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Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE TUBOS POLIOLEFÍNICOS E SISTEMAS

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Divulgar a utilização dos Sistemas de tubos e conexões poliolefínicas Propor normalização e sugerir a atualização de Normas Técnicas do setor Instituir Programas Setoriais da Qualidade Propiciar Suporte Técnico ao cliente final

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Page 1: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE TUBOS POLIOLEFÍNICOS E SISTEMAS

Page 2: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

“Atuar institucionalmente para o

desenvolvimento do mercado de Sistemas

Poliolefínicos, buscando efetivar o conceito

da Garantia da Qualidade”

MISSÃO

Page 3: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

HISTÓRICO

Fundação: setembro de 1994

Associados Ordinários: 33

Fabricantes de Resinas

Transformadores/Fabricantes de Equipamentos

Prestadores de Serviços

Associados Colaboradores

Usuários

Projetistas

Page 4: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Divulgar a utilização dos Sistemas de tubos e

conexões poliolefínicas

Propor normalização e sugerir a atualização de

Normas Técnicas do setor

Instituir Programas Setoriais da Qualidade

Propiciar Suporte Técnico ao cliente final

OBJETIVOS

Page 5: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Sistemas enterrados para distribuição água e transporte de esgotos sob pressão

ABNT NBR 15561:2007 - Requisitos para tubos PE 80 / PE 100

ABNT NBR 15593:2008 - Requisitos para conexões soldáveis de PE 80 / PE 100

ABNT NBR 15802:2010 - Requisitos para projetos em tubos de polietileno PE 80 / PE 100

ABNT NBR 15803:2010 - Conexões de compressão para junta mecânica - especificação

Principais Normas Técnicas Implantadas

Comissão de Normalização - CN

Page 6: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Sistemas enterrados para distribuição e adução de água e transporte de esgotos sob pressão

ABNT NBR 15950:2011 - Requisitos para Instalação de tubulação de PE

ABNT NBR 15952:2011 - Verificação da estanqueidade hidrostática em tubulação de PE

ABNT NBR 15979:2011 - Requisitos para Reparo

ABNT NBR 15880:2010 - Conexões de ferro fundido dúctil para tubos de PVC 6,3 e polietileno PE - Requisitos

Principais Normas Técnicas Implantadas

Comissão de Normalização - CN

Page 7: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Sistemas Coletores de Esgoto

ABNT NBR 15551:2008 - Tubos corrugados de dupla parede de

polietileno - Requisitos

ABNT NBR 15552:2008 - Conexões para tubos corrugados de dupla

parede de polietileno - Requisitos

Principais Normas Técnicas Implantadas

Comissão de Normalização - CN

Dutos Infra estrutura ABNT NBR 15715:2009 - Sistemas de dutos corrugados de PE para infra-estrutura de cabos de energia e telecomunicações

Page 8: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Sistemas para distribuição de gás combustível para rede enterradas

ABNT NBR 14461:2000 - Instalação em obra por método destrutivo

(vala a céu aberto)

ABNT NBR 14462:2000 - Requisitos para tubos PE 80 e PE 100

ABNT NBR 14463:2000 - Requisitos para conexões

ABNT NBR 14465:2000 - Execução de solda por eletrofusão

ABNT NBR 14472:2000 - Qualificação de soldador

ABNT NBR 14473:2000 - Reparo ou acoplamento de novo trecho à

rede em carga, com utilização do processo de esmagamento

(pinçamento)

Principais Normas Técnicas Implantadas

Comissão de Normalização - CN

Page 9: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

ABNT NBR 15813-1:2010 - Sistemas de tubulações plásticas para instalações prediais de água quente e fria - Parte 1: Tubos de polipropileno copolímero random (PP-R) tipo 3 – Requisitos

ABNT NBR 15813-2:2010 - Sistemas de tubulações plásticas para instalações prediais de água quente e fria - Parte 2: Conexões de polipropileno copolímero random (PP-R) tipo 3 – Requisitos

ABNT NBR 15813-3:2010 - Sistemas de tubulações plásticas para instalações prediais de água quente e fria - Parte 3: Tubos e conexões de polipropileno copolímero random (PP-R) tipo 3 - Montagem, instalação, armazenamento e manuseio

Diâmetros Normalizados Tubos PP-R: DEN 12 a 160 mm

Principais Normas Técnicas Implantadas – (PP-R)

Comissão de Normalização - CN

Page 10: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

ABNT NBR 15939-1:2011 - Sistemas de tubulações plásticas para instalações

prediais de água quente e fria — Polietileno reticulado (PE-X) - Parte 1: Requisitos e

métodos de ensaio

ABNT NBR 15939-2:2011 - Sistemas de tubulações plásticas para instalações

prediais de água quente e fria — Polietileno reticulado (PE-X) -Parte 2:

Procedimentos para projeto

ABNT NBR 15939-3:2011 - Sistemas de tubulações plásticas para instalações

prediais de água quente e fria — Polietileno reticulado (PE-X) - Parte 3:

Procedimentos para instalação

Principais Normas Técnicas Implantadas – (PE-X)

Comissão de Normalização - CN

Page 11: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Serviços Prestados pela ABPE

Qualificação de produtos e laboratórios dos

associados, com base no Programa de Gestão da

Qualidade - GQ/01rev. jan/09

BV/Bureau Veritas Certification

Ensaios em amostras de materiais poliolefínicos,

aplicados em campo, que apresentaram problemas

de desempenho, sem ônus ao cliente final.

