Tubulações PEAD-SAA

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MONTES CLAROS 
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas 
Curso de Engenharia Civil 
 
 
David Alves da Silva 
Marco Antonio Sampaio Valle 
Mário Rodrigues Neto 
Tamires Ramos Dias 
 
 
 
 
 
TUBULAÇÕES DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE (PEAD) 
 
 
 
 
 
 
Montes Claros - MG 
2022 
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1. INTRODUÇÃO 
O Polietileno (PE) é o polímero mais simples e mais barato do mercado devido 
à sua alta produção mundial, obtido pela polimerização do eteno e constituído apenas 
de hidrogênio de carbono. São polímeros parcialmente cristalinos e flexíveis, 
parcialmente solúveis em todos os solventes caso expostos a temperaturas abaixo de 
60°C e atóxicos em condições normais, podendo ser colocados em contato com 
produtos alimentícios e farmacêuticos. Existem quatro tipos básicos de Polietilenos 
(PE): Polietileno de Baixa Densidade (PEBD); Polietileno de Baixa Densidade Linear 
(PEBDL); Polietileno de Alta Densidade (PEAD); Polietileno de Ultra Alto Peso 
Molecular (PEUAPM) (GEDEL PLÁSTICOS, 2021). 
O Polietileno de Alta Densidade (PEAD), em inglês chamado de HDPE ou PE-
HD, apresenta flexibilidade, aliada com sua capacidade de ser fornecida em bobinas 
de até 100 metros de extensão para diâmetros mais comuns, e a possibilidade de 
uniões de tubos através de soldas de eletro e termofusão, possibilitaram boas 
garantias contra vazamentos e arrebentamentos, além de maior vida útil, atribuindo 
maior confiabilidade da operação também dos sistemas de transporte de água. É um 
plástico rígido, resistente à tração, tensão e compressão, e com moderada resistência 
ao impacto, e é utilizado no mercado de tubulações em ramos como saneamento, 
mineração, indústrias ou no segmento de petróleo e gás (MARCONDES, 2016). 
O PEAD começou a ser utilizado no Brasil em algumas obras de saneamento 
como o Departamento Municipal de Água e Esgotos (DMAE) de Porto Alegre, a 
Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp), e a Odebrecht 
Ambiental da cidade de Limeira. Por meio dessas obras, foram feitas análises de 
custos de implantação, operação e manutenção, de amostragens da condição de 
tubulações em operação, da evolução de índice de perdas e de entrevistas com as 
equipes de operação e planejamento, e foi possível verificar que as tubulações de 
PEAD auxiliam no combate às perdas reais e na otimização da operação e eficiência 
das prestadoras de serviços de distribuição de água potável, no sentido de diminuir o 
tempo de intervenção de redes, os custos de manutenção e a frequência de 
arrebentamento e vazamentos nas redes de abastecimento. Assim, atualmente o uso 
do PEAD nas redes de distribuição do Brasil se tornou muito mais comum do que 
antes. 
https://gedelplasticos.com.br/portfolio-posts/pead-polietileno-alta-densidade/
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2. CARACTERÍSTICAS GERAIS DO MATERIAL 
Os polietilenos mais comuns, segundo MESQUITA (2010), são o Polietileno de 
Baixa Densidade (PEBD); Polietileno de Baixa Densidade Linear (PEBDL); Polietileno 
de Média Densidade (PEMD) e o Polietileno de Alta Densidade (PEAD). Eles são 
classificados, segundo a norma ASTM D-4976, conforme a escala de densidade: 
● Classe 1 (0,910 a 0,925) = Polietileno de Baixa Densidade; 
● Classe 2 (>0,925 a 0,940) = Polietileno de Média Densidade; 
● Classe 3 (>0,940 a 0,960) = Polietileno de Alta Densidade; 
● Classe 4 (>0,960) = Polietileno de Alta Densidade. 
O PEBD é muito usado para extrusão de filmes, fios e cabos, além de sua 
utilização para moldagem de sopro e moldagem de injeção. O PEBDL é uma 
subdivisão do PEBD (classificado de acordo com a configuração de suas cadeias) é 
um termoplástico utilizado principalmente na produção de filmes para embalagens, 
sacaria industrial e filme esticável (stretch) (MARCONDES, 2016). O PEMD possui 
rigidez intermediária, sendo utilizado principalmente na produção de embalagens e na 
obtenção de filmes gofrados para a produção de fraldas descartáveis e absorventes 
higiênicos e, no processo de rotomoldagem, para a produção de caixas d'água, 
brinquedos, reservatórios e tanques para produtos químicos e componentes para 
máquinas agrícolas (MARCONDES, 2016). 
O PEAD é linear, com baixo teor de ramificações e altamente cristalino. A 
linearidade das cadeias do PEAD torna a orientação, o alinhamento e o 
empacotamento das cadeias mais eficiente, fazendo com que as forças 
intermoleculares (do tipo Van der Waals) possam agir mais intensamente. Possui 
elevada rigidez, resistência à fluência, à abrasão, ao impacto e ao tenso fissuramento 
sob tensão ambiental e química (MARCONDES, 2016). 
 
