe um By-Pass, que faz com que a pressão seja igualada nas duas câmaras e assim mantem a válvula fechada quando a boia (6), esteja fechada no nível máximo do reservatório.

Com a redução do nível do reservatório, haverá a abertura da tubulação da boia, e consequentemente o alivio de pressão na câmara superior da válvula, o que faz com que ela abra, pois, a pressão inferior ou de entrada é muito maior.

Para o controle desta abertura, existe na tubulação que liga as câmaras (By-pass), uma válvula de agulha, e para evitar entupimento e levar sujeira para a câmara superior existe um filtro.

 

Com o fechamento da válvula o conjunto de bombeamento, continua operando e elevando a pressão na rede, daí na tubulação de recalque junto a elevatória é instalado um sensor de pressão e temporizador.

O primeiro tem a função de efetuar o desligamento quando a pressão atingir um set point pré-determinado. E o segundo promover o religamento após um período Pré fixado.

Sensor de Pressão

                   Temporizador

1.1  –Existe disponibilidade de Energia na área do reservatório

Nesta condição a operação do sistema pode ser feito por um sistema de controle via rádio, onde ao atingir o nível máximo será enviado um sinal para a elevatória promovendo o seu desligamento.

O religamento, também será por um sinal de rádio quando atingir um nível Pré determinado.

2     – Reservatório de Jusante Tipo 2

Neste caso a solução entre o bombeamento e o reservatório de Montante, é feito conforme descrição para o caso 1.

E a solução que melhor se adequa, para o reservatório de Jusante, é a instalação conforme descrito em 1.1, porém sem a necessidade de nenhum desligamento.

Em qualquer situação, o fechamento de uma válvula no final de uma tubulação provoca, o que denominamos Golpe de Aríete, daí a importância de reduzirmos a velocidade de bloqueio para um mínimo possível.