CCDM/UFSCar

Page 12: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Acordo Setorial CDHU/Cia de Desenvolvimento

Habitacional e Urbano de São Paulo - estabelece

metas e diretrizes para o Programa Setorial da

Qualidade (PSQ) de materiais poliolefínicos a serem

utilizados nas construções do CDHU

SENAI/SP- curso para qualificação de mão de obra

de soldagem de materiais poliolefínicos.

PARCERIAS

Page 13: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

TUBULAÇÕES EM POLIETILENO PARA

SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE

ÁGUA E CONDUÇÃO DE ESGOTO

Apresentação: José Roberto B. Danieletto

Page 14: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Materiais Convencionais

- FERRO FUNDIDO

- AÇO

- CONCRETO, FIBROCIMENTO

PROBLEMAS

. Corrosão

. Rigidez, baixa resistência ao impacto

. Peso alto

. Juntas críticas

. Incrustação e rugosidade hidráulica

Page 15: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Primeiros Plásticos

BAQUELITE PF 1909

CLORETO DE

POLVINILA PVC 1927

NYLON PA 1938

TEFLON PTFE 1941

EPOXI EP 1943

POL. TEREFTALATO PET 1953

POLIETILENO DE

ALTA DENSIDADE PEAD 1955

POLIPROPILENO PP 1959

Page 16: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Obtenção dos Plásticos

PETRÓLEO

REATOR

MONÔMERO

COMONÔMERO

CATALIZADOR

HIDROGÊNIO

SOLVENTE

EXTRUSORA DE GRANULAÇÃO

PE PP PVC OUTROS

ETANOL

OU

Page 17: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

1. MATÉRIA PRIMA

2. ALIMENTADORES ÀS VÁCUO

3. SECADOR À AR QUENTE

4. EXTRUSORA

4.1 CILINDRO

4.2 ROSCA

4.3 AQUECEDORES ELÉTRICOS

4.4 VENTILADORES

4.5 MOTOR / REDUTOR

4.6 PIRÔMETRO ELETRÔNICO

5. CABEÇOTE

6. MATRIZ

7. MASSA FUNDIDA

8. CALIBRADOR À VÁCUO

8.1 CILINDROS CALIBRADORES

8.2 ASPERSORES DE JATO DE ÁGUA

8.3 ANÉIS

9. TANQUE DE RESFRIAMENTO

10. HOT STAMPING

11. PUXADOR

12. CONTADOR

13. SERRA

14. CALHA BASCULANTE

15. BOBINADEIRA DUPLA

1

2

3

4 4.6 5 6 8.1 8.2 8.3

4.5 4.4 4.3 4.2 4.1 4.3 7 8 9 10 11 13

12

14 15

Polietileno e Polipropileno

Page 18: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Polietileno e Polipropileno

Polietileno: R = H

Polipropileno: R = CH3

PVC: R = Cl

PE e PP são chamados POLIOLEFINAS,

pois possuem apenas H e C na molécula.

São apolares, quimicamente resistentes

São TERMOPLÁSTICOS: Fundem sob calor

Permitem solda e reciclagem

TERMOFIXOS: Após cura não podem ser refundidos.

Ex.: PRFV (fibra-de-vidro) e EPOXI

Page 19: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Polietileno e Polipropileno

• PE ou PP X PVC • Vantagens

• ATÓXICO

• MAIOR RESIST. IMPACTO

• MAIOR RESIST. QUÍMICA

• MAIS FLEXÍVEL

• MAIS RESIST. TRANSIENTES HIDRÁULICOS

• Desvantagens • NÃO COLÁVEL

• NÃO ACEITA PINTURA

Page 20: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Principais Vantagens

• Leveza (densidade PEAD 0,95 g/cm3 e PP 0,92 < água)

• Flexibilidade (faz curvas e bobinas)

• Elevada resistência ao impacto (não quebra)

• Resiste à maioria dos agentes químicos

• Imune a corrosões galvânicas e químicas

• Impermeável

• Atóxico (conduz alimentos, água potável)

• Menos juntas (barras 12, 18m e bobinas)

• Baixa incrustação e rugosidade (maior vazão)

• Vida útil maior que 50 anos

Page 21: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Principais Aplicações do PE

• Ramais, Redes, Adutoras, Captação de água

• Emissários e travessias Sub-aquáticas

• Redes coletoras de esgoto

• Redes anti-incêndio

• Redes de gás combustível

• Águas pluviais e drenagem

• Transporte de Sólidos: mineração e dragagem

• Irrigação

• Instalações Industriais: produtos químicos

• Dutos elétricos, telefônicos, fibra-ótica

• Inserção, furo direcional, pipe-bursting

Page 22: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Materiais

MRS = 8 MPa (80 kgf/cm2)

MRS = 10 MPa (100 kgf/cm2)

P = pressão do tubo

e = espessura do tubo; D = diâmetro do tubo

σ = tensão do dimensionamento do material

C = fator de segurança = 1,25

Materiais não classificados: MRS = ??? Vida útil = ???

