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SUBSÍDIOS À ESCOLHA DE TÉCNICAS DE REABILITAÇÃO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA Maria Alice Amado Gouveia Venturini 1 , Paulo Sérgio Franco Barbosa 2 Resumo - Com o envelhecimento físico ou funcional, os sistemas de abastecimento de água passam a requerer ações que os tornem eficientes novamente. O estado de ineficiência ocorre quando os sistemas não conseguem mais cumprir a missão para os quais foram projetados, ou seja, de satisfazer as necessidades de seus consumidores em termos de quantidade e qualidade de água aceitáveis, pressões adequadas, bem como, a qualidade e o preço dos serviços prestados. Os aumentos nas interrupções no fornecimento de água são comuns, gerando a insatisfação de seus usuários. Fica claro que a importância da reabilitação está intimamente ligada à diminuição do custo operacional, aumentando a segurança e a confiabilidade dos serviços prestados, através de medidas que retardem ao máximo os investimentos em futuras expansões e possibilitem planejamento cauteloso das futuras ampliações do sistema, uma vez que os recursos financeiros das empresas de saneamento são limitados e muitas vezes escassos. Neste contexto o artigo apresenta novas técnicas para reabilitação dos sistemas de distribuição de água. Abstract - Due to physical or functional aging, the water supply systems usually require rehabilitation measures to recovery original efficiency. The inefficiency condition occurs wherever systems cannot fulfill the original objective design purposes, what means, to supply the consumers demand assuring appropriate water quantity, water quality, nodal pressures, and also, high service levels. An inefficient condition also is associated to frequent interruptions of water supply, thus creating frustration from the end consumers. The importance of rehabilitation programs is evident when considering the potential for reducing operational costs, to improve the reliability of the supply service, and also to avoid anticipated expansion costs. All these factors are extremely relevant for water supply companies since financial resources are usually limited and sometimes scarce. In this context, this article presents new rehabilitation techniques addressing the water supply systems. Palavras-chave: Reabilitação; Redes hidráulicas, Sistemas de abastecimento de água 1 Doutoranda em Recursos Hídricos, Faculdade de Engenharia Civil, UNICAMP, Caixa Postal 6021, CEP: 13084-971, Campinas, SP – Brasil; email: [email protected] 2 Prof. Adjunto, Faculdade de Engenharia Civil, UNICAMP, Caixa Postal 6021, CEP: 13084-971, Campinas, SP – Brasil; email: [email protected]

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SUBSÍDIOS À ESCOLHA DE TÉCNICAS DE REABILITAÇÃODE REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA

Maria Alice Amado Gouveia Venturini1, Paulo Sérgio Franco Barbosa2

Resumo - Com o envelhecimento físico ou funcional, os sistemas de abastecimento de água passama requerer ações que os tornem eficientes novamente. O estado de ineficiência ocorre quando ossistemas não conseguem mais cumprir a missão para os quais foram projetados, ou seja, desatisfazer as necessidades de seus consumidores em termos de quantidade e qualidade de águaaceitáveis, pressões adequadas, bem como, a qualidade e o preço dos serviços prestados. Osaumentos nas interrupções no fornecimento de água são comuns, gerando a insatisfação de seususuários. Fica claro que a importância da reabilitação está intimamente ligada à diminuição do custooperacional, aumentando a segurança e a confiabilidade dos serviços prestados, através de medidasque retardem ao máximo os investimentos em futuras expansões e possibilitem planejamentocauteloso das futuras ampliações do sistema, uma vez que os recursos financeiros das empresas desaneamento são limitados e muitas vezes escassos. Neste contexto o artigo apresenta novas técnicaspara reabilitação dos sistemas de distribuição de água.

Abstract - Due to physical or functional aging, the water supply systems usually requirerehabilitation measures to recovery original efficiency. The inefficiency condition occurs whereversystems cannot fulfill the original objective design purposes, what means, to supply the consumersdemand assuring appropriate water quantity, water quality, nodal pressures, and also, high servicelevels. An inefficient condition also is associated to frequent interruptions of water supply, thuscreating frustration from the end consumers. The importance of rehabilitation programs is evidentwhen considering the potential for reducing operational costs, to improve the reliability of thesupply service, and also to avoid anticipated expansion costs. All these factors are extremelyrelevant for water supply companies since financial resources are usually limited and sometimesscarce. In this context, this article presents new rehabilitation techniques addressing the watersupply systems.