 
 
 
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Figura 01: Ramificação dos diferentes tipos de polietilenos 
FONTE: MESQUITA, 2010, p. 20. 
 
3. TIPOS DE TUBOS 
A tubulação de polietileno é uma solução de custo eficaz para a resolução de 
uma ampla gama de problemas urbanos, industriais, marítimos, mineração, aterros e 
aplicações agrícolas. Sua eficácia foi testada e comprovada para diversas aplicações 
de superfície, enterrado, instalações marítimas, flutuantes e submersas. 
Os tubos, quando submetidos ao escoamento de um fluido, sofrem uma tensão 
no sentido do rompimento do tubo, denominada tensão circunferencial. Esta tensão é 
característica do material utilizado. 
Testes de resistência à pressão de longa duração são realizados em 
laboratórios, simulando o comportamento do tubo por um período de 50 anos, 
conforme a norma ISO 12162. Desta forma é determinada a tensão circunferencial 
que pode ser aplicada ao tubo, de forma a garantir sua vida útil. 
A classificação do composto como PE80 ou PE100 é realizada conforme o valor 
da tensão circunferencial admitida pelo material e formalizada mediante um 
documento conhecido como curva de regressão. 
Ambos podem ser utilizados para a mesma aplicação, desde que obedecida a 
espessura mínima requerida para cada diâmetro e classe de pressão. A espessura 
mínima é definida para evitar a possibilidade de colapso da rede em função de 
pressões externas. 
Para uma mesma pressão, os tubos de PE100 apresentam espessura menor que os 
de PE80 para a maioria dos diâmetros e classes de pressão. Para tubos com classes 
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de pressão baixas, as espessuras para PE80 e PE100 são as mesmas, caso típico de 
ramais prediais, em função da espessura mínima requerida. 
4. DIÂMETRO NOMINAL DN 
É comum usar o SDR (Standard Dimension Ratio) como método de 
classificação de pressão em tubulação. Muitos fabricantes de tubos de polietileno 
usam esse método para classificar a pressão no tubo. 
O tubo SDR é a "Proporção Dimensional Padrão" e refere-se à geometria do 
tubo. O SDR é definido como a relação entre o diâmetro externo nominal e a 
espessura nominal da parede. 
SDR pode ser expresso como: SDR = DE / e, onde: 
D = diâmetro externo do tubo 
e = espessura da parede da tubulação 
Com uma alta razão SDR, a parede do tubo é fina em comparação com o 
diâmetro do tubo e com uma baixa relação SDR, a parede do tubo é espessa em 
comparação com o diâmetro do tubo, como pode ser visto na figura 2. 
Figura 02: SDR de um PEAD 
 
 
5. TIPOS DE JUNTAS 
Por existir uma pressão interna na tubulação, formam-se empuxos que 
resultam em momentos de flexão, por isso o motivo para a ancoragem, ou proteção 
da ruptura. Particularmente é necessário que se faça a ancoragem em tubulações 
cujas junções sejam feitas por ponta e bolsa ou luva de correr, pois o empuxo formado 
pode fazer com que o acoplamento da tubulação se solte, as soldáveis são mais 
resistentes. Nos tubos de PEAD com a maioria das uniões sendo do tipo auto-
travantes torna-se a ancoragem desnecessária em grande parte dos casos, além de 
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a flexibilidade desses tubos absorverem os esforços sofridos. Os principais tipos de 
juntas para tubos PEAD são: 
● JUNTA PEAD FLANGEADA: é utilizada quando se faz necessária a junção de 
peças construídas em diferentes matérias-primas, como aço ou ferro fundido, 
tendo usualaplicação em ligações de válvulas, bombas e dispositivos similares; 
 