σ = MRS/C MPO = 2.σ.e

D - e

Page 23: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Identificação e Designação de Tubos - Marcação indelével (hot-stamping)

. Nome ou Marca de identificação do fabricante

. Identificação comercial do composto utilizado na fabricação

.Classificação do composto (PE 80 ou PE 100)

. Água ou esgoto

.Diâmetro externo nominal

.PN

.SDR

.Código que permita rastrear a produção, com indicador relativo ao mês e ano da

fabricação

.N° da Norma ABNT

Não é permitido tubo com espessura abaixo da mínima!

xxxx xxx xxxx DE

e

Page 24: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Tubos de PE - DE 20 a 1600 mm

PN’s/

Material

ÁGUA

PN4

SDR

PN 5

SDR

PN 6

SDR

PN 8

SDR

PN 10

SDR

PN 12.5

SDR

PN 16

SDR

PN 20

SDR

PE80 32.25 26 21 17 13.6 11 9 7.25

PE100 não há 32.25 26 21 17 13.6 11 9

SDR = DE/e

Todos os tubos de mesmo SDR e mesmo material

são do mesmo PN

PE 80: mais flexível: Ramais e Bobinas

PE 100: mais rígido: Redes e Adutoras

Resulta menor esp. e maior vazão (> Ø interno)

Page 25: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Fornecimento de Tubos PE

- Os tubos de PE podem ser adquiridos em barras ou bobinas.

- DE 20 e 32 mm: bobinas, preferencialmente de 100 m. PE 80

- DE 63 a 125 mm: bobinas de 100 m ou barras 12m. PE 80 ou PE 100

- DE > 125 mm: somente barras. PE 80 ou PE 100

Page 26: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Novas Normas ABNT

• Comissão Especial criada em 2007 para desenvolver o conjunto de normas

para “Sistemas Enterrados em PE p/Distribuição e Adução de Água e Esgoto

sob Pressão”

• O Conjunto de normas contempla:

– Tubos: NBR 15.561: NTS 194

– Conexões Soldáveis: NBR 15.593: NTS 193

– Diretrizes para Projetos: NBR 15.802: NTS 189

– Conexões Mecânicas: NBR 15.803 : NTS 192

– Procedimentos de Instalação: NBR 15.950: NTS 190

– Procedimentos de Reparo: NBR 15.979: NTS 191

– Procedimento para Solda de Topo: NTS 060

– Procedimento de Solda de Eletrofusão: NBR 14.465

– Requisitos p/qualificação Soldador, Instalador e Fiscal: NTS 059

– Procedimento de Teste de Estanqueidade: NBR 15.952

Page 27: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Norma NBR 15.561:2007 - NTS 194

Tubos de PE para Água e Esgoto sob pressão

• Principais Aspectos:

– Padrão de DE e SDR para Redes de Distribuição

• DE 63 a 315 e SDR 17 a SDR 11

– Padrão de DE e SDR p/ Esgoto sob pressão e Adutoras

• DE 63 a 1600 e SDR 32 a SDR 7,25

– Cores:

• Água: preta, ou preta com listras azuis ou SABESP AZUL

• Esgoto: preta ou preta com listras ocre

– Matéria Prima: Composto pronto na cor

(*) A ISO 4427 estipula SDR 41 a SDR 6 e PN 3,2 a 25

Page 28: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Dimensões Tubos de PE Redes de Água

norma NBR 15.561:2007

SDR 17

PE 80 = PN 8

PE 100 = PN 10

SDR 13,6

PE 80 = PN 10

PE 100 = PN 12,5

SDR 11

PE 80 = PN 12,5

PE 100 = PN 16

DN DE e

(mm)

DIm

(mm)

e

(mm)

DIm

(mm)

e

(mm)

DIm

(mm)

50 63 - - 4,7 53,2 5,8 50,9

75 90 5,4 78,8 6,7 76,1 8,2 72,9

100 110 6,6 96,4 8,2 93,0 10 89,3

150 160 9,5 140,4 11,9 135,4 14,6 129,7

200 200* 11,4 176,5 14,9 169,2 18,2 162,2

200 225 13,4 197,4 16,7 190,5 20,5 182,5

250 250* 14,9 219,4 18,6 211,6 22,8 202,8

250 280 16,6 245,9 20,8 237,1 25,5 227,2

300 315 18,7 276,6 23,4 266,7 28,7 255,6

*DE especial

Page 29: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

REDES e ADUTORAS de ÁGUA e LINHAS DE

ESGOTO

- DE 63 (DN 50) – BOBINA (PE 80 ou PE 100)

