Edição 74

Reportagem de Capa – Edição 74 de Julho/Agosto de 2002

Os cuidados com a tubulação enterrada

Quem passa ao lado de uma tubulação de uma usina talvez não imagina o quanto é complicado fazer com que um fluido saía de um ponto a outro com o mínimo de impactos em uma estrutura. Os cuidados para se evitar rompimentos, deformações e demais complicações no sistema estão associados a uma centena de cálculos sobre materiais, histórico de terreno, composição de fluidos e outros fatores.

O assuntojá foi abordado em outras edições da ALCOOLbrás, mas falar sobre tubulação nunca é desgastante ou exaustivo porque sempre observa-se pontos interessantes que precisam ser aprofundados, ou abordados sob óticas diferentes.

A tubulação enterrada, feita a partir de PRFV, é um dos assuntos que merecem atenção devido às grandes construções para condução de vinhaça nas usinas e destilarias. Sob esse assunto há uma série de particularidades que procuramos abordar com o engenheiro de aplicação da Edra, Orlando Melotti.

Segundo ele, a estrutura do solo é a que mais interage com a tubulação o que exige uma enorme atenção no momento da instalação do material. Alguns detalhes podem ser o sucesso ou o fracasso na condução de um determinado fluido.

Logo de imediato, o primeiro ponto a ser observado é a profundidade necessária da vala para a instalação de uma tubulação. Bom, se a tubulação é enterrada imagina-se que haverá o trânsito de veículos e pessoas por aquele local, logo, vem-se a primeira conclusão: A tubulação bem profunda evita-se problemas com o trânsito de veículos ou pessoas. Aí é que aparece um dos primeiros detalhes: Tubulação mais profunda também acarreta mais peso de terra para cobrí-la. “É preciso conhecer bem a natureza das cargas. Tubulação enterrada é um dos projetos mais difíceis na parte de engenharia”, pontua Melotti.

Dimensionamento correto de uma estrutura também é diferencial

Para chegar na profundidade correta de uma vala passa-se por uma série de observações. Vale a pena destacar algumas: características dos veículos transientes; tipo de solo para abertura da vala; compactação; escoamento de líquidos pelo terreno, etc

Depois de realizado os cálculos referentes à interface tubo/solo, o escoamento de líquido no interior do material também merece atenção. “Todo escoamento de líquido no interior de tubo precisa vir com esforços para vencer barreiras”, lembra Melotti. Mas atenção: Há pressões desnecessárias que podem provocar um dos mais famosos fenômenos em escoamento de líquidos - O Golpe de Ariete. Resultado das variações da velocidade, o Golpe de Ariete pode nascer a partir da parada de uma bomba, fechamento de uma válvula, ou mesmo nos materiais instalados com o auxílio da gravidade.

Evitar problemas em tubulação, necessariamente, estende-se à correta escolha de válvulas, bombas e dimensionamento do sistema. Por este motivo, locais suscetíveis a subpressão ou sobrepressão requerem a correta dimensão de equipamentos. Parte das altas ou baixas pressões, muitas vezes, aparecem junto com as mudanças realizadas em uma linha.

Fazendo uma analogia com uma outra área industrial alguns detalhes precisam ser observados. Na área de saneamento quando uma linha vai sofrer alguma modernização, ou quando vai se canalizar determinada área leva-se em conta fatores como a vazão atual e futura; população atual e a estimada para daqui a 30 ou 40 anos.

Melotti lembra que é preciso dimensionar tubulações segundo o que chamou de “zonas de influência”. Elas podem interferir tanto de maneira positiva como negativa em uma instalação. Nessas zonas de influência é onde verifica-se o caminho por onde passará a tubulação e as interferências que irá sofrer de rios, pontes, terrenos pedregosos e outros. “É preciso fazer um levantamento topográfico da região”.

A presença de vácuo é mais um item que merece atenção quando o assunto é tubulação. Pode provocar sérios problemas em uma estrutura, sendo que, o mais importante deles é a cavitação. Muitas vezes, o vácuo pode não provocar cavitação em toda a estrutura tubular, mas em pontos específicos. Vale lembrar que a cavitação é um fenômeno que se estende às bombas e válvulas.

A vibração, principalmente em tubulações de PRFV, é outro capítulo à parte. Tecnicamente são classificadas como cargas dinâmicas e podem ser provenientes tanto de veículos transientes como de obras próximas à estrutura. Melotti destaca que as vibrações podem ser provenientes também de linhas de trens, compressores e explosões próximas à estrutura tubular.

Melotti revelou que uma grande tendência na instalação de tubulações é a de se trabalhar com redução de esforços. Um assunto que deve dar muita dor de cabeça para projetistas e engenheiros. É que a indústria em geral, a cada ano, quer produzir cada vez mais num intervalo de tempo cada vez menor. Logo, a intenção das empresas é, em primeira instância, atender o cliente. Mas os fabricantes de tubos também querem atender melhor os seus clientes, logo, a redução de esforços requer uma mudança de cultura em plantas industriais.