Palavras-chave: Reabilitação; Redes hidráulicas, Sistemas de abastecimento de água

1 Doutoranda em Recursos Hídricos, Faculdade de Engenharia Civil, UNICAMP, Caixa Postal 6021, CEP: 13084-971,Campinas, SP – Brasil; email: [email protected] Prof. Adjunto, Faculdade de Engenharia Civil, UNICAMP, Caixa Postal 6021, CEP: 13084-971, Campinas, SP –Brasil; email: [email protected]

INTRODUÇÃO

A falta de planejamento e manutenção adequada, associadas à escassez de recursosfinanceiros têm progressivamente reduzido a eficiência dos sistemas de abastecimento de água. Ossistemas, com o passar do tempo se deterioram de maneira natural ou acelerada, dando origem aproblemas operacionais, que provocam a diminuição da qualidade dos serviços prestados e aumentodos custos operacionais, os quais recairão sobre seus consumidores na forma de tarifas. Estes efeitospodem ser sentidos pelas empresas diante dos altos índices de perdas de água no sistema,principalmente associados a alta pressão de trabalho, gerando um grande número de rupturas;crescente aumento das despesas com manutenção do sistema; aumento significativo do consumoenergético, uma vez que, manobras operacionais tendem a compensar o funcionamento deficientedo sistema. Em conseqüência, é natural e previsível o aumento do número de reclamações por partedos consumidores, os quais reconhecem a má qualidade da água fornecida; freqüentes interrupçõesdas vias públicas para execução de reparos nas redes de distribuição ou redes adutoras;abastecimento de água intermitente, pois o sistema não tem capacidade de suprir a demanda;problemas de pressão da rede muito acima ou abaixo dos limites normalizados, causando danos aosusuários.

As empresas de saneamento, sejam públicas ou privadas, estão enfrentando novos desafiosbuscando atender a uma multiplicidade de aspectos no âmbito de gestão operacional dos sistemas.A qualidade do serviço de abastecimento de água é traduzida não apenas com base naconfiabilidade do atendimento à demanda, mas também a outros aspectos importantes como: a tarifacobrada pelo serviço; o grau de utilização e comprometimento dos recursos hídricos disponíveis emtermos quantitativos e qualitativos; a sustentabilidade dos recursos e serviços a médio e longoprazos; a garantia do atendimento aos requisitos de pressão de mínima e máxima na rede e aoperação com o mínimo de perdas.

Muitas são as causas que podem tornar um sistema de abastecimento deficiente. A Tabela 1relaciona, de forma resumida, os principais problemas encontrados.

Tabela 1- Principais problemas nos sistemas que determinam desempenho insatisfatórioCategoria deDesempenhoInsatisfatório

Problemas e causas mais frequentes

• Deterioração de reservatórios, ETAs,• Deterioração de equipamentos mecânicos (ex. válvulas) ou eletrônicos

Deterioração deobras,equipamentos ecomponentes

• Envelhecimento natural das tubulações

• redução na capacidade de tratamentoDeterioração nosprocessosqualitativosoriginais deprojeto

• qualidade da água tratada, deteriorada em razão de degradação do recursohídrico captado no curso d’água

• altas pressões, variação frequente das pressões e transitórios hidráulicos• altos índices de incrustações nas tubulações da rede, devido à ineficiênciada ETA (ferro, carvão ativado)• incapacidade de manter a vazão bombeada inicialmente prevista• incapacidade de manter a carga manométrica inicialmente prevista

Deterioração dosprocessosquantitativosoriginais deprojeto

• consumo excessivo de energia

Segundo HOOGSTEEN (1993), a incidência maior dos problemas está no sistema dedistribuição onde as causas mais freqüentes têm origem em:

Altas pressões, variação de pressão e os transientes hidráulicos; Influências externas como tráfego, acidez do solo; Envelhecimento natural do material da tubulação; Alto índices de sedimentação nas tubulações da rede, devido a ineficiência da estação de

tratamento (ferro, carvão ativado); Qualidade do material empregado.