- DE 90 (DN 75) – BOBINA (PE 80 ou PE 100)

- DE 110 (DN 100) – BOB (PE 80) ou BARRA ( PE 80 ou PE100)

- DE 160 (DN 150) e ACIMA – BARRA (PE 80 ou PE 100)

ADUTORAS de ÁGUA e LINHAS DE ESGOTO

- DE > 160: SDR 26 a SDR 7. Barras (12, 18, 21 m). Projetar

Dimensões Tubos de PE para Água

norma NBR 15.561:2007

Page 30: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

NBR 15.802:2010 - NTS 189

Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos

• Dimensionamento hidráulico

– Fórmula Universal

– Fórmula Hazen-Williams: C = 150

• Dimensionamento à pressão

– MPO = PN • Ft (Maxima Pressão de Operação)

* limitado a 15 anos de vida útil

°C 25 27,5 30 35 40 45* 50*

Ft 1 0,86 0,81 0,72 0,62 0,52 0,43

DE 200 mm: k = 10 x 10 – 6 m

DE > 200 mm: k = 25 x 10 – 6 m

Page 31: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

NBR 15.802:2010 - NTS 189

Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos

• Transientes Hidráulicos

– PSO = MPO • 1,5 (Sobrepressão Admissível)

– Subpressão admissível

SDR PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100

32,25 0,24 0,29 0,82 0,91 1 1,1 1,23 1,36 1,45 1,6

26 0,46 0,56 1,14 1,27 1,4 1,55 1,72 1,9 2,02 2,24

21 0,9 1,1 1,6 1,77 1,96 2,17 2,4 2,65 2,83 3,13

17 1,76 2,15 2,24 3,51 2,74 3,03 3,35 3,71 3,95 4,37

13,6 3,6 4,4 4,7 5,36 5,58 6,23 4,8 5,3 5,65 6,25

11 7,2 8,8 7,65 8,97 8,53 9,84 9,84 11,15 11,37 12,68

9 14,1 17,2 13,28 15,84 14,16 16,72 15,47 18,03 17 19,56

PRESSÃO DE COLAPSO DE CURTA DURAÇÃO EM bar (a 25oC)

TIPO DE INSTALAÇÃO/COMPACTAÇÃO

AÉREA (1)

SEM BAIXA MÉDIA ALTA

(1) APLICAR FATOR DE REDUÇÃO Fa, DEVIDO OVALIZAÇÃO

Page 32: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

NBR 15.802:2010 - NTS 189

Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos

• Pressão Interna Negativa (sucção ou sob lençol freático)

SDR PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100

32,25 0,04 0,06 0,33 0,4 0,41 0,5 0,5 0,61 0,59 0,72

26 0,08 0,11 0,47 0,57 0,57 0,69 0,7 0,85 0,83 1

21 0,15 0,22 0,65 0,79 0,8 0,97 0,98 1,19 1,15 1,4

17 0,29 0,43 0,91 1,11 1,12 1,35 1,37 1,66 1,61 1,95

13,6 0,6 0,88 1,31 1,58 1,6 1,94 1,96 2,37 2,31 2,8

11 1,2 1,76 1,85 2,24 2,26 2,74 2,77 3,35 3,26 3,95

9 2,34 3,44 3,67 4,57 3,16 5,44 3,87 4,69 4,56 5,53

PRESSÃO DE COLAPSO DE LONGA DURAÇÃO EM bar (a 25oC)

TIPO DE INSTALAÇÃO/COMPACTAÇÃO

AÉREA (1)

SEM BAIXA MÉDIA ALTA

(1) APLICAR FATOR DE REDUÇÃO Fa, DEVIDO OVALIZAÇÃO

Page 33: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

NBR 15.802:2010 - NTS 189

Tubos PE p/ água e esgoto sob pressão - Projetos

• Altura máxima de reaterro (m)

• Vide diretrizes gerais da norma; Sempre substituir solo coesivo

• Altura mínima de reaterro (m)

Calçada Rua pavimentada Rua sem pavimento

(m) (m) (m)

0,7 1 1,2

SDR PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100 PE 80 PE 100

32,25 - - - - 4 4,3 6 > 6

26 - 2,5 3,5 4,2 5 5,5 > 6 > 6

21 4 4,5 5 5,8 > 6 > 6 > 6 > 6

17 6 > 6 > 6 > 6 > 6 > 6 > 6 > 6

CONDIÇÕES DE REATERRO/COMPACTAÇÃO

SEM BAIXA MÉDIA ALTA

Page 34: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Métodos de União

Os métodos de união utilizados para tubos de polietileno

em redes, adutora e ramais de água são exclusivamente:

• Solda de topo por termofusão;

• Solda por eletrofusão;

• Junta mecânica

Page 35: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Preparação: Alinhamento e Faceamento

Faceamento

Aquecimento

Compressão e Resfriamento

Solda de Topo - Procedimento de Solda

Page 36: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Solda de Topo por Eletrofusão

• Aplica-se para DE ≥ 63.

