Tubos e dispositivos de segurança utilizados para minimizar os efeitos dos transientes hidráulicos em adutoras.

Abstract

Muitos engenheiros civis, hidráulicos e sanitaristas se deparam com um fenômeno hidráulico chamado de Golpe de Aríete, gerado por transientes hidráulicos. Este é iniciado quando há alteração no regime de escoamento do fluído, ou seja, alteração da velocidade e/ou vazão. Esta mudança de regime provoca uma transformação de energia no interior da tubulação. A energia cinética é transformada em energia sonora e energia potencial elástica, com isto surge um barulho característico denominado Golpe de Aríete e deformação além do regime elástico do material da adutora o que pode provocar a ruptura do tubo. Em Limoeiro/PE existia uma adutora de água tratada que saia da Estação de Tratamento de Água em direção aos três Reservatórios Apoiados que abastecem a cidade. A tubulação era toda feita em cimento amianto com diâmetro nominal de 225mm, com extensão de aproximadamente 520m. Em 2011 foi projetada uma adutora em Ferro Fundido Dúctil (FOFO) K7 DN 250 com extensão aproximada de 515m com duas ventosas de alto desempenho e com desnível geométrico de 65m. No projeto houve somente dimensionamento do diâmetro, da escolha do material e visita in loco para escolha do melhor local para colocação das ventosas. O tubo FOFO está presente no saneamento e na hidráulica aqui no Brasil desde 1910. Os tubos de PVC vêm sendo utilizados no Brasil desde 1975 e os tubos em Policloreto de Vinila Orientado (PVC-O) estão disponíveis no mercado brasileiro desde de 2014. As simulações computacionais, realizadas no Software livre Allievi, compararam o comportamento mecânico e hidráulico do tubo em FOFO frente ao tubo em PVC-O. As variáveis estudadas foram a subpressão e a sobrepressão que são as mais importantes quando um fluido está em regime transitório. Os resultados mostraram que o tubo polimérico poderia ser utilizado na adutora junto com uma ventosa de alto desempenho em vez de ser usado o tubo metálico com duas ventosas.