O CONCEITO DE REABILITAÇÃO

É importante esclarecer a terminologia a ser utilizada, já que é relativamente nova dentro dosetor de abastecimento no contexto nacional. O objetivo é que o conceito traduza o sentido demelhoria dos sistemas existentes, resultante de intervenções físicas. Entende-se portanto, que areabilitação física do sistema propiciará condições que permitam melhoria no controle operacionalde forma integrada. Com isso, entende-se que o conceito de reabilitação de sistemas deabastecimento de água poderá estar intimamente ligado ao conceito da ampliação e restauração,dependendo da condição em que se encontra o sistema a ser analisado.

A intervenção física no sistema tem o intuito de alcançar o desempenho hidráulico, estruturalou funcional nos sistemas de abastecimento existentes, e isso poderá implicar em mudanças dasua condição física e/ou especificação técnica. Como medida tomada para reabilitação pode ser feitaa ampliação física do sistema. A ampliação é aplicada em casos onde a substituição ou troca detubulação, válvulas, bombas, etc., não resultam na melhoria significativa do sistema.

A tomada de decisão faz parte de nosso cotidiano e consiste, de forma geral, na identificaçãodo problema e na busca da melhor solução possível mas, planejar as medidas que deverão sertomadas e associar o custo-benefício proporcionado, é tarefa árdua.

A IMPORTÂNCIA DA MANUTENÇÃO

A manutenção adequada dos sistemas de distribuição de água é um dos principais elementospara obtenção de uma infra-estrutura confiável, o que também está intimamente ligado aocrescimento econômico e a prosperidade da nação. Mas uma das principais dificuldadesencontradas pelas empresas, é a falta de recursos para investir em manutenção periódica. SegundoDAY (1990), a criação de um fundo para a manutenção das instalações e equipamentos seria ideal.A arrecadação de 1 ou 2% do custo original, deveria estar sendo incluída anualmente no orçamentopara a manutenção e reabilitação dos sistemas.

Preocupado com a deterioração dos sistemas de abastecimento e com a manutenção deserviços de boa qualidade, HOOGSTEEN (1993), comenta que, é surpreendente que ainda asempresas de água não se conscientizaram da importância de manter um completo sistema demanutenção e controle por parte das empresas. Medidas como a manutenção da aplicaçãorevestimentos internos, limpeza da tubulação, substituição e reparos, substituição de válvulas eacessórios aumentariam a eficiência operacional do sistema e a liquidez das empresas.

Conforme comentado por DEB (1991), o controle efetivo da deterioração dos sistemas deabastecimento será eficiente quando as empresas desenvolverem dois planos independentes, um demanutenção e outro de reabilitação do sistema. Mas, é de fundamental importância, para o sucessodo controle efetivo da deterioração, que os decisores conheçam: a extensão, severidade e a natureza

da deterioração; avaliem alternativas que reduzam a taxa de deterioração e a substituição da seçãodeteriorada; realizem o desenvolvimento cuidadoso de um plano de reabilitação sistemático e atomem ciência das prováveis tendências de deterioração do sistema.

Na visão de O`DAY (1992) durante a realização da manutenção corretiva, as empresasesquecem de contabilizar o tempo que permaneceram fora de serviço. Alertou sobre a necessidadede desenvolver novas técnicas que reduzam o tempo gasto com a manutenção, para diminuir o custodo serviço temporário e o custo global da reabilitação.

Para DAY (1990), toda a empresa de abastecimento deve pesar o custo real deremover/substituir as instalações antigas contra o custo da reabilitação sistemática para prolongar avida útil das instalações. Ao menos que a infra-estrutura tenha sido negligenciada durante anos, arecuperação deverá ser menos custosa.

REABILITANDO O SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA

Quando as tubulações começarem a apresentar problemas no fornecimento de água, serãonecessárias intervenções para que sejam solucionados os problemas. Parte do problema pode estarrelacionada ao desempenho hidráulico, daí então, a necessidade de adotar medidas que minimizemo problema, ou seja, técnicas de reabilitação hidráulica. Mas quando o problema está associado àdeterioração das instalações e equipamentos, faz-se necessária a reabilitação estrutural. Dependendodo grau de deterioração do sistema de abastecimento, a solução é a aplicação das duas técnicassimultaneamente.

As técnicas não estruturais são usadas quando o objetivo é: (a) melhorar ou recupera ascondições hidráulicas ou sanitárias; (b) reduzir vazamento e (c) proteger contra corrosão. Astécnicas estruturais são usadas onde o objetivo é restaurar a integridade estrutural da tubulaçãomelhorando sua resistência mecânica. O objetivo é aumentar a resistência da tubulação de maneiraque ela seja capaz de suportar a pressão à qual está sujeita, com por exemplo: cargas estáticas,cargas devido ao tráfego, condições hidráulicas estáticas, condições hidráulicas transitórias emovimentos da terra.