● JUNTA PEAD DE COMPRESSÃO: o tubo é travado através do uso de uma 
porca cônica rosqueada manualmente ao corpo da junta para comprimir uma 
garra de poliacetal, que ficará fixada ao tubo; 
 
 
● JUNTA PEAD DE MINERAÇÃO: É um acoplamento de ferro fundido ou 
alumínio, que possui fácil manuseio e é fixada à tubulação com o auxílio de 
colarinhos do tipo “mineração”, essas juntas possibilitam montagens e 
desmontagens rápidas e práticas, sendo altamente recomendadas em 
instalações de transporte de sólidos; 
 
● JUNTA PEAD LUVA DE CORRER: É utilizada para a união de tubos que não 
se deslocam longitudinalmente, grande parte de seu uso é feito com tubos 
enterrados, e essas juntas podem ser fabricadas em diâmetros que variam de 
20 mm a 315 mm. 
 
6. VANTAGENS E DESVANTAGENS DA UTILIZAÇÃO DO MATERIAL 
NAS TUBULAÇÕES 
Dentre as inúmeras vantagens de utilizar o material em tubulações destacam-
se a alta resistência do material à corrosão, o transporte do material pode ser feito em 
forma de bobinas, as conexões são feitas através de soldas termoplásticas que de 
modo geral são mais eficientes que conexões mecânicas. Além disso, possui uma boa 
garantia contra vazamentos e arrebentamentos, um fator importante no combate de 
perdas (MARCONDES, 2016). 
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Estas características são importantes principalmente em grandes cidades, 
onde o fluxo de veículos pesados é mais intenso, onde provocam vibrações no solo 
que pode acarretar problemas em tubulações rígidas com conexões mecânicas. Além 
disso, as tubulações de polietileno são flexíveis, leves e fabricadas em bobinas de até 
100m de extensão (MARCONDES, 2016). 
Com características semelhantes aos tubos de PVC, os tubos de PEAD se 
destacam pela baixa rugosidade, leveza e alta resistência a agentes químicos e a 
processos corrosivos, quando comparados com tubos metálicos (HELLER, 2006). 
A instalação dos tubos de PEAD no sistema de distribuição de água potável é 
a única alternativa encontrada para aplicação dos métodos não destrutivos de 
instalação ou substituição de redes subterrâneas sem a abertura de valas. O método 
não destrutivo vem sendo utilizado por diversas empresas, pois diminui o impacto 
ambiental, econômico e social na região, em relação aos métodos de instalação em 
vala a céu aberto (MARCONDES, 2016). Embora os custos de implantação deste 
método sejam elevados, o valor final da implementação aplicando o material PEAD é 
mais favorável quando comparado a outros modelos (STANZANI, 2020). 
O tubo de PEAD possui maior variedade de diâmetros e classes de pressão, 
alta resistência à abrasão e impactos. Possui imunidade à corrosão, baixo efeito de 
incrustação, excelente soldabilidade e atoxidade, sendo de fácil manuseio e instalação 
(FGS BRASIL, 2022). 
O material PEAD possui vida útil de 50 anos, fator importante a ser considerado 
na escolha do material (MARCONDES, 2016). Isto impacta diretamente no custo final 
de implementação, reduz a frequência de manutenções e o impacto ambiental gerado 
por estas atividades. 
Como desvantagem, o PEAD não é resistente a oxidação de ácidos, cetonas. 
Outro fator prejudicial ao seu uso é de não ficarem expostos diretamente à luz solar, 
pois sofrem degradação na presença de raios ultravioleta. Sua vida útil reduz de 50 
anos para em média 25 anos (MASTERFER, 2022). O custo de implantação do 
material em um empreendimento é elevado, quando se comparado com os materiais 
tradicionais, como por exemplo o concreto (ARAÚJO, B., GARCIA, R., 2017). 
7 
7. CONCLUSÃO 
Diante de todo exposto, pode-se concluir que o PEAD é um excelente material 