• Deve ser executada por

pessoal e equipamentos

qualificados conforme

DVS 2207 ou,

ou NBR 14.464 ou

NTS 060

Page 37: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

NBR 15.593:2008 - NTS 193

Conexões para Solda de Topo

• As conexões para solda de topo por termofusão devem ser qualificadas

conforme normas NBR 15593, ou NTS 193

EN 12201 – parte 3.

• As conexões devem ser do mesmo SDR do tubo de polietileno, sendo

que o material deve ser da mesma classificação do tubo ou maior. Isto é:

• Conexões de PE 100 podem ser soldadas a topo em tubos de PE 80,

desde que do mesmo SDR e de materiais compatíveis. Conexões de PE

80 não devem ser soldadas em tubos PE 100, pois para ter o mesmo

SDR a conexão seria de uma classe de pressão inferior ao tubo.

Page 38: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

NBR 15.593:2008 - NTS 193

Conexões para Solda de Topo

• As conexões para solda de topo por termofusão são disponíveis em três

processos de fabricação confiáveis e normalizados como segue:

Conexões Injetadas: DE 63 a 630 mm

Conexões Usinadas: DE 63 a DE 1600 mm

(Somente Caps, Colarinhos e Reduções)

Conexões Segmentada: DE 250 a DE 1600 mm

(Somente Tês e Curvas)

Page 39: Apresentação Apecs 05 07 2012

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NBR 15.593:2008

Conexões para Solda de Topo

• As conexões segmentadas devem ser produzidas com equipamento

específico de solda de topo por termofusão, em fábrica, com

processo controlado e com equipamento e soldador qualificados

• As peças segmentadas devem ser produzidas com sobre-

espessura, conforme NBR 15.593 ou NTS 193 ou DIN 16963

• As peças com sobre-espessura devem obedecer os seguintes

critérios: Curvas: PN da conexão = 0,8 x PN do tubo

TÊS: PN da conexão = 0,5 x PN do tubo

De qualquer maneira, as extremidades da conexão devem ser do

mesmo SDR do tubo a ser soldada.

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NBR 15.593: 2008 - NTS 193

Conexões para Solda de Topo

• As conexões devem ser do tipo polivalente, ou seja devem ter

extremidades de comprimento longo, conforme as normas

mencionadas, ou seja, extremidades de comprimento tal que permita a

eventual soldagem com luva de eletrofusão. Exceto caps, colarinhos e

reduções usinados de diâmetro DE 225, que podem ser do tipo curto,

ou com uma ponta adicional de tubo soldada na extremidade.

• Aplicações

Redes de distribuição com DE 63

Adutoras e linhas de esgoto com DE 63

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Conexões Tipo Ponta Injetadas

Cap

Curva 90º

Curva 45º

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Conexões Tipo Ponta Segmentadas e Usinadas

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Acionamento

Hidráulico

Semi-automática

4 abraçadeiras

Aplicação da força

na linha central

Controle de

temperatura

eletrônico

Solda de Topo – Máquina de solda

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Extrator de Cordão

Externo Extrator de Cordão

Interno

Solda de Topo - Acessórios

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Corta-Tubos

Rotativo

Até DE 1000

Corta-Tubos

Guilhotina

Até DE 315

Corta-Tubos

Rotativo

Até DE 160

Solda de Topo - Acessórios

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Solda de Topo - Processo

Tubo Tubo

Placa de soldaPré-aquecimento

Aquecimento Bulbo

P =1.5 Kgf/cm

P =0 a 0.2 Kgf/cm 1

2

2

2P=1.5 Kgf/cm 2

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Espessura

Tubo

Retirada da

Placa

de Solda

Aquecimento

Força (kgf) =

0 a 0,2 x área

Resfriamento

Força (kgf) =

1,5 x área

(mm) Largura inicial

Cordão (mm)

Tempo Max

(s)

Tempo

(s)

Tempo

(min)

2,0 - 4,5

0.5

5

6

4,5 - 7

1,0

5 - 7

6 - 10

7,0 – 12

1,5

6 - 8

10 . Esp (s)

10 - 16

12 - 19

2,0

8 - 10

16 - 24

19 - 26

2,5

10 - 12

24 - 32

26 - 37

3,0

12 - 16

32 – 45

37 - 50

3,5

16 - 20

45 – 60

50 - 70

4,0

20 - 25

60 - 80

Pré-Aquec

Força (kgf) =

1,5 x área

Solda de Topo – Parâmetros Tabela DVS 2207/1995

Page 48: Apresentação Apecs 05 07 2012

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Solda de Topo - Processo Alinhar e Facear

Page 49: Apresentação Apecs 05 07 2012

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Solda de Topo - Processo Pré-aquecer e Aquecer (210oC)

Soldar e Resfriar

Page 50: Apresentação Apecs 05 07 2012

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Solda de Topo - CQ

Formações típicas de Cordão de Solda

Page 51: Apresentação Apecs 05 07 2012

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Solda de Topo - CQ

TABELA 6.12 – DIFERENÇAS ADMITIDAS NO CORDÃO DE SOLDA

Bmax - Bmin TUBO/TUBO TUBO/CONEXÃO

CONEXÃO/CONEXÃO TUBOS DE MAT.