Preocupado com a falta de recurso financeiro e transtornos causados durante reparos na rede,O´DAY (1992) comentou que, nos anos 90, haveria necessidade de aumentar as atividades voltadasà reabilitação dos sistemas e que pesquisas seriam necessárias para melhorar as empresas desaneamento. Sugeriu algumas medidas tais como: a criação de técnicas para diagnóstico datubulação, aperfeiçoamento de técnicas de escavação e repavimentação com o intuito de diminuir otranstorno causado nas vias públicas e, em contrapartida a melhoria na produtividade damanutenção.

As soluções e as tecnologias disponíveis para a reabilitação das redes são muito diversificadae devem ser selecionadas em função do problema levando-se em consideração as condicionanteslocais. Pode ser utilizada medidas convencionais como por exemplo limpeza e a substituição dastubulações ou ainda medidas reabilitadoras não convencionais, que permitem a intervenção sobre asinfra-estruturas enterradas sem abertura de vala, minimizando os custos sociais. Podemos citarcomo medidas reabilitadoras não convencionais ou seja medidas não destrutivas o revestimento deargamassa de cimento, revestimento de epóxi e o processo A.S. Estas técnicas são bastantedifundidas em alguns países, destacando-se a Inglaterra, Estados Unidos, Alemanha e Japão, nas noBrasil estas técnicas tem discreta utilização.

TÉCNICAS DE REABILITAÇÃO

Limpeza das Tubulações

Num sistema de distribuição, as tubulações, geralmente, causam os maiores problemas. Ascausas mais freqüentes são: redução do diâmetro efetivo devido ao aumento das incrustações nointerior das tubulações; excessiva flutuação da pressão ao longo do dia nos dispositivos de controle;deterioração da qualidade física, química e biológica da água distribuída devido a degradação darede; altos índices de ruptura e reparos nas redes e adutoras impedindo a continuidade noabastecimento e a estanqueidade da sua estrutura, aumentando a perda física de água com o passardos anos.

A limpeza periódica das tubulações é uma das formas utilizadas para manter a capacidade defluxo nos sistemas de distribuição de água. Com tamanhos, densidades e revestimentos apropriadosos “pigs” podem ser ferramenta extremamente eficiente para limpar, restaurar e devolver ao sistemaa capacidade do fluxo. Os “Pigs” são parecidos com uma cápsula, ou seja, é um cilindro de espumade poliuretano com um nariz em perfil parabólico, com base côncava. Na Figura 1 é possívelobservar os vários modelos de “pig” que podem ser empregados no sistema de abastecimento deágua.

Figura 1: Modelos de Pigs

Os “pigs” são inseridos no sistema e direcionados para seguir um caminho pré-determinadomantendo a direção do fluxo da água. A passagem do “pig” efetuará a remoção e subseqüentedescarga de todo o material estranho acumulado, aderido ou depositado.

Limpeza Hidráulica: Um limpador provido de laminas de aço é hidraulicamente impulsionadoatravés da tubulação, pelo bombeamento de água ou do uso de um sistema de pressão. Umreservatório deve estar disponível ao final da tubulação para separar e coletar os detritos de limpezasuspensos.

Método Drag: É um limpador provido de uma série de lâminas raspadoras de aço e rodinhos deborracha, puxado por um guincho posicionado ao nível da terra, através de um buraco de acesso. Olimpador é arrastado por um guincho, primeiro em uma direção e depois em outra até que atubulação esteja suficientemente limpa.

Método Scraper: O raspador é alto propulsor, tem uma cabeça raspadora rotativa equipada porfileiras de laminas de aço capazes de limpar os arrebites e ao redor deles, permitindo a limpeza detodas as deformações presentes na tubulação. A passagem dessa máquina e a pressão aplicada pelacabeça raspadora à superfície da parede, permite que uma limpeza completa seja obtida em umaúnica passagem.

