Classificação e Dimensionamento de Adutoras

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29/08/2019
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Sist. de Abastec. e Água e Coleta de Esgotos
Professor: Marcelo Jacomini Moreira da Silva
Adutoras
CLASSIFICAÇÃO DAS ADUTORAS
• Quanto à natureza da água transportada
- Adutoras de água bruta
- Adutoras de água tratada
• Quanto à energia para a movimentação da água
- Adutora por gravidade (conduto livre ou forçado)
- Adutora por recalque
- Adutoras mistas
•Quanto à energia para a movimentação da água
- Adutora por gravidade (conduto livre ou forçado)
- Adutora por recalque
- Adutoras mistas
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
Adutoras por gravidade
ADUTORAS POR RECALQUE
Recalque DuploRecalque Simples
ADUTORAS 
MISTAS
Trechos por 
Recalque e por 
Gravidade
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VAZÃO DE ADUÇÃO
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
As vazões calculadas correspondem a adução contínua 
(24h/dia) ou corrigir o valor se o período for reduzido
HIDRÁULICA PARA ADUTORAS
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
HIDRÁULICA PARA ADUTORAS
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
ESCOAMENTO EM CONDUTOS LIVRES
Equação de Manning
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
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Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
ESCOAMENTO EM CONDUTOS FORÇADOS
Fórmula Universal
 Válida para qualquer fluido
e regime de escoamento. 52
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f D gπ
Q Lf 8h 
Equação de Hazen-Willians
Escoamento com água à 
temperatura ambiente, diâmetro 
maior ou igual a 50 mm e 
escoamento turbulento
 
