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1 OEZAWI 1 NB-591 Projeto de adutora de hgua para abastecimento pliblico Procedimento Ohgem: Projeto NB-591/91 CB-02 - Ccvntt@ Brasileiro de Construgao civil CEGXG9.30 - Comitio de Estudo de Projeto de Sistema de Abastecimento de Pigua NB-591 - Water main design for public water supply Procedure Esta Ncrma substitui a NB-591/77 Palavras-chave: Aducao de agua. Abastecimento de agua 8 pdginas sUMARlo 1 Objetivo 2 Documentos complementares 3 Defini@as 4 Condigbea gerais 5 Condi@es especificas ANEXO A - Propriedades ftsicas da agua ANEXO B - F6nnula da celeridade de propagagZo das ondas de press~o 1 Objetivo Esta Norma fixa as condi@es exigiveis na elabora@o de profeto de sistema da adu$Po de agua para abastecimen- to p4blico. 2 Documentos complementares Na eplica@o desta Nwma e necessbrio consultar: NB-567 - Estudos de CMC~PCBO de sistemas pGbli- cos de abastecimento de agua - Procedlmento NB-569 - Projeto de captaFBo de agua de superficie para abastecimento pljblico Procedimento NB-590 - Projeto de sistema de bombeamento de agua para abastecimento ptiblico - Procedimento 3 Defini@es Para OS efeitos desta Norma s&o adotadas as definicdes de 3.1 a 3.6. 3.1 Conduto de parede fina Aquele em que a rela~ao entre o seu diametro interno e a espessura da parade B maior do que 25. 3.2 Conduta forGedo Aquele em que a &gua ocupa totalmente a se*o de escoamento. corn presstio diferente da atmosferica. 3.3 Conduto ltvre Aquele am que a agua ocupa apenas parte da se@ de escoamento e apresenta, assim. superffcie livre. sujeita e pressHo atmosferica. 3.4 Golpe de ariete Fen6meno de escoamento de urn liquido em conduto forcado, em regime variado. 3.5 sifito Conduto forFad por gravidade. situado lnteiramente aci- ma da linha piezometrica. 3.6 Sttlo invertido Conduto forcado por gravidade. situado inteiramente a- baixo da linha piezom4trica e que normalmente interliga dois trechos da adutora de conduto livre. , NB-591H991 4 Condi@as gerais 4.1 Eiementoa necesabios Para c desenvcivimento do prcjeto &I necesskios: a) estudo de concep$Bo do sistema de abastecimen- to, elaborado conforme a NE-587: b) defini$Ho das etapas de impianta@io: c) pcntce de origem e tkmino da adutora; d) eiementos topogrdficos necess6rios 80 estudo do caminhamento da adutora. 4.2 Atividadss necess8rlas Para c desenvolvimento do prcjeto SBC necess%ias: a) definiC& do caminhamento da adutcra; b) ccmpiementa@io dcs eiementos topogrfificos e le- vantamento de interfer8ncias; c) tracado da adutora; d) fixa@o da vaz80 de dimensionamento; e) estudo econdmico e dimensionamento hidrdulico; 0 an.4lis.e do goipe de ariete; g) dimensionamento estruturai; h) prcjetc de obras e dispositivos especiais de pfc- te@o. manuten@o e opera+~; i) eiabcra@o dcs seguintes documentos: memorial descritiio e justificativo; - esp+cificaGdes de servgos. materiais e equipa- mentos; - iistas de materiais e equipamentos; - orpmento; - manual de opera$Bo. 5 Coridi~5es espaclficas 5.1 Caminfwmento da adutora 5.1.1 0 caminhamento da adutcra deve ser definido corn base em crit&ics tknicos e econ6micos. ccmparando-se caminhamentos aitemativos. ccncebidos a partir de plan- tas topogr4ficas e de inspe@es de campc, corn even- tuais scndagens de reccnhecimento do terreno. 5.12 0 camlnhemento da adutora deve evitar regi6es pan- tancsas, Breas submersas cu submetidas a trabalhos de dragagem. greas corn deciividade eievada e qualquer cu- trcobst6culoqueccmprometacstrabaihosdesuaimpian- ta#io. operaG80 e manutenp30. 5.13 0 caminhamento da adutora deve evitar interferbn- a* corn: a) instaia@es aeroportuikias. complexes lndustdais cu Areas cuja ccupa+3 apresente inter-se social cu de seguranpa pljblica, nas condi@s impostas peias autcridades competentes; b) vias de trafego intenso: c) estradas de ferrc eletrificadas, cu corn viabiiidade de futura eletrifica@o. em cast de caminhamento ac longo deias e possibilidade de a adutora ser afetada per corros~o eletrolitica. 