Substituição das Tubulações

Esta medida pode ser empregada quando as tubulações apresentam um grande número derompimentos, a estrutura da tubulação esta comprometida ou as redes de distribuição temdeficiências em termos de diâmetro hidráulico. A substituição das tubulações pode ser realizadas demaneira convencional, ou seja com abertura de vala. Nesta técnica é necessária a abertura de umavala que esta intimamente ligada ao diâmetro da tubulação a ser assentada. Nos sistemas dedistribuição de médio e grande porte, a abertura de vala é executada por uma máquina escavadeira,nas empresas de pequeno porte a abertura é feita manualmente, aumentando o tempo de execuçãodo serviço.

No Brasil quando as redes começam a apresentar problemas de altos índices de rompimento,altas taxas de incrustações e corrosão, é prática comum efetuar a sua substituição. A substituiçãodeveria ser encarada como opção e não como alternativa única, pois, além de onerosa, exige aremoção de grande área pavimentada, movimento de terra, corte no abastecimento aos usuáriosalém dos transtornos causados pela obstrução das vias públicas dificultando o acesso residencial.

Mas, em alguns casos, a substituição tem que ser encarada como medida necessária.MICHALIK (1994) comenta que a substituição da rede de distribuição tem prioridade quando omaterial da tubulação coloca em risco a saúde da população, como o caso da cidade de Dresden,na Alemanha, que fez a substituição das tubulações de chumbo. Baseado em experiênciasoperacionais da rede, HOOGSTEEN (1993) usa o número de freqüência de interrupções, baseadonas taxas de manutenção, para opinar sobre a substituição da rede.

Revestimento de Argamassa de Cimento

O uso do revestimento com argamassa de cimento em tubulações foi reportado pela primeiravez, pela Academia Francesa de Ciência, em 1836 e é considerada a técnica mais usada parareabilitação das tubulações. Essa técnica pode ser aplicada em tubulações desde 100 mm até 2000mm de diâmetro. A argamassa de cimento é bombeada diretamente de uma máquina com umacabeça rotatória da qual é atirada através da força centrífuga na parede da tubulação, conformemostrado na Figura 2. Dependendo do diâmetro da tubulação, utilizam-se diferentes formas dealimentação e movimentação da cabeça rotatória. Uma pá de arrasto, cuidadosamente ajustadaacoplada à máquina de revestimento proporciona um acabamento liso. Pás rotativas alisam aargamassa aplicada até que o acabamento fique hidraulicamente eficiente.

Figura 2: Aplicação do revestimento de argamassa de cimento

Segundo os autores WALSKI (1986), DEB (1991) e O`DAY (1992), EBNER (1993), essatécnica apresenta as seguintes vantagens: não é necessária a abertura de valas; as tubulações antigassão utilizadas; há uma redução na interrupção do fornecimento de água, minimiza os transtornoscausados na manutenção uma vez que é um processo mais rápido, diminuindo o estresse dapopulação; aumenta a credibilidade e a confiança da empresa de abastecimento. Mas tem comodesvantagem a redução do diâmetro útil, pela aplicação da argamassa. No entanto, segundo taisautores isso é compensado pela redução da rugosidade da tubulação. Apontam também anecessidade de equipamentos específicos e mão de obra especializada para execução dos serviços.

A aplicação do revestimento de argamassa de cimento é um dos métodos mais utilizados ecitados na literatura, segundo aos autores BALL (1992), GRAY (1992), EBNER (1993), KRAMER(1993), HIRNER (1994) que destacam as seguintes vantagens: economia de 30 a mais de 90% sobreo custo total da reposição; aumento da capacidade hidráulica que é conservada ao longo do tempo;redução dos custos de bombeamento e manutenção; elimina os vazamentos; garantia da manutençãoda potabilidade da água conseguida pela eliminação da água vermelha causada pela formação deferrugem; eleva a pressão de distribuição; proteção eficaz da parede do tubo eliminando areocorrência de corrosão nas tubulações de aço e ferro fundido; redução da deterioração daqualidade da água distribuída , incluindo a redução da demanda de cloro na distribuição.

Além das vantagens citadas pelos autores acima, MICHALIK (1994) ressalta vantagensadicionais sentidas durante a realização da reabilitação no sistema de distribuição da cidade deDresden, tais como: economia de 10% do total da restauração visto que não há custo complanejamento da obra; redução do custo de material que é explicado pelo reaproveitamento datubulação existente; redução no tempo de execução, pois não há necessidade de abertura de vala,manuseio com tubulações, remoção da terra e repavimentação do local da obra.