DIFERENTES

0,1 B 0,1 X B 0,2 X B 0,2 X B Nota: B = largura média do cordão de solda

Page 52: Apresentação Apecs 05 07 2012

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Solda por Eletrofusão

Page 53: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Solda por Eletrofusão

• A soldagem por eletrofusão deve ser executada por pessoal e equipamentos qualificados conforme NBR 14.465 ou DVS 2207.

• Os equipamentos devem ser do tipo automático, com leitura ótica para

código de barras, com registro automático ou não das soldas.

Page 54: Apresentação Apecs 05 07 2012

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NBR 15.593:2008 - NTS 193

Conexões para Solda de Eletrofusão

• Conexões de PE 80 podem ser soldadas em tubos PE 100 e vice-versa,

desde que de PN igual ou maior que a do tubo.

• As conexões tipo sela, como Tês de Sela e Tês de Serviço devem ter

incorporado sistema de fixação próprio, tais como abraçadeiras com

parafusos ou ganchos ou cintas de tecido.

• Excepcionalmente são aceitos Tês de Sela ou Serviço tipo Top-Loading

para execução de ramais em tubos inseridos (relining), onde se abre

uma janela no tubo velho para ter acesso ao novo tubo de polietileno, ou

em tubos de grande diâmetro, onde não houver possibilidade de utilizar

peças com sistema de fixação próprio.

Page 55: Apresentação Apecs 05 07 2012

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• As conexões devem ser do tipo monofilar, ou seja ter uma única resistência elétrica por peça, tal que a soldagem seja executada numa única operação, conforme ISO 12.201 – parte 3 ou NBR 15.593 ou NTS 193.

• Aplicações Básicas

Ramais prediais

Redes de distribuição até DE 160

Adutoras e linhas de esgoto até DE 160

Ligação da rede ao ramal predial: Tê de serviço

Entroncamentos (Tie-in), ou interligação, todos diâmetros disponíveis

Reparos, todos os diâmetros disponíveis

NBR 15.593:2008 - NTS 193

Conexões para Solda de Eletrofusão

Page 56: Apresentação Apecs 05 07 2012

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Conexões para Solda por Eletrofusão

Tê de Sela Tapping Tee Cotovelo 45º Cotovelo

Redução Cap Luva Tê

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Automática - sem memória Automática - com memória

Tensão solda: 8 – 48 V - Potência: 3500 W

Solda por Eletrofusão – Máquinas de Solda

Page 58: Apresentação Apecs 05 07 2012

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raspador

manual

alinhadores

raspador

rotativo

Solda por Eletrofusão - Acessórios e Ferramentas

Page 59: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

alinhador de tubo bobinado

arredondador

corta-tubos

Solda por Eletrofusão - Acessórios e Ferramentas

Page 60: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Solda de Eletrofusão - Processo

1 – Cortar perpendicular

2 - Raspar

Page 61: Apresentação Apecs 05 07 2012

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Solda de Eletrofusão - Processo

3 – Verificar ovalização e

usar alinhador

4 – Verificar folga e

profundidade de

penetração

Page 62: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Solda de Eletrofusão - Processo

5 – Soldar e Resfriar

Manter Alinhador até fim

do Resfriamento

Se cair energia, esperar

total resfriamento e

reiniciar ciclo de solda

Só furar ou aplicar pressão

após resfriar a

temperatura ambiente

Page 63: Apresentação Apecs 05 07 2012

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Solda por Eletrofusão - CQ - Controle visual da solda, considerando os seguintes aspectos:

- Verificar se a região envolta da solda está corretamente raspada;

- Verificar marcação da profundidade de inserção;

- Verificar alinhamento;

- Verificar sinalizadores de fusão

- Verificar se houve extravasamento de material fundido na interface conexão/tubo;

Page 64: Apresentação Apecs 05 07 2012

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Juntas Mecânicas - NBR 15.803:2010 - NTS 192

Aplicação

Redes de distribuição DE 63. Conexões PN 16 (16 bar)

Ramais prediais. Conexões PN 16 Conexões NBR PN 10

Ligação da rede ao ramal predial:

Colar de tomada, ou Tê de serviço autotravado mecânico PN 16

Reparos de tubulação de qualquer diâmetro.

Nos diâmetros acima de DE 63 as conexões podem ser PN 10

Normas: ISO 14.236, ou ABPE E005 ou NTS 175, NTS 179 e NTS 192.