51.4 Em Breas urbanas, c caminhamento fica condicicxx- do ac sistema vi&to existent9 cu planejado. 5.1.5 A adutora deve ser instalada de prefer6ncia em fai- xas de dominio ptiblico; n80 sendo isso possivei. c proje- to deve prever a desapropria@o da faixa cu a institui@o de servidk sobre ela. rkM.1 A largura da fake que contern a adutora deve pernltir cs trabalhos de instalaFHo e manutenC8o. 5.1.5.2Oprojetodeveconsiderarceventuai tr&?sitodevei- culos sobre a faixa da adutwa. pevendo-se. neste cast. recobrimento adequado da adutora cu refoyo de sua estrutura. 5.1.5.3 NSo B permitida cultura permanente na faixa da adutora; em cast de cultura n80 permanente. a profun- didade da adutora deve ser compativei corn cs trabaihos de arac80. 6.1.6.4 N&I ?.So permitidas cbras permanentes sobre a faixa da adutora. 5.1.5.5 0 projeto deve prever sinaiiza.+ da faixa para identificatio de adutora enterrada. de acordo corn ncrma prbpia w recomenda$Bo do cmtratante. 5.2 Elementor topogrdficoa e geotknicos para o trs$ado da adutora 5.21 A defini$So dos levantsmentcs a serem efetuados deve ser precedida de inspeG& de campc feita ac iongc do caminhamento presumido da adutora, corn c objetivo de reduzir ac minimc necesserio a extens%~ de &eas a levantar. 5.22 Devem ser coletados 06 ievantamentos tcpograficcs e geotknicos existentes e feitas as compiementa~6es necesstirias. para pcssibilitar c projeto da adutwa. aten- dendo acs requisites desta Norma. 5.23 Para c tracado da adutora cs ievantamentos tcpc- grilficos devem ser pianiaitim&ricos em extens.%o. deta- lhamento e precis8o. que permitam: a) mostrar cs elementos intervenientes: b) mostrar cs limites de propriedades e benfeitorias existente?.. corn indica@o dos propriet&ics: c) mcstrar cs niveis m&ximos observados em ccrpcs de &gua superficiais; NB-59111991 d) mostrar os tipos de wlturas existentas. os uses do solo e a explora$~o do subsolo; e) justificar a posi@o adotada: fJ justificar as obfas especiais; g) indicar vias de acesso para a implanta@o, ope- ra$80 e manuter@o da adutora. %?.A As sondagens devem ser em nrimero. tipo e pro- fundidade que permitam definir a fund@0 da adutora. estimar o nivel mtiimo do len$ol freetico e elaborar o projeto das obras especlals. ~~26 As interferhcias nHo visiveis devem ssr levantadas a partir dos projetos e cadastros. de levantamentos to- pogrslfkos. de abwtura de po~os de inspetzio o” de levantamentos eletromagn6ticos. 5.3 Projeto de adutora de conduto livre 5.3.1 A adutora pode ter trechos retillneos w curves em planta. ssndo recomendado mantsr declividade constan- te. 5.5.2 A declividede mbxima admitida em cada trecho da adutors 6 limitada p&s valores de velocidade. 5.5.2.1 Caso as condiqbes topogrikas w de estabilida- de das paredes o exijam. a adutora pods ser escalonada, pare atendsr aos critkios de velocidade mkdma em cada trscho. 5.5.2.2 0 escalonamento pode ser abtido par queda vsr- tical livre ou inclinada. sendo we: a) na qusda inclinada, o escoamento devs passar do regime fluvial no trecho de montants para o regime tcwrencial so Iongo de urn trecho inclinado. consti- tuido de material resistante aos efeitos da aita ve- locidade s CM format0 adequado para a hoe con- cordancia entre os condutos de montante e de jusante: b) ap6s a queda, deve existir estrutura de dissipa@o da snergia cin6tica. 5.5.5 A concortincia entre a adutora s urn SMO invertido de sstiio circular dsve ser feita por meio de uma estrutu- ra de transipio. projetada de modo a manter sst&el o regime de escoamsnto a montante e a jusante do SiWo.5.5.4 Em detsrminadas se@es da adutora devem ser prs- vistas dispositrvos de isolamento e extravasamento. es- tss corn canais adequados de descarga. que garantam a estabilidade da adutora. 