Revestimento de Resina Epóxi

Essa técnica foi primeiramente usada no Reino Unido em 1989. Desde então, cinco tipos deresina de epóxi foram testados e experimentados e Reino Unido e quatro deles também receberamaprovação norte americana na utilização em redes de abastecimento de água.

O processo do revestimento de resina epóxi é uma técnica de revestimento não estrutural, cujoo principal objetivo é melhorar as características hidráulicas das redes e ao mesmo tempo prevenir aacumulação de tubérculos nas paredes das tubulações, portanto não irá corrigir nenhumadeterioração da tubulação. Entretanto, uma vez aplicado esse revestimento, não haverá contato entrea água potável e a tubulação antiga, sendo que dessa maneira reduzirá futura deterioração nointerior das tubulações. Na prática o máximo de comprimento que pode ser revestido de uma vez, éde aproximadamente 200 metros. Os poços de acesso serão escavados em locais estratégicos paracoincidir com as válvulas e outros acessórios. Os tipos de material que podem ser jateados comsucesso são; o ferro fundido, ferro fundido dúctil, cimento amianto e as tubulações de aço. NaFigura 3 pode-se observar o desenho esquemático da aplicação desta técnica

Figura 3: Aplicação de revestimento de resina epóxi

Processo A. S.

Este método foi desenvolvido no Japão e patenteado em vários países, inclusive o Brasil.Constitui importante solução alternativa que possibilita a restauração da redes existentes de forma,rápida usando uma tecnologia não destrutiva. Além do restabelecimento do dimensionamentooriginal das tubulações, promover o revestimento das paredes internas com resina de epóxiprolongando a sobrevida útil. Esse método difere do revestimento de epóxi no que tange a limpezadas tubulações, ou seja, a recuperação das tubulações é executada através da remoção darugosidade proveniente da oxidação e das incrustações existentes na paredes internas através daintrodução de abrasivos especificamente dimensionados os quais se movimento helicoidalmenteprovocando a remoção de qualquer tipo de incrustação. O resíduo proveniente do material dejateamento é coletado na extremidade posterior do trecho com equipamento coletor de pó dotado defiltros, depois da superfície limpa inicia-se o revestimento com resina, através de um meiopneumático que se baseado no princípio da evolução em movimento circulatório. O desenhoesquemático do método é mostrado na Figura 4.

Figura 4: Esquema do Processo A.S.

A vantagem na aplicação desse método segundo SANEAR (2000), empresa prestadora deserviço, reside no fato de ser aplicável em tubulações de variam de 15 mm a 150mm de diâmetro, ecada etapa pode compreender até 200m de redes independentemente da existência de curvas,cotovelos e outras conexões. A aplicação da resina de epóxi propicia um acabamento liso, comelevada resistência à abrasão e corrosão além de trazer significativos benefícios tais como: vedaçãode eventuais pequenos pontos de vazamento preexistentes, preenchimento de vazios presentes em

pontos de fixação de válvulas, registros, ferrules, etc.; preenchimento de vazios existentes nospontos de conexões entre as tubulações e a melhoria das condições de pressão de serviço e deescoamento, por resultarem paredes com revestimento liso e aumentando o coeficiente derugosidade (Hazen Willian) para cerca de 120.

Método Brusting

A reabilitação por inserção com destruição, consiste na técnica de arrebentar a tubulaçãoexistente pelo uso de uma força radial de dentro da tubulação. Os fragmentos são comprimidos parao exterior e uma nova tubulação é puxada atrás da cavidade formada pelo equipamento defragmentação conforme mostrado no esquema da Figura 5.

Figura 5: Esquema do Método Brusting

O aparelho com a cabeça de fragmentação hidráulica foi desenvolvido no final dos anos 70,na Inglaterra. Embora fosse originalmente desenvolvido para a indústria de gás natural, o métodohidráulico de fragmentação encontrou depois a aplicação na área municipal, na substituição de redesde água e esgoto. Originalmente, a nova tubulação era do mesmo tamanho da tubulação existente. Amedida em que o processo foi sendo desenvolvido, a tubulação instalada pode ser maior que atubulação existente.

Existem três tipos de equipamentos fragmentadores, hidráulico, pneumático, auto-propulsor.Primeiramente, um cabo é inserido na tubulação do buraco de tração para o buraco de inserção. Ocabo é conectado à cabeça do fragmentador, que por sua vez é conectado à nova tubulação. Quandoo cabo é puxado para o buraco de tração, a tubulação existente é fragmentada e a nova instalada.