Page 65: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Juntas Mecânicas

Cotovelo

Cotovelo Macho

Adaptador Fêmea

União

União de Redução

Adaptador Macho Tê Fêmea

Page 66: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Conexões Mecânicas – Tipo Sela

Tê de Serviço Colar de Tomada

Page 67: Apresentação Apecs 05 07 2012

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Métodos de União Preferenciais

• INSTALAÇÃO

– MECÂNICA: DE 20 a 63

– ELETROFUSÃO: DE 63 a DE 160

– TOPO: DE ≥ 110

• REPARO, ENTRONCAMENTOS (TIE-IN)

– MECÂNICA: DE 20 a 160

– ELETROFUSÃO: DE 20 a 1000

– COLARINHO/FLANGE: DE > 315

– PEÇAS MECÂNICAS ESPECIAIS: DE > 630

Page 68: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Interligações outros tubos ou elementos, como

válvulas, medidores, ventosas e bombas

Adaptador macho ou fêmea de compressão

20 a 110 mm

Adaptador de compressão PE x PBA

DN 50, 75, 100

Adaptador compressão PE X flange

DN, 50 a 160

Conexões para Junta mecânica

Page 69: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Interligações outros tubos ou elementos, como

válvulas, medidores, ventosas e bombas

Colarinho/Flange

20 a 1600 mm

Transições soldáveis

Transição PE x rosca

macho ou fêmea 20 – 110 mm

Transição EF PE x rosca

macho ou fêmea 20 – 110 mm

Transição PE x Solda AÇO

20 – 250 mm

Page 70: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

• PE 80 SDR 11 azul (PN 12,5)

• DE: 63, 90, 110 – bobinas 100 m

• DE: 160, 200, 250, 315 – barras 12 m

• Métodos de União:

• JM de Compressão: DE 63, 90, 110

• Solda Topo: todos

• Solda EF: todos

• Ramais: Tê de Serviço

Diretrizes de projeto de Redes Sabesp

Page 71: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Juntas Mecânicas USO PROVISÓRIO

União de Compressão

Torniquete Luva de Correr

Juntas Mecânicas USO DEFINITIVO

União auto-travada

Reparo – NBR 15.979:2011 - NTS 191

Page 72: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Reparo – NBR 15.979: 2011 – NTS 191

Eletrosoldáveis

USO DEFINITIVO

Abraçadeira de reparo Luva EF

Page 73: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Reparo – Linhas sem Carga

Page 74: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Reparo em Carga Dispositivo utilizado para estancar o fluxo de fluidos da tubulação de

polietileno, provido de roletes de esmagamento, com limitadores de esmagamento e unidade de força mecânica ou hidráulica.

PARA TUBOS DE>63 DEVE-SE USAR 2 ESTRANGULADORES

DISTANTES DE AO MENOS 500 mm OU 4 X D UM DO OUTRO

Quando não for possível a total vedação da linha para se efetuar a soldagem,

deve-se utilizar juntas mecânicas auto-travadas

Page 75: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Métodos de Instalação - NBR 15.950:2011 - NTS 190

• Convencional (com vala):

. permite soldagem fora da vala,

. comprimentos de barras de 12 m

ou bobinas de até 100 m (Ø ≤ 125 mm)

• Métodos Não Destrutivos (MND):

. Furo Direcional

. Pipe Bursting

. Sliplining (inserção simples)

Page 76: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Cuidados de Instalação Convencional

• Solo misto (granular-coesivo) ou melhor;

• Solo livre de pedras e objetos cortantes. Preparar berço de

assentamento, em especial quando houver solo ruim e com pedras;

• Em locais com tráfego usar no mínimo 1,20 m de altura de aterro sobre a

geratriz superior da tubulação, ou calçamento;

• Em locais com conexões, assegurar o berço e adequado apoio sob as

peças;

• TUBOS SDR ≤ 17 (17, 13, 11, 9, 7) – NBR 15950/NTS 190

– NÃO NECESSITA SOLO GRANULAR OU CONTROLE COMPACTAÇÃO

• TUBOS SDR > 17 – NBR 15950/NTS 190

– SOLO BOA QUALIDADE E CONTROLE DE COMPACTAÇÃO:

Page 77: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Cuidados de Instalação Convencional

• Respeitar limites de curvaturas admissíveis (vide norma > 30.D);

• Não é necessário ancoragens nas juntas. Usar blocos de

ancoragem nas conexões tipo PB de outros materiais

• Sob lençol freático, usar blocos de ancoragem para não flutuar e

dimensionar SDR para suportar pressões internas negativas (para

SDR < 17);

• Largura da vala menor possível. De 63 a 250 = 300 mm

• Profundidades de vala, instalação: NBR 15.802/NTS 189

• Executar instalação com soldadores e equipamentos qualificados e

com relatórios de solda registrados;

• Elaborar adequado as-built da tubulação

Page 78: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Métodos de Instalação - MND • Força de Puxamento e Curvas

Page 79: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Métodos de Instalação - MND

Aterramento elétrico do equipamento de perfuração

Page 80: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Custos de Instalação

• Materiais representam aprox. 30% da instalação

• Se adotados métodos construtivos econômicos, propiciados pelos tubos de PE, tais como:

. MND: Menores transtornos à população e custos de pavimentos

. Valas estreitas. Melhor desempenho, maior velocidade de obra

A obra pode custar até 20% menos que aquela com materiais convencionais. E ainda:

Obras mais rápidas e seguras (bobinas 50/100 m, ou barras 12 m) Soldagem fora da vala. Vala mais estreita. Tempo Solda EF até 160 mm: 10 a 20 min. (~ 30 soldas/dia/H)

Tempo Solda Topo 110 a 250 mm: 20 a 40 min (~16 soldas/dia/H)

Baixo índice de reparos;

Melhor desempenho, sem vazamentos e vida útil > 50 anos

Melhor resultado econômico

Page 81: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Controle da Qualidade

• Materiais: Conforme normas:

– Tubos: NBR 15.561: NTS 194 e NTS 043

– Conexões Soldáveis: NBR 15.593 ou NTS 193

– Conexões Mecânicas: NBR 15.803 ou NTS 192 e NTS 175

• Solda de Topo: NTS 060 ou DVS 2207

• Solda de Eletrofusão: NBR 14.465

• Qualificador Soldador: NBR 14.472 ou NTS 059

• Ensaio de Estanqueidade em obra: NBR 15.952

• Qualificação de Equipamentos: ABPE P006

• Na obra:

• - antes da obra: analisar documentos de qualificação de equipamentos e

soldadores. Fazer teste prático em ambos ou até ensaios de laboratório da

amostra da solda

• - checar procedimento e inspeção visual da solda;

- extrair amostras de soldas para testes de laboratório

Page 82: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Capacidade Instalada de Fornecedores no Brasil

• Tubos Lisos Pressão: DE 20 a 1600mm - (11) fabricantes, capacidade

instalada 8.720 ton/mês = 104.640 ton/ano;

• Tubos Corrugados: DE 20 a 1200mm – (7) fabricantes, capacidade

instalada 3.000 ton/mês = 36.000 ton/ano;

• Atendimento ao Programa de Perdas SABESP:

Ex: 674km de Tubo DE 315 PE100 PN10 SDR 17 esp. 18,7mm

(17,362 kg/m) conforme NBR 15561:2007, totalizam 11.600 ton.

Com a capacidade instalada (8.720 ton/mês) o Programa de Troca de

Redes de Água poderá ser atendido em até 2 meses.

Page 83: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Fornecimentos no Brasil

• DMAE POA :1.917 km de rede/adutoras – DE 63 a 315 mm – 1ª instalação 1988

• COPASA / Curvelo: 9,2 km –DE 63 e 2000 ramais/ 04 setores de medição, redução

perdas de 30% para 10% , implantado 03/2011- nenhuma ocorrência de vazamento

• SABESP (Período 1980 a 2012)

TIPO LOCAL DE (mm) QDE (m)

Emissários Guarujá 900 2000

Praia Grande 1000 3000

Captação Flutuante Guarapiranga 800 1000

Adutoras Caraguatatuba 710 3000

Ilha Bela 450 2000

Cotia 180 5000

Suzano 315 2000

Diversos Locais (*) 355 a 560 82000

Redes de Distribuição Diversos Locais (*) 63 a 315 543000

(*) Fornecimentos conforme NTS 048 e NTS 194

Page 84: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Estimativa da Demanda Mundial de Tubos

Poliolefínicos

Page 85: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Evolução Demanda Mundial do PE por Região

Page 86: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Demanda do PE na Europa

Page 87: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Mercado Norte Americano

Gráficos comparativos de satisfação de utilização

Performance de Tubos PE em Sistemas de Distribuição de Água – Estudo Elaborado por Jana Laboratories Inc. – Agosto/2011

Page 88: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Literatura Adicional

• FAQs about PE Pipe in Water Distribution

• Evaluating the Impact of Disinfectants on PE Pipe

• Technical Report - Polyethylene (PE) Pipe Performance in

Potable Water Distribution Systems - Past, Present and

Future

• Manual de Tubulações de Polietileno e Polipropileno –

Características, Dimensionamento e Instalação – José

Roberto B. Danieletto

Page 89: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Missão da ABPE

Divulgar a utilização dos Sistemas de tubos e

conexões poliolefínicas

Propor normalização e sugerir a atualização de

Normas Técnicas do setor

Instituir Programas Setoriais da Qualidade

Propiciar Suporte Técnico ao cliente final

Page 90: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

Propostas da ABPE

- Atuação conjunta na Formação e Qualificação da

Mão de Obra de Instalação e Inspeção de Tubulações

de PE;

-Controle da qualificação dos soldadores através de

Banco de Dados;

- Exigência da qualificação para participação nas

Licitações.

Page 91: Apresentação Apecs 05 07 2012

Associação Brasileira de Tubos Poliolefínicos e Sistemas

telefone / fax (11) 3068-8433

[email protected]

www.abpebrasil.com.br

Contato: Antonio Fernando Cavicchioli

Secretario Executivo