h L
D
Q
Cf 4,87
 

10,646
1 852,
A ABNT 
recomenda 
usar a 
formula 
universal
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CONDUTOS FORÇADOS
Perdas localizadas
Método dos Comprimentos Equivalentes
 L L Lv f 
EXERCICIO Para a adutora de água tratada, 
temos as seguintes situações:
Vazão, Distância, e Desnível já são conhecidos
O ponto de inicio da rede de abastecimento 
deverá ter pressão mínima de 10m.c.a.
A princípio adota-se a tubulação de menor 
diâmetro comercial.
É necessário ter o catalogo técnico de 
tubulação com os seguintes dados:
material, espessura da parede e pressão máxima
EXERCICIO Para a adutora de água tratada, 
temos as seguintes situações:
Considerar: 3 curvas de 90º, 6 “T”s passagem direta, 1 entrada 
normal, 1 saída de canalização e 1 válvula de gaveta aberta
Calcular o diâmetro E1 = E2 + hf, sem as perdas de 
carga localizadas
Definir o diâmetro comercial, e verificar a pressão 
disponível, com as perdas de carga localizadas
EXERCICIO: Continuar extra classe
•Traçar o perfil topográfico e a linha de carga.
•Se adutora tiver trechos de pressão negativa, 
dividir em 2 trechos com diâmetros diferentes
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EXERCICIO: Continuar extra classe
Verificar o Golpe de Aríete
•Sendo que a pressão máxima recomendada pelo 
fabricante deve ser pelo menos 1,5 maior que a 
pressão da tubulação na ocorrência do golpe de 
aríete
•Não será necessário adotar medidas para atenuar 
pressão no nosso trabalho, mas em um projeto real sim!
•Apenas indique os valores a analise o resultado
TRAÇADO DA ADUTORA
Considerar:
• Vias e terrenos públicos, áreas de preservação;
• Topografia e tipo de solo: rochas, várzeas etc.;
• Interferências, travessias (rodovias, ferrovias, rios etc.);
• Material da tubulação, ventosas, descargas, blocos de
ancoragem, proteção contra corrosão etc.;
•São favoráveis trechos ascendentes com declividade
>0,2% e trechos descendentes com declividade >0,3%.
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
TRAÇADO DA ADUTORA
• Quando a inclinação do conduto for superior a 25%, há
necessidade de se utilizar blocos de ancoragem para
estabilidade do conduto
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
DIMENSIONAMENTO DE ADUTORAS
por Gravidade em Conduto Forçado
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
• A linha piezométrica da adutora em regime permanente 
deve situar-se, em quaisquer condições de operação, 
sempre acima da geratriz superior do conduto.
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DIMENSIONAMENTO DE ADUTORAS
por Gravidade em Conduto Livre
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
Adotar 
secção de 
máxima
eficiência
DIMENSIONAMENTO DE ADUTORAS
por Recalque
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
Pré-dimensionamento pela 
“fórmula de Bresse”
(24 h/dia, com K entre 0,8 a 1,3).
 Recomendações:
 Sucção: VS < 1,5 m/s
 Recalque: VR < 2,5 m/s
 D K QR 
EXERCICIO Para a adutora de água bruta, 
temos as seguintes situações:
Considerar no recalque: 90% do comprimento da tubulação, 3 
curvas de 90º, 1 válvula de retenção leve, 1 válvula de gaveta 
aberta, e 1 saída de canalização 
Recalcular a vazão Qa para 18 h/dia
Calcular o diâmetro de recalque a partir da formula 
de Bresse (k =1)
Adotar diâmetro comercial da recalque e sucção.
Calcular a perda de carga com as perdas de carga 
localizadas
Considerar na sucção recalque: 10% do comprimento da 
tubulação, 1 curva de 90º, 1 válvula de pé com crivo (ou 
retenção pesada)
EXERCICIO: Continuar extra classe
•Selecionar a bomba (Hm = Z + hf)
•Determinar ponto de trabalho
•Refazer os cálculos de perda de carga para o 
ponto de trabalho
•Traçar o perfil topográfico e a linha de carga.
•Se adutora tiver trechos de pressão negativa, 
dividir em 2 trechos com diâmetros diferentes
•Verificar golpe de ariete
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Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
MATERIAIS DAS ADUTORAS
Aspectos que devem ser consideradas na escolha:
• Não interferir na qualidade da água
• Alteração da rugosidade com o tempo
• Resistência química e mecânica, pressão, etc
• Economia (custo da tubulação, instalação, aspectos
construtivos, necessidade de proteção a corrosão,
manutenção etc.)
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
Materiais metálicos: Aço, Ferro Fundido Dúctil
Materiais não metálicos: PE, PEAD, PP, PVC,
Poliéster Reforçado com Fibra de Vidro (PRFV)
TUBULAÇÃO 
DE AÇO
Vantagens:
• Alta resistência às pressões internas e externas
• Estanqueidade (com junta soldada)
• Vários diâmetros e tipos de juntas
• Competitivo principalmente em maiores diâmetros e
pressões
Desvantagens:
• Pouca resistência à corrosão externa
• Precauções para transporte e armazenamento
• Cuidados com a dilatação térmica
• Dimensionamento das paredes dos tubos quanto ao 
colapso
TUBULAÇÃO DE AÇO
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
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TUBULAÇÃO DE FERRO FUNDIDO DÚCTIL
• Diâmetros: 16 opções de 50 a 1200 mm
• Comprimento: 6 a 8 metros
• Classes: K-9, K-7 e 1 MPa
• Revestimento interno com argamassa de cimento
• Revestimento externo com zinco e pintura betuminosa
TUBULAÇÃO DE FERRO 
FUNDIDO DÚCTIL
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
TUBULAÇÃO DE POLIETILENO
• Diâmetros: 30 opções de 20 a 1600 mm
• Comprimento: limitado pelo transporte, até centena de
metros sem juntas (emissários submarinos)
• Classes: 8 opções de 32 a 250 mca
• Sem revestimento interno ou externo
• Leve e flexível
• Estanqueidade
• Resistência química
• Resistência à abrasão
• Menor rugosidade
• Baixa celeridade (transitórios)
BLOQUEIO DE ADUTORAS
Consiste na paralisação do escoamento, 
ocasionada pela existência/entrada de ar confinado 
nos pontos altos de adutora
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
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ENCHIMENTO DE ADUTORAS 
• Devido ao golpe de aríete gerado pela
pressurização do ar manter velocidade
máxima de 0,3 m/s
• Dimensionar válvulas de alívio
• Recomenda-se de ventosas para 
sobrepressão máxima de 3,5mca
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DAS ADUTORAS
• Eliminação e admissão de ar
• Proteção contra corrosão
•Proteção contra os transitórioshidráulicos
VENTOSA EM ADUTORAS
ESVAZIAMENTO DE ADUTORAS 
• Necessário o 
dimensionamento das 
válvulas de drenagem 
em função do tempo 
estimado para 
drenagem
• Existe o risco de colapso 
da tubulação devido a 
pressão negativa gerada 
pela drenagem da água, 
principalmente em tubos 
de plástico de aço
BLOCOS DE ANCORAGEM
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PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
LIMPEZA DE ADUTORAS
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
LIMPEZA DE ADUTORAS
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
Variação do Coef. De Hazen-Willians devido
a limpezas de raspagem
APLICAÇÃO DO REVESTIMENTO DE 
ARGAMASSA DE CIMENTO
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
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TRAVESSIAS ENTERRADAS EM CURSOS D’ÁGUA
• Necessitam de outorga, estudo hidrológico
• Não devem interferir no corpo hídrico
• Utilizar tubos de maior resistência mecânica
• Envelopamento dos tubos em concreto magro
EXEMPLOS DE 
TRAVESSIA AÉREA
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