Método da Perfuratriz Direcional

É um método não-destrutivo que utiliza um equipamento montado sobre esteira que permite oposicionamento da perfuratriz permitindo desse modo, a perfuração a partir da superfície, conformemostrado na Figura 6. Toda a perfuração é monitorada através de rastreadores eletrônicos onde épossível direcionar a perfuração e desviar de obstáculos e interferências existentes ou ainda, atenderàs curvas e declividades especificadas em projeto.

Figura 6: Foto da Perfuratriz direcional

Outra vantagem de utilizar esse equipamento é a presença de um martelo percussivohidráulico que permite a perfuração e realização de desvios de trajetórias em solos com presença deaté 30% de rochas, e que outros métodos simplesmente não conseguem perfurar. Dependendo dascaracterísticas do equipamento utilizado, o martelo impõe uma força de impacto que varia de 4 a 20toneladas.

Este método é indicado para instalação de tubulações de água, gás, telecomunicações, etc., epode ser inserido tubulações de PEAD ou aço. No Brasil, principalmente nos últimos anos,observa-se crescente aumento da utilização dessa técnica em projetos de redes de gás naturalfazendo a interligando os postos de combustíveis e na implantação da malha de fibra ótica.

A principal vantagem na utilização desta técnica esta na possibilidade da colocação detubulação em uma nova rota, além do ganho com a rapidez na execução, minimização dostranstornos gerados com o deslocamento de solo, etc,

Método Cured-in-Place - Sliplining

O processo foi especificamente desenvolvido para a renovação de redes de abastecimento noReino Unido, em 1993. Tem sido amplamente usado para esse fim no Reino Unido e maisrecentemente usado na Alemanha e nos Estados Unidos. Neste processo, o tubo de polietileno temoutras propriedades químicas e físicas, que permitem uma maior aplicabilidade. O tubo vemachatado e enrolado em um grande carretel. Então é inserido e puxado para o interior da tubulação einflado, através de ar ou vapor para formar o revestimento aderente à parede da tubulação,conforme mostrado na Figura 7.

Figura 7: Esquema do Método Sliplining

A grande vantagem neste caso, é que esse processo é capaz de contornar as diversas curvashorizontais e verticais de até 45 graus, (90 graus no caso de curvas de raio longo para o ferrofundido), e diminui sensivelmente a necessidade de aberturas de poços de acesso, diminuindo ocusto na execução. Pode ocorrer aparecimento de alguma rugosidade nestes locais, mas isso nãoirá afetar a capacidade de fluxo.

O método Sliplining de reabilitação oferece muitas vantagens que são citadas na literatura,tais como: restauração do fluxo, redução do custo de bombeamento e a conservação de fontes deenergia, eliminação de corrosão interna e dos tubérculos, proteção contra futuras corrosões,redução de manutenção e do custo do seguro contra incêndio, eliminação da água desclorada,proteção do investimento, tempo de construção reduzido, e permitir a continuidade dos serviçosenquanto o trabalho está sendo realizado.

Para melhor entendimento dos métodos não convencionais apresentados neste artigo, foramfeitos comentários sobre as etapas construtivas, afim de elucidar a execução dessa tecnologia umavez que estas técnicas são pouco difundidas no Brasil. A seguir são descritas as principais etapaspresentes na maioria dos métodos.

Instalação de bypass: Por recomendação da American Water Works Association (AWWA), durantea reabilitação de sistema, é necessária a instalação do bypass para manter os serviços deabastecimento aos usuários. Usualmente, os bypass são de tubulações de aço galvanizado,com diâmetro variando de 2 a 4 polegadas. Os bypass são alimentados com água doshidrantes, que deverão ser instalados, testados contra vazamentos e clorados para garantir asegurança dos usuários, podendo ser utilizados durante algumas semanas, segundo BALL(1992).

Construção do poço de acesso: Devem ser escavados, removendo uma secção da tubulação parapermitir a entrada dos equipamentos. É comum que esses poços sejam escavados emlocais onde estão presentes as válvulas, registros ou curvas, pois dependendo do método aser aplicado, irá facilitar a execução dos serviços. A Figura 8, ilustra esse procedimento.