53.5 A adutors trensportando agua pot&e1 deve ser to- talmente fechada. ter paredes imperme~veis e ser prots- gida contra possivel contamina@o por agentes extemos. 5.~15 A adutora aberta ou cm cobertura descontinua de- ve sar protegida contra os efeitos de enxurradas. 53.7 0 dimensionamento da adutora deve ser feito de prefer6ncia pela fixmula de Chszy. 5.3.7.1 Nodimensionamentodos trechosdaadutorasujsi- tos a escoamento gradualmente variado. deve-se efetuar o c~lculo das curvas de remanso hldr8ulico. 5.3.7.2 Nas adutoras n60 revestidas. deve se verificeda e estabilidads do hmdo s dos taludes & erosio. 5.3.7.3 As velocidades maximas, em m/s. para dimensio- namento de adutoras revestidas sao: abenaria de tijolos . . 2.5 rochas estratificadas 2.5 rochas compactas . . . . 4,0 concrato .._......................... 5.0 5.97.4 Cwando a agua transporta material sdlido. deve-se observar o limite minima de velocidade. de modo a evitar a deposi@o de sedimentos. 5.3.7.5 A adutcxa de se@0 transversal fechada deve ter IQnina d’agua mtiima correspondents B se@0 de ss- coamento de mdxima efici6ncia. 5.4 Projeto de adutora de conduto forqado 5.4.1 A adutors devs ssr composta de bechos ascenden- tes corn declividade nHo inferior a 0.2% 8 trechos des- cendentes corn decllvidade n&o inferior a 0.3%. mesmo em terrenos pkxlos. 5.4.1.1 S~O recomendados os traqados que apresentem trechos ascsndentes longos corn pequena declividade. ssguidos de trechos descandentes curtos. corn maior de- clividade. 5.42 A linha piszom6tric.a da adutora em regime perma- nent% deve situar-se, em quaisquar condi@es de opera- ~Bo. ackna da geratriz superior do conduto. 5.4.3 No case de adutora precedida de conduto livre descoberto, deve haver, “a entrada do conduto forqado, grads s tsla corn caracteristicas definidas na NE-589. 5.4.4 Adutoras ramificadas devem ter dispositivos pars controle da vazHo em cada ramo alimsntador de raserva- tbio, bem coma v&~ulas de fechamento das derivs@s, para isolamento e manutsn@o de trechos sem paralisar totalmente o abastecimento. 5.4.5 As adutoras fflmpostas de trecho de recalque segui- do por gravidads devsm canter dispositiios que desem- penhem as seguintes fun@es: a) garantlr a press50 atmosf&ica no ponto de transi- $60 dos dois trechos: b) controlar e compatlbllizar as vazdes dos dois tre- chos em condiy3es normais de opera~?~o. 5.4.6 0 cSkulo da perda de carga distribulda dave ssr fei- to de preferhcia pela f6rmula universal. 5.4.6.1 Pars a utiliza@o da f6rmula universal. podem sar adotados os valorss da viscosidade cinematica da agua (vet Anexo A). 4 NB-591/1991 5.4.6.2 As prdas de carga singulares devem se, sempre consideradas no cAlculo da perda de cage total. 6.4.6.3 Deve se, considerado c efeito do envelhecimento do material da adutcra. 5.5 Anl1ia.s do golpe de arlete 5.5.1 A anAlise do golpe de ariete deve se, feita para: a) prcjeto de novas adutoras; b) instalaCdes existentes onde cccrram amplia@es corn altera@ das pressdes c” vazdes de regime em qualquer se@ da adutora; c) instalaq6es existentes quando se alteram es condi- @es de opera@ 5.5.2 0 cAlculo do golpe de arlete deve se, efetuado para es condiqdes ncrmais de operag80 e para as condicdes excepcionais. 6.