para ser utilizado no sistema de abastecimento de água em uma rede de distribuição. 
Dentre as inúmeras vantagens apresentadas, o material se destaca por auxiliar no 
controle ambiental por utilizar o método não destrutivo para sua instalação. Além de 
contribuir diretamente no controle de perdas no sistema de abastecimento, fator 
importante e que é foco de grandes empresas para a melhoria do fornecimento de 
água. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
ARAÚJO, B., GARCIA, R. Aplicação de tubos de PEAD para sistemas de captação 
e direcionamento pluvial. Disponível em: 
https://seer.unifunec.edu.br/index.php/forum/article/view/3165/2911. Acesso em: 17 
de novembro de 2022. 
FGS BRASIL. Tubos de polietileno – PEAD. Disponível em: 
https://fgsbrasil.com.br/categoria-produto/tubos/tubos-de-polietileno-
pead/?gclid=Cj0KCQiA1NebBhDDARIsAANiDD2xheVO31Cw3vjo1uKkW3kh7Y1z2a
VNcpfx7vBZhztHfl62BSc4wnIaAmdvEALw_wcB. Acesso em: 10 de novembro de 
2022. 
HELLER, L. Abastecimento de água para consumo humano. Belo Horizonte: 
UFMG, 2006. p.706-709. 
MARCONDES, R. Estudo do uso das tubulações de PEAD em sistemas de 
distribuição de água no Brasil. Disponível em: 
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-06102016-
092317/publico/RicardoAugustodeCastroMarcondesCorr16.pdf. Acesso em: 9 de 
novembro de 2022. 
MASTERFER. Quais as vantagens de se usar Tubos e Conexões PEAD. 
Disponível em: https://www.masterferhidraulicos.com.br/blog/tubos-e-conexoes-
pead/#:~:text=Como%20desvantagem%2C%20o%20PEAD%20n%C3%A3o,na%20
presen%C3%A7a%20dos%20raios%20ultravioletas. Acesso em: 17 de novembro de 
2022. 
STANZANI, B. Método não destrutivo de instalação de tubulações comparado ao 
método tradicional. Disponível em: 
http://lyceumonline.usf.edu.br/salavirtual/documentos/3579.pdf. Acesso em: 15 de 
novembro de 2022. 
GEDEL PLÁSTICOS. Polietileno de Alta Densidade (PEAD). Disponível em: 
Polietileno de Alta Densidade (PEAD): características e aplicações 
(gedelplasticos.com.br). Acesso em: 15 de novembro de 2022. 
https://seer.unifunec.edu.br/index.php/forum/article/view/3165/2911
https://fgsbrasil.com.br/categoria-produto/tubos/tubos-de-polietileno-pead/?gclid=Cj0KCQiA1NebBhDDARIsAANiDD2xheVO31Cw3vjo1uKkW3kh7Y1z2aVNcpfx7vBZhztHfl62BSc4wnIaAmdvEALw_wcB
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https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-06102016-092317/publico/RicardoAugustodeCastroMarcondesCorr16.pdf
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https://www.masterferhidraulicos.com.br/blog/tubos-e-conexoes-pead/#:~:text=Como%20desvantagem%2C%20o%20PEAD%20n%C3%A3o,na%20presen%C3%A7a%20dos%20raios%20ultravioletas
https://www.masterferhidraulicos.com.br/blog/tubos-e-conexoes-pead/#:~:text=Como%20desvantagem%2C%20o%20PEAD%20n%C3%A3o,na%20presen%C3%A7a%20dos%20raios%20ultravioletas
https://www.masterferhidraulicos.com.br/blog/tubos-e-conexoes-pead/#:~:text=Como%20desvantagem%2C%20o%20PEAD%20n%C3%A3o,na%20presen%C3%A7a%20dos%20raios%20ultravioletas
https://www.masterferhidraulicos.com.br/blog/tubos-e-conexoes-pead/#:~:text=Como%20desvantagem%2C%20o%20PEAD%20n%C3%A3o,na%20presen%C3%A7a%20dos%20raios%20ultravioletas
http://lyceumonline.usf.edu.br/salavirtual/documentos/3579.pdf
https://gedelplasticos.com.br/artigos/pead-polietileno-de-alta-densidade/#:~:text=O%20Polietileno%20de%20Alta%20Densidade%20(PEAD)%20foi%20criado%20em%201953,o%20pr%C3%AAmio%20Nobel%20em%201963.https://gedelplasticos.com.br/artigos/pead-polietileno-de-alta-densidade/#:~:text=O%20Polietileno%20de%20Alta%20Densidade%20(PEAD)%20foi%20criado%20em%201953,o%20pr%C3%AAmio%20Nobel%20em%201963.