Figura 8: Poço de acesso

Limpeza da tubulação: É freqüente o crescimento de depósitos ou incrustações, que devem serremovidos para garantir a manutenção da capacidade hidráulica da tubulação. Tal remoçãopode constituir apenas na lavagem da rede utilizando pigs, jatos de água ou ainda osmétodos mais sofisticados tais como método drag , método scrapers ou o método delimpeza hidráulica. Mas GRAY (1992), conclui que os métodos que poderão ser

aplicados serão definidos depois de uma inspeção monitorada ou visual das condiçõesestruturais da tubulação.

Aplicação do revestimento: Dependendo do estado da tubulação a ser reabilitada, um processoespecífico de aplicação de revestimento deverá ser utilizado, seguindo as normas daAWWA.

Aplicação do vedante: Depois da aplicação do revestimento apropriado, é utilizado um produtovedante para conectar a secção revestida a outros acessórios, com o intuito de eliminarfuturos vazamentos nas conexões da rede.

Teste de pressão: Terminada a vedação das conexões, a secção reabilitada é preenchida com águae teste de pressão de trabalho realizado. Existe por norma, uma taxa de vazamento que épermitida pela AWWA, mas normalmente a empresa local tem sua taxa padrão devazamento.

Desinfeçção da Tubulação: A rede reabilitada deve ser clorada para garantir um ambiente limpopor onde passará a água potável. A cloração pode ser feita através de inúmeros métodosincluindo tabletes de cloro, gás etc. A linha deverá ser lavada e tampada para permitir aação do cloro durante um determinado período.

Religação do sistema: Depois de ter sido aprovada a rede pelo teste de pressão e desinfeccão , asecção reabilitada será reconectada.

Remoção do Bypass e conexão dos serviços: Os serviços são conectados à rede reabilitada que serácolocada em funcionamento e o bypass será removido.

CONCLUSÃO

Os processos de reabilitação dos sistemas de abastecimento são, no contexto de preservaçãodos recursos hídricos, de importância fundamental, e o uso de técnicas de reabilitação vem aoencontro da necessidade mundial de evitar o desperdício da água, no caso de vazamentos, perdasfísicas, desperdícios operacionais, entre outros.

Neste artigo foram apresentados técnicas e procedimentos para reabilitação dos sistemas dedistribuição de água. A reabilitação pode incluir uma grande variedade de medidas, entre elas alimpeza das tubulações, substituição da tubulação numa mesma rota com abertura de vala,substituição da tubulação em uma nova rota sem abertura de vala e a renovação das tubulaçõesexistentes com técnicas de revestimentos internos. Estas medidas podem ser tomadas conjunta ouseparadamente dependendo da deficiência específica do sistema em estudo.

Há necessidade de uma manutenção preventiva, implantação de um avançado programa derecuperação e renovação progressiva das tubulações para manter a integridade da infra-estrutura dossistemas de abastecimento de água. A criação de um fundo de recursos para a manutenção dasinstalações e equipamentos seria ideal permitindo desse modo o controle efetivo do sistema.

Fica claro que a importância da reabilitação está intimamente ligada a diminuição do custooperacional, aumentando a segurança e a confiabilidade dos serviços prestados, através de medidasque retardem ao máximo os investimentos em futuras expansões e possibilitem planejamento

cauteloso das futuras ampliações do sistema, uma vez que os recursos financeiros são usualmentelimitados e escassos.

Em adição aos aspectos relevantes já citados, fica clara a vantagem competitiva oferecida pelareabilitação quanto a oferecer uma opção “ ecologicamente amigável”, cada vez mais valorizadapelas sociedades democráticas. Através do uso de sistemas sem abertura de valas, em particular, oimpacto ambiental e social do trabalho a ser executado, pode ser minimizado. Acredita-se que amedida que as novas técnicas começarem a ser empregadas com maior freqüência, as empresassofrerão pressão dos usuários induzindo a prática de seu uso, também diminuindo osinconvenientes uma vez que a opinião pública está se tornando cada vez mais consciente dos seusdireitos enquanto consumidores. Essa consciência parece estar aumentando e com isso virá umaredução da tolerância à interrupção das rotinas diárias trazidas pelo uso de tecnologiasultrapassadas.

AGRADECIMENTOS

Esta pesquisa está sendo desenvolvida em programa de doutorado no Departamento deRecursos Hídricos da Unicamp e tem o apoio financeiro fornecido pela Fundação de Amparo àPesquisa de São Paulo (FAPESP).

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