~2.1 Sio condiq6es ncrmais de opera@ nas adutoras de recalque (ver NE-590): a) funcionamento adequado dos dispositivos de prote@o e controle do golpe de ariete previstos; b) interruppk sribita do bombeamento: c) partida do bombeamento: d) manobras de fechemento e abertura de vAlvu!as de controle e de seccionamento exlstentes nas adutoras; e) ocorrAncia simultanea da condi@ b em todas as elevat6rias de sistema complexo da ad”$Ao. 6.6.2.2 SAC condi@es excepcionais nas adutoras de recalque (ver NE-590): a) falha em qualquer dos disposittvos de prote@o e ccntrole do golpe de ariete; b) manobres bladequadas de vAlvulas. em desacor- do corn es regras operacionais especificadas em prcjeto: c) ruptura da adutora na se$Ho de pressA mdxima de regime permanente; d) fechamento retardado de “ma das vAivulas de re- ten@ na descarga das bombas at8 c instante de maxima velocidade reverse. ap6s a interrup@o do bombeamento. 5.5.2.2 SAC condicdes normais de opera@o was adutoras par gravidade: a) fllncicnamento adequado dos dispositivos de ptote@o e controle do golpe de ariete previstos; b) manobtas de fechamento e abertura de vAlvulas de coatrole e de seccionemento existentes “es adu- toras. 5.6.2.4 SAC condi@es excepcionais nas adutoras po, gravidade: a) falha em qualquer dos dispositivos de protegio e controle do golpe de ariete: b) manobras inadequadas de vAhwlas. em desaccr- do corn es regras operacionais especificadas em projeto; c) ruptura da adutora na se@o de pressHo maxima de regime permanente. 5.5.3 As pressdes mAximas devidas ac golpe de ariete. ocorrentes em qualquer se$Bo da adutora. devem se, iguais w inferiires As press&s sdmissiveis adotadas pa- ,a as tub”la@es, ccnexdes. acess6rios e equipamentos previstos em toda a instala@o em face dos plancs de cargas PiezomAtricas de regime pefmanente e estAticas. 553.1 Nas condiqdes normais de opera$Ao, a pressAc admissivel 4 definida pela classe de press&a de trabalho das t”bula$6es. vAhalas. equipamentos e acess6rios. sendo: a) Para as tubul@es metAllcas de parede fina: Onde: Psdm~= pre?.sAo admissivel, em Pa cBam, = ten%% admissivel, em Pa cm, = ten.%% de escoamento do material, em Pa e = espessure da parede da tubula@o, em mm D = diAmetrc da tub”la~Ao. em mm b) Para OS demais c?.sos. a pressAo admissivel A a pfessAo de teste hidrcstdtico dividida pelo coefici- ente de seguranca 2.5. SW.2 Nas condi$des excepcionais. a press& admisslvel C de 1,5 vez a pressA definida em 5.531. ex4.3 No dimensionamento de blocos e estruturas de anccragem de t”bula@+ conexdes e equipamentos de- ve se, adotada a mAxime pressAo Ocorrente nas CM- dicdes normais e excepcionats. 6.6.4 As press6es mlnimas. dwidas ao golpe de Mete, ocorrentes em qualquer se~Bo da adutora, devem se, maiores q”e a press.% subatmosfArica admisslvel. 5.5.4.1 Nas condi@es normais de operaq80. para qual- que, tipo de tuba e de material empregado. a pressHo s”batmosfArica mlnima admissivel A dada pela preeeao absoluta de vapa d’Agua A temperatura ambiente. ccn- fcrme a Tabela do Anexo A. diminuida da press&a at- mosfArica local. 5.5.4.2 Para tubula$des de perede fina. compostas de ma- terial flexivel. a pressio subatmosf&ice minima admissi- NB-591/1991 veI4 definida pela pressHo de colapsc estrutural do tuba. cast sau valor ssja superior a press&o minima admissivel definida am 554.1. am quelquSr ccndi@c de opera@. ~5.5 A an&Ike do golpe de ariete pods sar afetuada em at(lduasetapas,ccmpraendandocdiagn6sticoeodimen- sicnamanto. M.5.I Na etapa da diagn6stico B feito c estudo do golpe de ariate, admitindc-se a adutcra desprcvida de dis- pcsitivcs da prote@o para as condi@es normais e ax- cspcionais de opera@o. Atendidos 5.53 e 5.54. 4 dtspensavel a instalaC&o da dispcsttivos de prote@o e contrcle, mcerrando-se a an8lise. s.M.2 Na etapa de dimsnstcnamantc, devem SW sstuda- dcs divafsos dispcsttivos da prote$o e controle. se- lecionando-sa aqueles que garantam as condi@es extra- rnas da prass~o indicadas en? 5.5.3 e 5.5.4 pelo menci custc de implanta@o a opera@o do sistama. 5.M 0 estudo do golp-a de arleta deve ser feito pelo rn& tcdo das caracterlsticas. Para c c#culo da celeridadede propage@& das ondas de pfass~o am ccndutos da pa- redo fina padese empregar c fcrmulario do Anexo 6. 5.6 Obna 1) diapositivoa sapeciaia 5.0..( Dave ser previrto dispcsitivc de descarga e admis- s&o de ar ncs seguintes cams: a) pantcs suscsttveis da acumula~c de ar: b) pontos altos. imediatamente antes e lcgo ap6s as dascargas de 2gua da adutora. ~0.1.1 0 dispcsitiio dave SW dimanstonado para descar- regar vaz20 da ar igual a vazao mAxIma de dgua na a- dutcsa. em condi@es da anchimento corn velocidade m4xima de 0.30 m/s. hai20disp&tivodaveadmitirvaz5odearigual~vaz~o mtiima de &wa descarregada pelo pcnto de descarga mah pr~xirno. am condi@es nOrmais da opera+. e va- z&c da ar suficienta para avitar c colapsc da adutora. em ccndicdas de esccamento vsriado. 5.6.1.3SHoexigidos pontosintermadiAriosdeentradadear quando a linha piezom4trica correspcndante a descarga de urn trecho da adutora esta situada abaixo desta. 5.e.l.4OdispositttodedescargaeadmissSodear devesar instalado de mcdo a impedir enbada de dgua na adutora. 56.2 Nos pcntos baixos da adutora devem SW instatadcs dispositiics para descarga da &gua. 5.6.2.1 0 dttpcsitivo dew SW dimensionado de mode a propiciar velocidade minima da arrasto, para remcvar c material aventualmente sedimentado. 5.6.2.2 0 dispositivo deve prcporcicnar c ssvaziamanto ccmplato do tracho da adutora. per gravidade: cast n80 seja pcslvel. deve-se praver maio adequado de completar 0 esvazismsntc. 5.023 A dgua descanegada deve tar sua energia disslpa- da a ser convenientemente encaminhada ac sistema re- captor. 5.0.3Galerias. hineis cu bueircs de passagem da adutcra devem tar sepHo suficiente para permitir cs trabalhcs de msnuten~ao. 5.6.4 Dave ser prevista a prctecio de adutoras am locais cnde B alto c riscc de avarias per agents extemcs. 5.6.5 Devem SW pravistos dispcsitivos para introd@c s rstirada de equipamentos para inspe@io e limpera da adutcfa. 5.6.6 Dave ser pravistc medidor de vaz2c na adutora. corn indica@c local cu corn equipamento da telemetria. 5.0.7 Davem ssr prsvistcs dispositttcs para aferi$So pe- ri6dica do medidor da vazao a coeficiente de perda da carga. 5.8.8 Nos pontos de mudanpa de dire$Ho. rsdu+~ de di&- metro. e onde se lccalizam dispcsihvcs para fachamento cu ccntrcle de vaz80. devam ser pfevlstas estruturas ca- pazes da abscrver 05 esforFos resultantes da condi@o oparacional mais desfavotivel. 6 NB-5910991 NB-59111991 7 ANEXO A - Propriedsdes fisicaa da 4gua Tab& - Prapdedadw ffaicaa da Agun em fun@o da temperotun Temperatura Press&o de vapor (“Cl w 0 611 5 a72 10 1228 15 1704 20 2337 25 3166 30 4241 35 5622 40 7375 45 9584 50 12335 Masss especlfica scosldade cinemhtica Wm31 (1 Od m2/s) 999.8 1,793 999.9 1.519 999,s 1,309 999.0 1.141 998.2 1,010 997.0 0.896 995.6 0.802 993.9 0.727 992.2 0,661 990.2 0.604 998.0 0,556 ANEXO 6 - F6rmula da celeridade de propagagh daa ondas de press& Onde: a= K= E= P= e= D= c = 514 - p C=l C=l C=l Ir= celeridade da propagach da onda de pressio. em m/s m6dulo de elasticidade volum&rico da hgua. em Pa m6dulo de elasticidade do material de que d feito o tuba, em Pa massa especifica da Bgua. em kg/m3 etpessura da parade do tuba, em mm digmetro intern0 do tuba em mm conduto ancorado contra o movimento lmgitudinal numa extremidade e livre na ouba - P2 conduto ancorado sem movimento longitudinal em toda a sua extensBo (conduto enterrado) - p/2 conduta corn junta de dilata@o entre ancoragens ao long0 de toda a sua extens6o conduto assentado corn juntas de dilata& em toda sua extens& coeficiente de Poisson do material de que B feito o tuba adimensional Tempwatura (‘C) 0 10 20 30 40 50 K (lo9 Pa) 2.04 2.13 2.24 2.30 2.34 2.35 Material AGO laminado CO”CWl0 Feno fundido Cimento-amianto PVC (20” C) PAD Fibra de vidro
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